1. 概述
关于压铸设计的信息有很多来源。其中包括教科书、技术论文、文献、杂志、研讨会以及工程学会、行业协会和工业界举办的课程。通常情况下,被选择的生产部件的压铸厂家是一个很好的信息来源。
为了最大限度地利用压铸工艺的优势,借鉴压铸厂家的广泛经验是一个好主意。新设计应在开发的早期阶段进行检讨。在交流意见的过程中,可能会实现显著的节约。
2. 压铸设计指导原则
关于压铸件设计的建议通常是基于理想的做法或应避免的情况。然而,像大多数规则一样,也有例外情况。这些都会影响成本、外观和/或最终产品的质量。以下是在设计压铸件时应考虑的指南。
1. 明确规定易于压铸且仍能提供足够强度和刚度的薄型材。尽可能使用筋位,以达到最大强度、最小重量。
2. 尽可能保持截面的一致性。在必须改变截面的情况下,使过渡渐进以避免应力集中。
3. 保持形状简单,避免非必要的突起。
4. 轻微的冠结构比大面积的平面更理想,特别是在电镀或后工艺多的零件上。
5. 在节约的材料和整体成本超过模具成本的情况下,对孔或凹槽模具抽芯实现。
6. 设计易于抽出的型芯,以避免复杂的模具结构和操作。
7. 避免使用小凸模。它们很容易弯曲或断裂,需要经常更换。在压铸件上钻小孔或穿小孔,往往比维护小型模芯的费用要便宜。
8. 避免使用会增加模具或操作成本的倒扣,除非节省合金材料或其他优势完全可以证明这些额外成本有必要。
9. 在侧壁和型芯上提供足够的拔模角,以便于将压铸件从模具中取出而不变形。
10.在所有内角处提供圆角,避免尖锐的外角。除非出于特殊考虑,可能会偏离这一做法。
11.压铸设计必须规定顶针的位置。考虑到由此产生的顶出痕迹对外观和功能的影响。顶针的位置主要取决于金属在模具中冷却时,金属在模件上收缩的位置和幅度。
12.通过压铸实现外螺纹而非切削螺纹,可节省净成本。
13.影响成品外观的压铸件,为了美观,可以设计成与配合件相协调的外观装饰件。
14. 镶件应设计成能牢固地固定在原位,并提供适当的锚固装置,使其保持在压铸件中。
15.设计零件时应尽量减少批锋去除成本。
16.千万不要规定比关键尺寸公差更严的尺寸公差,这样会增加成本。
17.设计压铸件时,尽量减少机加工。
18.在指定机械加工的情况下,要为所需的切削留出足够的余量。
19.考虑需要抛光或磨光的表面的接触区域。避免深凹和尖锐的边缘。
3. 行业白皮书
Product Design for Die Casting
来自北美压铸协会(NADCA)的文章,可以帮助OEM优化压铸件的设计、规格和整个生产加工。
这本设计源书的第7版在2015年进行了修订和更新,介绍了如何通过压铸产品设计追求改进和降低成本方案的逻辑结构。所介绍的步骤既适用于新产品概念,也适用于现有部件的升级。所概述的原则和序列对于任何产品开发、设计和工程的战略方法都是有用的。它们也是强调可制造性设计的组成部分。(NADCA, 2015)
NADCA Die Cast Production & Finishing Checklists
根据《NADCA产品标准手册》指南,明确压铸件生产和表面处理的关键因素。有助于保证OEM采购商和压铸商之间更清晰的沟通。(2015)
NADCA Tooling Checklists for Die Casting Dies
帮助理解压铸模具要求,以实现最佳的零件生产。根据《NADCA产品标准手册》指南,更新了新模具和现有压铸模具转移的检查表。
NADCA Pointers for Designing Die Castings
压铸件提供了卓越的设计自由度,同时也为产品部件提供了卓越的机械性能。一部分特征应被设计出以提高铸件质量,避免不必要的铸造成本。本文详细介绍了优化压铸件性价比方程时需要考虑的关键点。
NADCA-ADCI Standards Cross-Reference Chart
原美国压铸协会(ADCI)和北美压铸协会(NADCA)的产品标准和现行NADCA产品标准的对照表。#401(NADCA)产品标准和现行NADCA产品标准的对照表。(2015)
NADCA Standards for High Integrity and Structural Die Casting Process
