【压铸模具设计基础知识】
压铸是一种精密铸造工艺,它涉及将熔融的金属合金在高压和高速条件下填充到模具中,并在高压下快速冷却凝固形成最终产品——压铸件。这种工艺广泛应用于铝、锡、锌、镁、铅、铜以及各种合金的制造。压铸具有高速填充、短暂的填充时间、高压填充和快速冷却的特点。
**压铸的基本类型:**
1. **砂型铸造**:使用砂作为模具材料,适用于大型、单件或小批量生产。
2. **金属型铸造**:使用金属模具,可以重复使用,适合大批量生产。
3. **特种铸造**:包括低压铸造、熔模铸造、陶瓷型铸造、连续铸造、离心铸造和真空吸铸等,各有其特定的应用领域和技术优势。
**压铸的特点:**
- **高速充填**:浇口速度通常在30~60米/秒之间,确保快速进入模具。
- **填充时间短**:中小型零件的填充时间通常在0.02~0.2秒之间,提高生产效率。
- **高压充填**:热室压铸机的压力通常为70~350千克/平方厘米,保证金属液快速并均匀地填充模具。
- **快速冷却**:金属溶液的冷却速度快,有助于形成致密的铸件。
**压铸设备:**
- **热室压铸机**:压室部分浸入熔融金属液中,与坩埚相连。
- **冷室压铸机**:分为立式和卧式,金属液需人工或机械添加至压室。
**压铸过程:**
- **溶汤流动方式**:包括喷射、喷射流、压力流、再喷射和补缩金属流。其中,压力流阶段,金属液因碰撞、摩擦和气体阻力消耗动能,转为沿着型腔壁前进,有利于排气和防止气孔的产生。
**成型工艺:**
- **壁厚设计**:最小壁厚如铝件为0.5毫米,最大壁厚与最小壁厚之比不应大于3:1,以保证足够的强度和刚度。
- **加强肋设计**:通常大于或等于2.5毫米,但过多或设计不当会降低抗拉强度,增加气孔和缩孔的风险。设计原则包括:根据受力情况决定肋的布置,保持对称和壁厚均匀,与料流方向一致,避免在肋上设置零部件。
压铸模具设计是确保压铸件质量的关键步骤。设计师需要考虑金属流动、冷却速率、排气系统以及模具结构的耐久性等多个因素,以制造出高质量、高精度的压铸产品。