高压压铸工艺的应用和优势
高压压铸工艺的应用和优势
高压压铸工艺应用被认为可以制造形状复杂的金属部件。它保证了开发精细设计的高精度。与其他技术相比，该方法快速有效，因为它最大限度地减少了材料利用率。此外，从长远来看，它更便宜，因此对制造商来说是一个负担得起的选择。
在进一步了解高压压铸工艺应用之前，有必要了解：什么是 hpdc？本文将回答所有此类问题，不用担心。那么，让我们开始吧。
高压压铸：技术简介
图片名称：高压压铸
压铸工艺通常涉及三种主要类型；其中一种是高压压铸 (HPDC)。该工艺涉及将熔融金属以高压压入模具。压力将熔融金属推入每个盲角。此后，金属凝固并从放置的模具中取出。继续下一个循环以连续生产。
HPDC 不应被误认为 低压铸造 （LPDC）。它们各自都有自己的特点和应用。下面是比较：
- 由于需要高精度，HPDC 采用卧式机器。
- HPDC 使用的压力在 1000 至 25,000 PSI 之间。
- 相比之下，LPDC 采用垂直机械配置方式，运行压力较低。
- LPDC 通常需要使用不同的模具，且过程较长。
高压压铸工艺如何工作？
图片名称：大型彩妆压铸件
高压压铸 (HPDC) 通常涉及 4 个主要步骤：模具准备、注射、顶出和铸造后处理。但它们可能包括真空压铸和半固态金属加工。但总体方法保持不变。
- 模具准备
清洁 压铸模具 在开始铸造过程之前，必须进行表面涂层处理。因此，确保铸造过程中没有杂质，以免对铸造产生影响。在模具内壁上涂抹外涂层，以调节温度并方便产品取出。
- 注射
然后将熔融金属转移到压射室。在这里，通过热室或冷室工艺，金属被压入模具中。
- 热室注射：在此工艺中，注射系统浸入熔炉中。注射柱塞将熔融金属送入喷嘴，然后送入模具。该工艺最适合锌、镁和铅等金属。
- 冷室注射：液态金属随后被注入冷室套筒。通常，这是通过液压柱塞完成的，液压柱塞迫使金属进入模具。这种方法适用于高熔点金属，如铝和黄铜，甚至铜或钢。它也可以使用水平或垂直注射。
然而，这两种注射工艺都适用于镁合金。由于尺寸有限，小型精密部件由热室机器制造。锌压铸件通常比高压压铸件更坚固 铝压铸件.
注射过程在 1,500 至 25,000 PSI 的压力下进行。压力维持时间不超过几百微秒。在冷却过程中，液压导致气体排出，气体被困在模具中。压力有助于弥补金属凝固时的收缩。然而，这种 4000 吨的产能可以通过模具来解决。
零件拆卸
金属凝固后，顶出销会将铸件从模具中顶出。这些顶出销位于可移动模具的末端，以方便脱模。
装饰带
铸造后，将产品的横截面厚度或任何突出部分切除。为此，需要使用修边模具和锯等设备。修边可能会产生金属废料，这些废料可以在未来的生产周期中用于制造更多产品。（阅读更多关于常见 高压压铸缺陷 在我们的综合指南中）
与高压压铸兼容的材料
HPDC 最适合制造金属部件或零件。其中最广泛使用的是铝锌合金和镁合金。让我们概述一下这些材料，以确定是使用 HPDC 还是其他方法更好。
- 铝板
图片名称：铝压铸件
铝是 HPDC 中最主要使用的材料。其特性使其适用于汽车和飞机制造业等行业。铝具有相当好的流动性，尤其是在压力下熔化时。然而，为了获得高质量的铸造，它需要冷室系统。一些最常用的铝合金是 380、390、412、443 和 518。
此外， 铝零件 由于重量相对较轻，因此受到人们的青睐。它还能提高最终产品的尺寸稳定性、导电性、耐腐蚀性和耐热性。
- 镁
图片名称： 镁压铸件 产品
与铝一样，镁是 HPDC 中使用的另一种选择材料。它比铝轻，并且具有高可加工性。在所有合金中，镁最适合 热室压铸 由于其熔点低，因此非常受欢迎。常用的合金有 AZ91D、AM60、AS41B 和 AE42。
- 锌
图片名称：散装锌压铸件
在 HPDC 材料中，锌对用户最为友好。它非常适合用于热室和冷室系统。Zamak 2、Zamak 3 和 Zamak 5 是用于高压压铸应用的三种主要锌合金。锌部件机械性能良好、耐磨且易于加工。
此外，还可以使用其他材料，包括铜、铅和锡合金等。每种材料都有不同的特性。选择材料的第一标准是所需的功能和设备的工作条件。您应该向压铸服务提供商咨询最合适的材料。
