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鑄造設備和模具的造價高昂,因此壓鑄工藝一般只會用于批量制造大量產(chǎn)品。制造壓鑄的零部件相對來說比較容易,這一般只需要四個主要步驟,單項成本增量很低。壓鑄特別適合制造大量的中小型鑄件,因此壓鑄是各種鑄造工藝中使用較廣泛的一種。同其他鑄造技術相比,壓鑄的表面更為平整,擁有更高的尺寸一致性。
壓鑄是一種金屬鑄造工藝,其特點是利用模具內(nèi)腔對融化的金屬施加高壓。模具通常是用強度更高的合金加工而成的,這個過程有些類似注塑成型。大多數(shù)壓鑄件都是不含鐵的,例如鋅、銅、鋁、鎂、鉛、錫以及鉛錫合金以及它們的合金。根據(jù)壓鑄類型的不同,需要使用冷室壓鑄機或者熱室壓鑄機。
熱室壓鑄,有時也被稱作鵝頸壓鑄,它的金屬池內(nèi)是熔融狀態(tài)的液態(tài)、半液態(tài)金屬,這些金屬在壓力作用下填充模具。在循環(huán)開始時,機器的活塞處于收縮狀態(tài),這時熔融態(tài)的金屬就可以填充鵝頸部位。氣壓或是液壓活塞擠壓金屬,將它填入模具之內(nèi)。這個系統(tǒng)的優(yōu)點包括循環(huán)速度快(大約每分鐘可以完成15個循環(huán)),容易實現(xiàn)自動化運作,同時將金屬熔化的過程也很方便。缺點則包括無法壓鑄熔點較高的金屬,同樣也不能壓鑄鋁,因為鋁會將熔化池內(nèi)的鐵帶出。因而,通常來說熱室壓鑄機用于鋅、錫以及鉛的合金。而且,熱室壓鑄很難用于壓鑄大型鑄件,通常這種工藝都是壓鑄小型鑄件。
壓鑄模具使用問題分析:
致使模具失效的因素很多,既有外因(例澆鑄溫度高低、模具是否經(jīng)預熱、水劑涂料噴涂量的多少、壓鑄機噸位大小是否匹配、壓鑄壓力過高、內(nèi)澆口速度過快、冷卻水開啟未與壓鑄生產(chǎn)同步、鑄件材料的種類及成分Fe的高低、鑄件尺寸形狀、壁厚大小、涂料類型等等)。也有內(nèi)因(例模具本身材質的冶金質量、坯料的鍛制工藝、模具結構設計的合理性、澆注系統(tǒng)設計的合理性、模具機(電加工)加工時產(chǎn)生的內(nèi)應力、模具的熱處理工藝、包括各種配合精度和光潔度要求等)。 模具若出現(xiàn)早期失效,則需找出是哪些內(nèi)因或外因,以便今后改進。 但在實際生產(chǎn)中,溶蝕僅是模具的局部地方,例內(nèi)澆口直接沖刷的部位(型芯、型腔)易出現(xiàn)溶蝕現(xiàn)象,以及硬度偏軟處易出現(xiàn)鋁合金的粘模。
金屬鑄造工藝通常包括:
① 鑄型(使液態(tài)金屬成為固態(tài)鑄件的容器)準備,鑄型按所用材料可分為砂型、金屬型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次數(shù)可分為一次性型、半永九型和永九型,鑄型準備的優(yōu)劣是影響鑄件質量的主要因素;
② 鑄造金屬的熔化與澆注,鑄造金屬(鑄造合金)主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金;③ 鑄件處理和檢驗,鑄件處理包括清除型芯和鑄件表面異物、切除澆冒口、鏟磨毛刺和披縫等凸出物以及熱處理、整行、防銹處理和粗加工等。