圧力ダイカストとは何ですか？ダイカストプロセスとは何ですか？

公開時間： 05 / 16 2021 著者：サイト編集者訪問：13770

圧力ダイカストとは何ですか？

高圧鋳造は、現代の金属加工技術で急速に発展した、切削が少なく切削がない特殊鋳造法の一種です。溶融金属を高圧・高速で金型に充填し、高圧で結晶化・固化させて鋳物を形成する工程です。高圧鋳造の主な特徴は高圧と高速です。一般的に使用される圧力は数十メガパスカルで、充填速度（内部ゲート速度）は約16〜80 m / sで、溶融金属が金型キャビティを充填する時間は約0.01〜0.2秒と非常に短いです。この方法で製造された製品は、高い製造効率、簡単な手順、鋳造の高い公差レベル、良好な表面粗さ、および高い機械的強度という利点を備えているため、多くの機械加工手順および装置を節約し、原材料などを節約できます。、それでそれは鋳造になりました業界の重要な部分。

ダイカストプロセスの主なプロセスパラメータ

1.ダイカストプロセスの概要

A：ダイカストプロセスは、ダイカストマシン、ダイカストモールド、ダイカスト合金のXNUMXつの要素を有機的に組み合わせたプロセスです。
B：ダイカスト中にキャビティを金属で充填するプロセスは、圧力、速度、温度、時間などのプロセス要素の動的なバランスをとるプロセスです。
C：これらのプロセス要因は、相互に制限し、相互に補完します。これらの要素を正しく選択および調整して調整することによってのみ、期待される結果を得ることができます。ダイカスト工程では、鋳造構造の加工性だけでなく、金型の高度な性質も得られます。ダイカストマシンの性能と構造、ダイカスト合金の選択の適応性、製錬プロセスの標準化は優れています。鋳物の品質に対する圧力、速度、時間の重要な影響にもっと注意を払う必要があります。

2 圧力

圧力の存在は、ダイカストプロセスを他の鋳造方法と区別する主な特徴です。圧力は、鋳物がコンパクトな構造と明確な輪郭を得る要因です。圧力は、射出力と比圧力で表すことができます。

2.1射出力

噴射力は、噴射機構の噴射ピストンの動きを押す力です。ダイカスト機械。射出力は、ダイカストマシンの機能を反映する主要なパラメータです。噴射力の大きさは、噴射シリンダーの断面積と噴射チャンバー内の作動油の圧力によって決まります。射出力の式は次のとおりです。F圧力= P液体XAシリンダー

2.2比圧

単位面積あたりの圧力チャンバー内の溶融金属の圧力は、比圧力と呼ばれます。比圧力は、圧力室の断面積に対する注入力の比率です。計算式は次のとおりです。P比= P注入/チャンバー

比圧力は、充填プロセスの各段階での溶融金属の実際の力の表現方法であり、充填の各段階で、金属が異なる断面を流れるときの溶融金属の力の概念を反映しています。エリア。充填中の比圧力は、充填比圧力または射出比圧力と呼ばれます。ブーストフェーズの比圧力は、ブースト比圧力と呼ばれます。 XNUMXつの特定の圧力の大きさも、射出力に応じて決定されます。

2.3圧力の役割と影響

A：充填比圧力は、ゲートシステムとキャビティの流れ抵抗、特に内部ゲートの抵抗を克服して、金属液体の流れが必要な内部ゲート速度に到達できるようにすることです。
B：ブースト圧力と比圧力によって、固化した金属にかかる圧力と、このときに形成されるバルジ力が決まります。鋳造物の機械的特性に対する比圧力の影響：比圧力の増加、微結晶、および細粒層の増加充填特性の改善、表面品質の改善、細孔効果の減少、および引張強度の改善により、より厚くなります。
C：充填条件への影響：合金溶融物が高い比圧力でキャビティを充填し、合金温度が上昇し、流動性が向上します。これは、鋳造品の品質向上に役立ちます。

3。速度

ダイカスト工程では、射出速度は圧力の影響を直接受け、圧力とともに、鋳造の内部品質、表面要件、輪郭の透明度に重要な役割を果たします。圧力は、速度の基本的な速度表現であり、パンチ速度とインゲート速度のXNUMXつのタイプに分けられます。

