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压铸件的生产过程及精密成型工艺

作者:新盛达有色金属制 发布日期:2021-09-25 12:03 点击:
压力铸造是近代金属加工工艺中发展较快的一种先进的少、无切削的特种铸造方法。该方法的生产过程是,液态金属在高速高压作用下射入紧锁的模具型腔内并保压,结晶直至凝固,使原材料变
压力铸造是近代金属加工工艺中发展较快的一种先进的少、无切削的特种铸造方法。该方法的生产过程是,液态金属在高速高压作用下射入紧锁的模具型腔内并保压,结晶直至凝固,使原材料变为半成品或成品。它所获得的铸件表面粗糙度通常可达Ral.6一Ra25,尺寸精度高(可达2一5级),机械性能好,生产效率高,是一种精密成型工艺。
压力铸造作为一种特殊的成形技术在许多行业和领域获得了广泛的应用,特别是对于规模生产的汽车、摩托车、内燃机、电子、仪表及航天等行业,已成为其不可或缺的组成部分。
在压力铸造中,一般作用于金属液上的压力在20MPa一200MPa范围,充型的初始速度为15m/s一70m/s,充型时间仅为0.015一0.205。正是由于压力铸造过程的这种特殊充型方式及凝固方式,导致这种方式具有自身独特的一些特点:
1)可以得到薄壁、形状复杂但轮廓清晰的铸件。通常铸件的壁厚在1mm~6mm范围,小铸件可以做得更薄,而大铸件的壁可以更厚。对于复杂的零件,或其他铸造方法无法制备的零件,即使产量小,只能使用压力铸造方法。
2)铸件精度高、尺寸稳定、一致性好、加工余量少、表面光洁,加工余量一般在0.2mm~0.5mm范围,表面粗糙度在Ra3.2以下。由压力铸造制备的铸件装配互换性好,只要对零件进行少量加工便可进行装配,有的零件甚至无须机械加工就能直接装配使用。
3)铸件组织致密、具有较好的力学性能。
由于铸件在金属型中在压力作用下凝固,所获得的晶粒细小、组织十分致密,体现出的强度较高,另外由于激冷造成铸件表面硬化,形成约0.3mm一0.5mm的硬化层,表现出良好的耐磨性。
4)压力铸造效率高。
压力铸造的生产周期短,一次操作的循环时间约5s一3min,一般多为30件/min,这种方一法适于大批量的生产。
5)压力铸造采用的镶铸法可以省去装配工序并简化制造工艺。镶铸的材料一般为钢、铸铁、铜、绝缘材料等,镶铸体的形状有圆形管状、薄片等。利用镶铸法可制备出有特殊要求的铸件。
目前压铸技术可分为普通压铸和特种压铸。特种压铸包括真空压铸、加氧压铸、挤压铸造、半固态压铸等。对于力学性能和内在质量要求较高的铸件需采取特种压铸方法。
压力铸造按压铸机种类,可分为热压室压铸和冷压室压铸。
(1)热压室压铸。热压室压铸的压室浸在保温柑锅的液态金属中,压射部件装在柑祸上面。热压室压铸具有效率高、合金消耗少、金属液较干净、工艺稳定、易于实现自动化等优点。但由于压室、压射头长期浸在金属液中,使用寿命较短,因而适用于各种低熔点合金,如锌合金、镁合金等。
(2)冷压室压铸。冷压室压铸的压室与保温炉是分开的,压铸时从保温炉中取出液态金属浇入压室后进行压铸。冷压室压铸按压力传递方向不同又可分为立式和卧式两种。冷压室压铸适用于压铸各种有色合金和黑色金属,其中立式和卧式压铸适用于有色合金压铸。液态压铸通常又称常规压铸,以熔融金属液加入压室进行压铸。这种方法在本世纪内许多方面都已经比较成熟,在21世纪的相当长的时期内仍将是最基本的压铸方法。诚然,液态压铸一些课题和项目尚待深入和完善,也存在不少难点和疑点需要解决和澄清,诸如填充理论中流动形态的分析和实现,型腔中各种参数的动态即时测定以规范参数值,热交换理论中温度场分布以确定控温效果,模具热平衡理论的温度参数的确定,实时压射技术中“真正实时”的实施方法,高能充型中较佳能量值的确定等等。应该指出,许多理论和技术项目都是针对压铸件内部气孔这个问题来开展的,今后仍然是液态压铸的重大课题。所有这些,在电子计算机模拟技术和自动化控制技术的支撑下,在上世纪内,上述的课题和项目有了不同程度的进展和完善,相信在本世纪内,随着科学技术的不断进步,许多问题都将会得到解决,从而使液态压铸保持其应有的地位。
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