高压压铸工艺应用：它生产哪些产品类型？
高压压铸因其具有的优势而适用于所有行业。以下是该方法的优点。
更高的生产率
图片名称：精密压铸件
高压力 压铸工艺 与其他方法相比，可以以更快的速度进行生产。由于高速注入熔融金属的过程有助于加快生产速度。这使得该工艺适合大批量生产组织。
优质零件
图片名称：压铸工具
高压铸造可保证近净形状，并且在大多数情况下可产生良好的表面光洁度。因为精密零件可以切割成非常接近公差的零件，并且可能不需要进一步切割。良好的表面光洁度的另一个好处是它有助于实现更容易的电镀。此外，高压压铸可为生产的零件提供均匀性和机械稳定性。
薄壁产品
图片名称：薄壁铸件
该工艺中使用的高压可使壁厚更薄。根据要求，可用的最小壁厚为 0.40 毫米。薄壁结构可以制造轻质产品并有助于减轻重量。此外，它还可以在铸造过程中整合螺钉等零件，并减少组装所需的步骤。
实现复杂的设计
图片名称：复杂压铸件
HPDC 使用的模具形状提供了灵活性，使设计师能够开发更复杂的零件设计。这一特性对于使用有限数量的组件形成复杂的组件非常有用。
耐用模具
HPDC 使用的模具耐磨且使用寿命长。这使得它们可以在多个生产周期中使用，从而降低单位成本。
高压压铸工艺应用
许多行业都使用高压压铸，因为它对最终产品有益。常见的行业包括：
图片名称： 汽车压铸件 悬挂系统
制造商采用高压铝压铸和镁制造汽车零部件和结构件。它们是发动机缸体、变速箱壳体和油底壳等日常用品。此外，它还生产发动机支架和其他车身加强部件，例如横梁。
医疗行业
图片名称：外科压铸器械
该工艺可有效用于开发轻型手术器械。此外，它还用于制造医疗设备和成像设备。它支持输液泵和其他相关医疗仪器的制造。
航空航天工业
图片名称：航空航天压铸
因此，HPDC 因其能够制造精细复杂的零件而成为航空航天业的首选。它可用于生产高性能发动机零件。航空航天应用的常用材料包括铝、锌和镁合金。
高压压铸机的部件
高压压铸机由冷室和热室两个系统组成。虽然它们的部件相同，但作用不同。以下是这些部件及其工作原理的简要说明。
- 压铸模具
压铸模具是通常由钢制成的一个重要元件。这些是通过 数控加工。模具由两个金属半部组成。当熔化的金属倒入时，这两个半部通过液压作用打开和关闭。
- 顶针
顶针 压铸件凝固后，用来将其推出的销钉。它们通常位于模具或切割模板的梭子部分上。
- 活塞
活塞产生熔融金属的压力，然后将其注入模具中。在大多数情况下，该过程是自动化的，具体取决于所使用的机器。
- 加热元件
加热组件包括加热元件、热电偶和吹气室。这些部件有助于在铸造过程中保持熔融金属的温度。冷室系统不包含这些加热部件。
- 立管
升液管用于输送熔融金属。它在注射过程中引导金属进入压铸模具。
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常见问题
Q1. 高压压铸可以使用哪些类型的材料？
HPDC 中最常用的金属是铝、锌、镁和铜合金。这些材料具有某些特性——强度、耐腐蚀性和可加工性，非常适合各种用途。
Q2. 高压压铸与低压压铸有何不同？
HPDC 采用更高的注射压力（1,500 至 25,000 PSI），以实现更快、更准确的注射。LPDC 以较低的压力运行，用于大型、较厚的组件，并且提供的尺寸控制比 HPDC 更少。
Q3. 压铸高压型的通常循环时间是多少？
HPDC 的循环时间通常为 15 至 60 秒（对于最复杂的部件而言），具体取决于材料和模具设计。缩短循环时间也意味着生产过程的生产率或效率提高。
Q4. 高压压铸与其他制造工艺相比有哪些优势？
HPDC 优于其他铸造方法的一些优势包括：HPDC 具有良好的尺寸精度、良好的表面光洁度，并且可以生产薄壁和复杂形状。它也适合一次性大批量生产，从长远来看更便宜。
Q5. 请列举一些高压压铸工艺的应用。
HPDC 用于汽车、航空航天、医疗和电子等许多行业，用于制造发动机缸体、变速箱外壳、手术器械和电子设备外壳等零件。