3.1パンチ速度と性交速度の関係

連続性の原理によれば、同時に、速度V1で圧力室F1の断面積で合金液体を流れる金属流の体積は、合金液体の体積と等しくなければなりません断面積F2の内部ゲートを速度V2で流れるF1チャンバーV1ショット= F2内およびV2内。したがって、射出ハンマーの射出速度が速いほど、ゲートを流れる金属の量が多くなります。

3.2射出速度

A：射出速度はXNUMXつのレベルに分けられます。第XNUMXレベルの射出速度は、低速射出速度とも呼ばれます。このレベルの速度とは、最初の動きからパンチが室内の溶融金属を内部ゲートに送るまでのパンチの移動速度を指します。この段階では、合金液の温度を下げすぎないという原則の下で、圧力チャンバー内の溶融金属で圧力チャンバーを充填する必要がありますが、圧力チャンバー内のガスを排除するのにも役立ちます。
B：二次射出速度は高速射出速度とも呼ばれます。この速度は、ダイカストマシンの特性によって決まります。ダイカストマシンによって与えられる最大射出速度は、一般に4〜5 m / sの範囲内です。

3.3高速射出速度の役割と影響

合金の機械的特性に対する高速注入速度の影響と影響、注入速度の増加、運動エネルギーの熱エネルギーへの変換、合金溶融物の流動性の改善、フローマーク、コールドバリアなどの欠陥の排除、および機械的特性の改善に役立ちますと表面品質、しかし、速度が速すぎると、合金溶融物は霧状になり、ガスと混合され、深刻な閉じ込めと機械的特性の劣化をもたらします。

3.4内部ゲート速度

溶融金属が内部ゲートに入り、キャビティに導入されるときの線速度は、内部ゲート速度と呼ばれます。内部ゲート速度の通常の範囲は15〜70 m / sです。インナーゲートの速度は、鋳造物の機械的特性に大きな影響を与えます。インナーゲートの速度が遅すぎると、鋳造の強度が低下します。速度が上がると、強度が上がります。速度が速すぎて強度が低下します。

4.温度

ダイカストプロセスでは、温度が充填プロセスの熱状態と操作の効率に重要な役割を果たします。ダイカストで言及される温度は、注入、温度、および金型温度を指します。温度制御は、優れた鋳造品を得るための重要な産業要素です。溶融金属の注入温度とは、圧力室からキャビティに入るときの平均温度を指します。充填チャンバー内の溶融金属の温度を測定することは不便であるため、それは一般に保持炉の温度として表されます。

4.1注入温度の役割と影響

鋳物の機械的性質に及ぼす合金温度の影響。合金温度が上昇するにつれて。機械的性能は向上しましたが、一定の制限を超えると性能が低下します。主な理由は次のとおりです。

A：合金へのガスの溶解度は、温度の上昇とともに増加します。ガスは合金に溶解しますが、ダイカスト工程で析出しにくく、機械的性質に影響を与えます。
B：合金温度の上昇とともに鉄含有量が増加し、流動性、粗い結晶が減少し、性能が低下します
C：アルミニウムおよびマグネシウム合金は、温度の上昇、介在物の酸化、および合金の特性の劣化に伴い、より酸化されます。

4.2金型温度の役割と影響

ダイカスト工程では、金型に一定の温度が必要です。金型の温度はダイカストプロセスのもうXNUMXつの重要な要素であり、生産効率の向上と高品質の鋳造品の取得に重要な役割を果たします。

充填工程中、金型温度は金属液温、粘度、流動性、充填時間、直接充填流動状態などに大きな影響を与えます。金型温度が低すぎると、表面層が凝縮して高速になります。液体の流れが再び途切れ、表面層が生じる欠陥成形温度が高すぎても、鋳造物の滑らかな表面を得るのは有益ですが、収縮やへこみが発生しやすいです。

金型温度は、合金溶融物の冷却速度、結晶状態、および収縮応力に大きな影響を及ぼします。

金型温度が低すぎると収縮応力が大きくなり、鋳物にひびが入りやすくなります。

金型温度は金型寿命に大きな影響を与えます。激しい温度変化は複雑な応力状態を形成し、頻繁な応力変化は初期の亀裂を引き起こします。

金型温度は、鋳物の寸法公差レベルに影響を与えます。金型温度が安定していれば、鋳物の寸法収縮も安定し、寸法公差も向上します。

5。時間

ダイカストプロセスの「時間」は、充填時間、圧力上昇時間、圧力保持時間、および金型保持時間です。これらの「時間」は、圧力、速度、温度のXNUMXつの要素すべてに加えて、溶融金属の物理的特性です。、鋳造構造（特に肉厚）、金型構造（特に注入システムとオーバーフローシステム）およびその他の包括的な結果。