本手册涵盖了适用于压铸件用户和制造商的关于结构铸造工艺制造压铸件的规格、设计和生产指导。该手册介绍了模具和加工信息、合金性能、标准和精密公差、GD&T、设计指南、质量保证规定等。
NADCA Product Specifications Standards for Die Casting
本手册涵盖了适用于用户和制造商关于传统高压压铸件的规格、设计和生产指导。该手册介绍了模具和工艺信息、合金性能、标准和精密公差、GD&T、设计指南、质量保证规定等。
Die Casting Advancements (2016)
压铸技术的发展(2016)
该工艺最初几乎只用于制造排版印刷所用的活字零件,利用锌等低熔点的可塑性材料来制造产品。从排版件开始,压铸转而生产留声机、收银机部件,如今又生产汽车行业的许多部件。
Comparing Magnesium Die Castings and Plastic Components
镁合金压铸件和塑料部件的比较 (2012)
压铸是目前最成熟的制造工艺之一。最常见的压铸材料是铝、镁、锌的合金。近年来,由于技术的显著提高,使压铸行业在许多细分市场上保持了很强的竞争力。
Technologies and Strategies for Longer Lasting Die Casting Dies
延长压铸模具寿命的技术和策略
本文主要探讨能够提高压铸模具寿命的技术。为了延长模具寿命,了解限制模具寿命的因素很重要,这样才能利用适当的技术。多年来,模具退役的原因一直没有改变。模具过早退役的首要原因是热疲劳开裂,多年来这一点没有改变。热疲劳后,模具退役的首要原因是:热裂纹、磨损和侵蚀、气蚀和化学侵蚀。这些年发生的变化是,热裂纹的情况大大减少,几乎消除。这主要是由于模具钢的最低可接受冲击强度(韧性)的提高,以及一些新的模具钢,其屈服冲击强度水平能够远远超过NADCA压铸模具特殊质量钢和热处理验收标准文件的最低要求。
For Efficient Manufacturing, Look to Die Casting
为实现高效制造,请关注压铸。
现代社会对生态的影响已成为当今世界的一个重大问题。绿色工作、可再生能源、温室气体等流行语在学校里被教授,在企业中被讨论,在政治演讲中常常被提及。 在制造业中,制造工艺效率是减少对环境影响和维持生产的最佳途径。压铸以可回收材料可持续地生产铸造产品,同时节约能源,产生少量的碳排放。
Die Casting’s Advantage’s over Plastic Components
压铸件与塑料件相比的优点
压铸作为一种高效、经济的工艺,为设计者提供了创造零件的各种优势,已经有了良好的声誉。这些优势往往使压铸成为为特定部件选择制造工艺时的必然选择。然而,有时设计人员必须权衡压铸与其他工艺(如塑料注射成型)的优势。
Collaborative Engineering Reduces Costs Improves Production Efficiency
协同工程降低成本 提高生产效率
许多行业的制造商正越来越多地利用他们的压铸厂家的知识来帮助设计具有较低总体成本的零件,同时提高质量和生产效率。用于描述这一过程的术语可能因压铸厂商的不同而不同,但无论是称为合作工程、协作工程还是并行工程,其结果都是一样的--在给定零件的成本上有可能节省30%至55%。
Five Steps to Improving Die Performance
提高模具性能的五个步骤
目前仍然影响一些设计师选择压铸的决定的迷思之一是模具不可靠或模具寿命短会影响生产。然而,过去10年的研究和创新已经证明,有许多方法可以延长模具寿命,提高模具性能,降低整体单件成本。
Specialty Alloys Provide a Range of Die Casting Solutions
特种合金提供一系列压铸解决方案
压铸厂商一直在努力扩大压铸产品的应用范围,提高工艺效率,或创造出能提高成品性能的材料。这种追求的一个关键因素是开发能解决特定问题的特种合金。
1. 压铸的优势有哪些?
