什么是高压压铸 (HPDC) 工艺

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什么是高压压铸 (HPDC) 工艺

2024-07-10 13:12| 来源: 网络整理| 查看: 265

有没有想过如何制造复杂的汽车零件,如发动机缸体、动力总成和悬架部件? 将这些笨重的部件与医疗行业中的手术工具等轻型部件进行对比。 高压压铸是一种流行的制造工艺,可以制造这一系列的产品。

是什么让这个过程如此受欢迎并得到广泛应用? 您将在本文中找到有关此过程的技术细节的更多信息。 它解释了 HPDC 压铸工艺、其应用及其优势,因此您可以就该工艺是否适合您的制造需求做出明智的决定。

什么是高压压铸?

高压压铸是一种将熔融金属送入模具并凝固以获得所需部件的工艺。 熔融金属在高压(通常为液压)作用下被压入模腔内,并通过强大的压机将其固定在内部。 一旦凝固完成,通过打开模具移除铸件。 最终产品弹出后,模具将再次锁定以用于下一个生产周期。 高压压铸工具包括两个钢块,它们形成形成所需物体的模腔的两端。

高压压铸流程图高压压铸的演变史

压铸工艺起源于 1800 年代中期的印刷业。 将铅和锡的混合物倒入钢制模具中,制成了印刷机的钥匙。 此后,该过程在其他各个行业中得到普及。 在压铸中使用多种模具形状可以创造出多种多样的产品。 从 1914 年开始,制造过程开始使用其他材料,如锌和铝合金(在当今工业中普遍使用)。 此外,当今工业使用的大部分合金在 1930 世纪 XNUMX 年代中期就已经可以买到。

高压压铸如何工作?

HPDC通常在模具准备、注射、顶出和铸件后处理4个过程中工作。 方法可能会有所不同,以满足不同的产品要求。 这些改进包括真空压铸、慢填充压铸和半固态金属加工(SSM)等。但是,一般的程序步骤如下:

HPDC工艺概述1.模具准备

在生产周期开始时,清洁 压铸模具 去除杂质。 然后润滑模具的内壁。 这样可以调节模具的温度并便于取出铸造产品。

2.注射

将熔融金属倒入压射室,然后将它们注入模具中。 有 2 种方法可以使这种注入过程发生。 这些是热室和冷室注入。

热室注射

在这种方法中,将喷射系统浸入熔化炉中。 熔融金属通过射出柱塞进入喷嘴,然后进入模具。 这种方法适用于锌、镁和铅等金属。

热室喷射冷室注射

在这种方法中,用手或通过自动装置将熔融金属倒入冷室套筒中。 然后,迫使液压柱塞穿过套筒。 该柱塞密封端口并迫使金属进入模具。 一旦凝固完成,取出柱塞,然后打开模具顶出型腔。 这种方法适用于铝、黄铜和镁等高熔点固体。 此外,冷室工艺使用水平注入或垂直注入。

镁可用于冷室和热室注入工艺。 通常,小而复杂的零件是通过热室机器生产的,因为这些机器有尺寸限制。 此外,高压锌压铸件通常比 铝压铸 部件。

冷室注入

在这两种方法中,注射过程都发生在通常为 1,500 至 25,000 PSI 的高压下。 这个过程发生在几分之一秒内。 模具必须完全密封并保持在这种高压下才能发生凝固。 液压可以压缩模具内的任何气体,并在冷却过程中提供凝固收缩。 市面上有高达 4000 吨的力来固定模具并承受高压。

3. 零件拆卸

在确保所有熔融金属都凝固后,从模具中取出型腔。 顶针可以释放型腔。 顶杆通常位于模具的活动端,用于将凝固的铸件从型腔中推出。

部分移除4.修剪

高压压铸的最后一步是从产品和模具中去除多余的材料。 修剪模具、锯等可以帮助进行修剪过程。 此外,金属废料可以在后续生产周期中重复使用和回收。

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高压压铸的优点

高压压铸是各个行业中流行的工艺,因为它相对于其他制造工艺具有多项优势。 下面是一些优点。

– 更高的生产率

与低压或重力铸造相比,高压铸造工艺的生产率更高。 使用高压可以高速注入熔融金属,从而提高生产率。 因此,使该过程在大批量制造中流行。

– 制造优质零件

除此之外,高压铸造在尺寸精度和出色的表面光洁度方面提供了良好的质量。 高精度产品不需要额外的修整过程,这些过程既费时又费钱。 良好的表面光洁度简化了电镀过程。 此外,高压压铸产品的优点包括出色的均匀性和最佳的机械性能。

– 薄壁产品

与任何其他铸造工艺相比,这种压铸工艺中的高压可以实现更薄的横截面。 根据您的要求和组件尺寸,可以获得低于 0.40 毫米的壁厚。 薄壁有助于减轻产品重量。 它还允许在铸造过程中在产品中添加插入件(也称为“共铸”部件),如螺钉和衬里。 因此,有助于减少组装过程中的组件数量。  

– 实现复杂设计

压铸工艺允许使用各种模具形状。 模具形状的灵活性意味着可以在铸造过程中生产复杂的零件,从而有助于复杂的装配。

– 耐用模具

该过程中使用的模具具有持久的使用寿命,这意味着它们可以在多个生产周期中重复使用。 这减少了每单位 压铸成本 的产品。

高压压铸的应用 

由于通过 HPDC 获得的产品质量出众,该工艺已在多个行业中找到了各种关键应用。

- 汽车行业

高压压铸可生产各种铝、镁汽车结构件。 它生产发动机缸体、变速箱外壳、油底壳、发动机支架和横梁等结构件。

HPDC汽车应用– 医疗行业

它也是医疗行业生产轻型手术工具的流行技术。 此外,医疗设备和高产成像设备、输液泵等也使用 HPDC 工艺制造。

– 航天工业

由于能够制造复杂和复杂的设计和自动化,该过程在航空航天工业中非常受欢迎。 铝、锌和镁合金用于制造航空航天应用的发动机零件。

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原因是该过程使用模具。 模具是钢制模具,主要由 数控加工 液态金属注入其中。 它分为两半:连接到铸造机的固定半部和可移动的顶出器半部。

Q2。 压铸与其他铸造生产方法有何不同?

压铸件具有许多与重力铸造产品相同的优点,例如固体金属的刚性、外观和手感; 测试疲劳强度特性; 良好的隔音能力; 用于电子应用的内置 EMI 屏蔽。 然而,特别是压铸允许以出色的尺寸精度进行快速生产,这通常消除了所有机械加工的需要。 此外,砂型铸造每次生产都需要一个新模具,而与 HPDC 铸造相比,永久型铸造速度较慢。

Q3. 低压和高压压铸有什么区别?

LPDC 的压力范围在 0.08-0.15 MPa 之间,而 HPDC 的压力范围在 30-70 MPa 之间。 LPDC 的生产率平均,铸造周期较慢。 而 HPDC 具有更高的生产率和更快的铸造周期。 HPDC 生产的产品具有孔隙率和良好的表面光洁度。 另一方面,LPDC 不会在铸件内部产生气孔,但其表面光洁度一般。



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