5.1充填時間

溶融金属が圧力下でキャビティに入るのに必要な時間は、充填時間と呼ばれます。亜鉛メッキ部品の充填時間は0.02S、燃料噴射部品の充填時間は0.04Sです。

5.2充填時間

ブースト圧力上昇時間は、キャビティが充填された瞬間からブースト圧力が所定の値に達するまで、すなわち射出比圧力上昇からまで、充填プロセスにおける溶融金属のブースト段階を指す。増加圧力が高まるのにかかる時間

5.3保持時間

溶融金属がキャビティを満たした後、ブースト圧力の作用下で溶融金属が固化する期間は、保持時間と呼ばれます。保持時間の機能は、射出パンチが未固化の残留材料とゲート部分の未固化金属を介してキャビティに圧力を伝達し、固化した金属が圧力下で結晶化して緻密な鋳造物が得られるようにすることです。

3.ダイカスト設計

不良品の発生を根本的に防ぎ、ダイカスト部品を低コストで大量生産するためには、ダイカスト部品の設計がダイカスト製造に適している必要があります。優れたダイカスト設計により、金型の寿命、製造、および製造の信頼性を確保できます。良好な歩留まりで、以下はダイカストの構造とプロセスからの設計原理と要件を説明します。

1.設計時に、内側の凹面を避け、サイドコアの引っ張りの数を最小限に抑えます

2.ダイカストの肉厚の設計

ダイカストの肉厚は一般に2〜5mmです。肉厚7mm以上は肉厚が増すと強度が低下するため、一般的には良くないと考えられています。さらに、肉厚の設計は、主に局所的な熱間接合部によって生成される収縮応力と異なる厚さの大きな差が内部の細孔、変形、亀裂、およびその他の欠陥を引き起こすのを防ぐために、可能な限り等しい肉厚の原則に従う必要があります。

3.ダイカストの丸角設計

特別なマッチング要件を除いて、鋳造物のすべての部分は丸い角で設計する必要があります。丸みを帯びた角の機能は、応力集中と亀裂を回避すると同時に、金型の寿命を延ばすことです。さらに、部品に表面処理が必要な場合は、丸みを帯びた角を均一にコーティングできます。床。

4.ダイカストのドラフト角度の設計

ドラフト角度の役割は、製品をスムーズに離型し、部品の締め付け力を減らし、部品に負担がかからないようにすることです。ダイカスト部品の最小傾斜は次の表に記載されており、許容される場合は最大傾斜を採用する必要があります。、一般的な範囲は片側で1〜3度です。

5.ダイカストプロセスの排出位置の設計

ダイカスト工程で金型を開封した後、製品を可動金型に巻き付け、金型のエジェクタピンで射出する必要があります。したがって、製品にはエジェクタピンを配置するのに十分なスペースが必要です。ダイキャスト製品のエジェクタピンの直径は、一般に5mmより上および5mm未満です。製造中に破損することが多いため、お勧めしません。ダイカスト製品を設計するときは、十分な排出スペースと位置があるかどうかを考慮してください。特殊な形状の指ぬきは使用せず、丸い指ぬきを使用してください。同時に、指ぬきと壁の位置にも注意してください。十分な距離、通常3mm以上。

6.ダイカストの後続処理の設計を削減します

ダイカスト部品は高い寸法精度を実現できるため、ほとんどの表面や部品は機械的処理を必要とせず、直接組み立てて使用することができます。同時に、以下の0.8つの理由により、機械的処理はサポートされていません。一つは、鋳物の表面が硬くて耐摩耗性があり、加工後に失われることです。この冷却された層、XNUMXつ目は、通常、ダイカストの内部に細孔があることです。分散した小さな細孔は使用に影響を与えません。加工後、毛穴を露出させて外観や使用機能に影響を与えます。機械的処理を必要とする特別な要件がある場合でも、それを使用する必要があります。加工代を合理的に管理し、加工時間と空気穴の漏れの可能性を減らします。一般的に、加工代はXNUMX以下に制御されます。機械的処理を最小限に抑えるために、部品の取り付けを確実にするために、図面の公差を合理的に定式化する必要があります。不適切な許容範囲は、その後の加工を増加させます。第二に、合理的な設計により、部品の収縮と変形が減少します。第三に、お尻型の穴には角度の付いた取り付け穴が考えられます。