压铸是一种高效、经济的工艺,比其他任何制造技术都能提供更广泛的形状和部件。零件的使用寿命长,可以设计成与周围零件的视觉效果相得益彰。设计师通过采纳压铸件可以获得许多优势和好处:
①高速生产--与许多其他大规模生产工艺相比,压铸可以在更小的公差范围内提供复杂的形状。几乎不需要机加工,在需要额外的模具之前,可以生产数十万件相同的铸件。
②尺寸精度和稳定性--压铸生产的零件经久耐用,尺寸稳定,同时保持紧密的公差。它们还具有耐热性。
③强度和重量--压铸件比具有相同尺寸的注塑件更强。与其他铸造方法相比,薄壁铸件的强度更高,重量更强。此外,由于压铸件不是有单独的部件焊接或紧固组装在一起,因此强度是合金自身的强度,而不是组装工艺的强度。
④多种表面处理--压铸件可以生产出表面光滑或有纹理的零件,而且它们很容易电镀或其他表面处理,而只需很少的预处理。
⑤简化装配--压铸件提供了整体的紧固元件,如凸缘和螺柱。孔可通过抽芯实现,可按照钻孔攻牙尺寸制作,也可通过模具直接实现外螺纹而不必后加工。
2. 压铸与其他工艺的比较。
压铸是一种高效、经济的工艺,当它被最大限度地利用时,它可以取代由各种制造工艺生产的各种零件的组装,从而大大节省成本和劳动力。
①压铸 VS. 塑胶注塑
压铸生产的零件更坚固,公差更小,具有更高的稳定性和耐久性。压铸件具有更强的抗极端温度的能力和优越的电气性能。
压铸与砂型铸造的比较
压铸生产的零件壁更薄,尺寸更加精确,表面更光滑。生产速度更快,单个铸件的人工成本更低。二次加工成本也更低。
②压铸VS. 永久铸模
压铸件的尺寸准确,断面更薄;可以对孔进行抽芯;压铸件的生产效率更高,人工更少;表面更光滑,通常每个压铸件的成本更低。永久模具铸造涉及的模具成本较低,并且可以用砂芯制作,产生压铸所没有的形状。
③压铸 VS. 锻造
压铸可以生产出更复杂的形状,公差更小,壁更薄,加工成本更低。锻造时无法实现铸造的抽芯孔。压铸可以更好地适应形状和几何形状更复杂的零件。压铸件也可以比锻造件更精细、更准确,并且可以以更快的速度和更大的产量进行生产。
④压铸 VS. 冲压
压铸可以生产出复杂的形状,截面厚度可能有变化。一个铸件可以替代多个冲压件,从而减少装配时间。当金属冲压用于具有简单几何形状的零件时,它更经济。冲压能够生产非常复杂的零件,但要付出一定的代价。零件越复杂,模具所需的组件越多,模具组件越多,模具成本越高。
⑤模具铸造 VS. 自动车加工
压铸可以实现用棒材或管状材料生产出难以或无法生产的形状,同时无需调整模具即可保持公差。压铸需要的操作更少,减少了浪费和废品。
3.什么是结构或高完整压铸件?
结构压铸件(有时也被称为高整体性、低孔隙率压铸件)是传统高压压铸工艺的变体,用于生产特定应用的铸件(通常要求将铸件的气体孔隙率降至最低)。这些变化包括:
①高真空压铸--模具是密封的,在注入金属的同时,利用真空将气体从模腔中排除(<50毫巴),从而减少了铸件中的气体含量。用高真空生产的零件具有较高的机械性能,可以进行热处理。高真空工艺不应与真空辅助工艺混淆,后者利用真空帮助填充模具中的难以填充区域。
②挤压式压铸--以较慢的速度注入液态金属,以消除湍流。用高压将金属 "挤压 "到模具中,制造出可进行热处理的高质量铸件。
③半固态压铸(或半固态成型)--将半固态(介于熔化温度和凝固温度之间)的坯料注入模具。金属的半固态状态减少了注射过程中的气体量,从而形成致密的、可热处理的铸件。
4.高压压铸、低压压铸和重力压铸的区别是什么?
高压铸造和高压压铸是欧洲和美国以外的国家对美国所称的压铸工艺所使用的术语。低压压铸和重力压铸是美国以外的术语,在美国被称为低压永久模具和重力永久模具铸造。虽然它们都使用金属模具,但由于涉及的压力较低,它们被限制在较重的断面零件上,由于涉及的合金使用效率较低,加工时间较慢,往往导致成本较高。它们还需要在模腔上喷涂保护涂层,这意味着更宽的公差和更粗糙的表面处理。
5.什么是半固态金属铸造?
概述
半固态金属铸造(SSM)是一种近乎净形状的压铸变体。该工艺目前用于有色金属,如铝、铜和镁,但也可用于目前没有合适模具材料的高温合金。该工艺结合了铸造和锻造的优点。该工艺是以流体特性触变性命名的,触变性是该工艺得以应用的现象。简单地说,触变性流体在被剪切时流动,但在静止时变浓稠。 SSM有三种不同的工艺:触变铸造、流变铸造、触变成型。
从本质上讲,半固态金属铸造依赖于在某些凝胶中观察到的一种被称为 "触变性 "的特性,这些凝胶在摇动或搅拌时变成液体,而在不搅拌时又变成半固态。冶金学家将这一观察结果应用于使用某些含有铜、铝或镁等元素的有色金属合金的铸造工艺。
半固态金属铸造需要使用低粘度流体(但不是熔融)材料。铸造发生在其中约30%至65%的金属仍处于固体状态,70%至35%的金属已变得粘稠的温度范围内。根据使用的合金成分,半固态金属铸造在多变的温度下进行。
它结合了铸造和锻造的许多优点。在更严格的净公差范围内,它通常比压铸生产出更坚固、孔隙更少的零件。
历史和发展
冶金学家在1970年代开始有选择地使用半固态铸造来制造异常坚固的金属部件。然而,这种形式的铸造直到20世纪90年代才得到普及,因为在大规模生产的商业环境中引入了触变铸造法。这种新技术涉及制造特殊的初始预铸坯料,然后将其注入模具,以获得孔隙率降低的零件。在本世纪,许多制造商开始使用流变铸造,这是一种成本稍低的工艺,涉及从半固体浆料中直接铸造零件。
今天,金属零件制造通常依靠半固态铸造来生产更高质量的零件。这种铸造工艺能很好地在严格的公差范围内快速产出坚固的零件。例如,它可以生产出带有气密性的薄壁复杂部件。半固态材料的铸造工艺使制造工厂能够将压铸的许多优点与锻造的回火效果结合起来。它可以生产出更细、更均匀的金属零件内部晶粒。
半固态金属铸造工艺
有许多不同的工艺来生产半固体铸件。对于铝合金来说,比较常见的工艺是触变铸造和流变铸造.对于镁合金来说,最常见的工艺是触变注射成形。
目前最流行的四种方法如下:
①触变铸造
今天,世界各地的制造商仍在使用触变铸造法来生产非常高质量的金属铸件。首先,机器在铸造过程中通过搅拌熔融金属形成特殊的预铸坯料,以减少材料中气泡的存在。然后,压铸机将铸坯重新加热至半熔化状态,再将这种材料直接注入钢模中。
②流变铸造
目前有几种流变铸造的方法。这种工艺使用熔融金属制造半固体材料的浆料,在某些情况下,以指定的速度搅拌混合物,并向基体上添加铝料。铸造后,制造商可以通过在压铸炉(或压铸机)中使其恢复到熔融状态来重新使用多余的浆料。
③触变注射成型
在这一过程中,制造厂家通过在高度控制的条件下,以指定的体积将合金颗粒送入加热的料筒中,形成金属浆料。当合金颗粒达到半固体温度时,机器自动将浆料注入模具中。例如,一些制造商使用这种工艺来加工镁合金。
④应变诱导和熔融活化法("SIMA")。
应变诱导和熔融激活工艺增强了目前在某些场合下的触变注射成型。将金属加热熔化到指定温度,然后在高度控制的环境中以更细的内部晶粒结构重新结晶。制造商在部分回火状态下对材料进行冷轧,以生产高质量的小型金属部件。
应用
半固态铸造在本世纪有许多应用。例如,汽车制造商经常依靠这种制造工艺为汽车大批量制造高强度而又轻量化的金属部件。从铝制悬架支架到薄壁镁合金平板电脑框架的生产,这种铸造方式具有重要的商业意义。
SMM的优势
最近,半固态金属铸造工艺的发展进步在金属制造环境中产生了许多关键优势。
①这种类型的铸造对许多制造商具有重大的经济吸引力。使用自动化生产流程的企业可以在相对较短的时间内生产出大量高质量的金属部件,而且浪费很少。例如,通过使用半固态金属铸造而不是砂型压铸,公司可以避免与环境场地污染和铅清理工作相关的成本。使用较低的温度对公司设施造成的负担较小。它还通常允许制造商更长时间的使用一个模具。这些长期的生产成本节约会抵消初期投入实施触变铸造或自动化流变铸造相关的较高成本。
②通过半固态铸造生成的可热处理部件具有使用传统压铸件制造的部件的所有优点。它们通常表现出良好的机械性能,并能与装配中的其他部件贴合。
③由于减少了孔隙率和严格的公差,半固态金属铸造能够生产非常高质量的金属部件。由于这些因素,这些部件通常呈现出更好的光洁度。例如,在触变铸造过程中,重新加热坯料并将其注入第二个模具中,可以创造出非常坚固、更精细(和更均匀的颗粒)的内部结构。通过采用这种技术,公司既可以制造复杂的零件,也可以制造具有压密性、薄壁的零件。
6.镁合金压铸件可以喷漆吗?
是的,镁合金压铸件可以使用电泳、喷漆或粉末涂层工艺进行喷涂。这些部件需要进行预处理,以确保附着力。我们做了几个消费类无人机机身结构件,都是喷漆的。
7.如果需要,你们能提供可追溯性吗?
如有需要,可提供可追溯性。
8.你们是否有公认的质量保证证书?
我们通过了IATF16949:2016,ISO9001:2015,ISO14001:2015,OHSAS18001:2007,以及GB/T 29490:2013质量保证体系认证。点击这里查看我们的认证。
9.你们可以提供多少数量的产品?
从一次性订单到数千万的任何数量。
10.你们的产品会出口吗?
是的,我们的产品出口到日本,韩国,欧洲和北美。
11.你们有自己的模具房、压铸车间、机加工车间吗?
是的,我们有自己的模具房,可以根据客户的要求生产模具和夹具。此外,我们有超过500台CNC加工中心,用于关键部件的加工,以及注塑机用于压铸部件的嵌件注塑。