7.ダイカスト設計に埋め込まれた設計

金属または非金属インサートをダイカスト部品に鋳造して、主に局所強度と耐摩耗性を向上させたり、成形が困難な内部空洞を形成したりすることができます。インサートが金属に埋め込まれている部分は、回転を防ぎ、軸方向の動きを防ぐように設計する必要があります。インサートを金型に挿入する便利さと、溶融金属の衝撃に耐える安定性を考慮してください

5.ダイカストの品質問題を解決する事例。

シェルから100面を処理する際に光が見えないという問題

1.1ステータス調査

1.2処理で光が見えない理由

1.2.1シェルを処理するときは、最初にB1、B2、およびB3の端面を参照面として使用して移動ダイ面を処理し、次に処理済みの移動ダイ面を参照面として使用して静的ダイ面を処理します。不可視部分を測定したところ、加工後の可動金型面は斜角になっていることがわかります（下図参照）。通常の加工部品と比較して、不可視部品の可動金型面は1mm以上局所加工されています。これは、B2データム平面の不適切なクランプまたは処理中のデータム平面の変形が原因で発生します。

1.3。 B2データム穴の変形の理由

1.3.1パーシャルタイプのバリの厚みにより、B2基準穴の端面が高くなります。不可視部B2の肉厚は8mmであり、通常加工品Bの2つの肉厚は同じである。壁の厚さはほとんど変わりません。バリの厚さは、BXNUMX基準穴の端面が増加する理由ではありません。

1.3.2金型の穴B1、B2、およびB3のコアは固定されており、コアの後退は見つかりませんでした。コアリトリートの問題を排除することができます。

1..3B2穴の隆起が変形を引き起こします。返送された不良部品を観察します。 B2の穴に深刻な隆起があり、それは新しい隆起ではありません。バンプはB2穴の変形の主な原因です。

1.4まとめ

結論：衝突により、B2穴は静的金型側に変形し、可動金型表面を処理するときにB2が高くなります。可動金型表面はベベルに加工されており、局所加工は1mm以上です。静止金型面を加工する場合は、可動金型面を基準面とし、可動金型のマルチプロセッシング位置に対応する静止金型部分には加工量がないため、静的金型側加工が見えなくなります。

1.5改善策

1.5.1ダイカストワークショップとクリーニングワークショップに部品を配置するときは、鋳造物をノックしないように注意深く配置し、きちんと配置し、プロセスに厳密に従ってください。鋳物の各層の間にXNUMX層の段ボールを置きます。保管および輸送部門。ターンオーバー中は、フォークリフトが部品に当たらないようにし、フォークの不適切な輸送方法や過度の輸送速度による部品の衝突を防ぎます。

1.5.2パーティングバリが厚すぎないように、パーティングバリを時間内に清掃します。

2.2理由分析

2.2.1 Lishellの701＃穴に気孔が現れる部分の穴径はq26、加工後の穴径はp27.9、加工代は0.95mm、加工代は大きく、気孔は容易です。現れる。

2.3まとめ

結論：701＃コア温度が高すぎ、深いキャビティ内にあり、排気が不十分で、加工許容値が大きすぎるため、処理後に701＃穴が細孔になりやすくなります。

2.4改善策

2.4.1 701＃穴に水を追加してコア温度を下げるように設計された技術部門。金型図面を変更し、701＃穴にオーバーフロー溝を追加して排気効果を強化します。コア図面を変更し、701＃穴加工許容値を0.9mmから0.7mmに変更します。

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ミンゲダイカスト会社高品質で高性能な鋳造部品の製造と提供に専念しています（金属ダイカスト部品の範囲は主に含まれています薄肉ダイカスト,ホットチャンバーダイカスト,コールドチャンバーダイカスト）、ラウンドサービス（ダイカストサービス、CNCの機械化,金型製作、表面処理）。カスタムのアルミニウムダイカスト、マグネシウムまたはザマック/亜鉛ダイカスト、およびその他の鋳造要件については、お問い合わせください。

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