精密壓鑄加工模具的基本知識
壓鑄是用於大規模生產的，由鋁，製成的零件成形工藝鎂，和它們的合金。鑄造過程在壓鑄機中進行，壓鑄機分為熱室壓鑄機和冷室壓鑄機。主要區別在於，在熱室鑄造機中，裝有熔融金屬的容器位於機器內部，而在其他情況下，容器則置於機器外部。在兩種類型的機器中，熔融金屬都從鑄造室通過一個或多個鑄造通道被壓入永久鋼模具的型腔中，在該型腔中，其形狀由模具確定並凝固。這些壓鑄模具由兩半組成，以便可以從模具中取出鑄件。進料側半模安裝在壓鑄機剛性側的固定板上，而頂出側半模安裝在另一側的可移動板上。在關閉之前，將兩半噴塗脫模劑，這樣以後就可以輕鬆地將鑄件從模具中脫模，並且板不會過熱。根據鑄件的尺寸，每小時最多可進行300個鑄造周期。
極限負載
當模具關閉時，熔體在高達1200 bar的壓力下被壓入模具中，最大模具填充速度為150 m / s（540 km / h）[1]。高閉合力和夾緊力要求將半模彼此擠壓並使模具保持閉合：在熱室壓鑄機中最大為8,000 kN（800 t），在冷室壓鑄機中最大為45,000 kN（4,500 t）。通過使用如此大的力，可以製造大型鑄件。關於材料和設計，用於此目的的模具必須設計成能夠永久承受與大量熔體有關的載荷。金屬凝固後，半模打開，鑄件通過螺栓彈出或由機器人取下，然後進行進一步處理。
高性能鋼
關於壓鑄工藝的中心問題是模具。它確定了必須傳遞到鑄件的輪廓，並且還應使鑄件盡快固化。這樣，促進了細晶粒組織的形成，這對鑄造質量有利。為了獲得最佳的冷卻效果，模具在某些部分進行了冷卻。另一個效果是縮短了生產時間，這提供了經濟優勢。壓鑄工具的設計在標準DIN 16760-1 [2]中進行了描述。壓鑄過程中使用的工具不可避免地要承受高的熱負荷和機械負荷，並且必須能夠永久承受。例如，鋅的模具壓鑄件的使用壽命達到500,000至200萬次循環。為了達到這種性能，壓鑄工具除上述模具外還包括模具嵌件，型芯，滑塊和頂出器，它們由高強度熱加工鋼如X40CrMoV5-1（1.2344）或特殊材料製成，例如硬質金屬。在這些工具中起著非常重要作用的特性是高耐磨性，高延展性，高耐熱性，高熱撕裂性和熱耐磨性以及良好的導熱性。在選擇材料時，必須考慮其技術性能，工具的設計，其熱處理以及最後但並非最不重要的工具與待鑄造金屬之間的複雜相互作用。以此目的，
CAD / CAM係統
過去，壓鑄技術的工具是根據圖紙製造的，如今，設計人員使用3D CAD數據並使用最先進的IT技術。在鑄造模具的設計中，必須同時考慮鑄造工藝（以及熔體流動和冷卻）以及要製造的壓鑄件的幾何形狀和尺寸。鑄件應具有均勻，細粒度的顯微組織，高尺寸精度和尺寸穩定性以及高表麵質量的特征。計算機輔助的模擬計算有助於使工具最適合壓鑄零件。工具製造商和模具製造商使用CAM係統進行製造。CNC控製的銑床以及下沉和切割侵蝕機用於將成型輪廓高精度地整合到成型材料中。模具的製造非常複雜，因此很昂貴。
模具成本約占鋁壓鑄件總成本的20％ [3]。但是，對於大批量生產組件，從一定批量開始，這比以其他方式（例如通過機加工）製造零件更具成本效益。另外，每個零件的製造時間更短。德國馬格德堡大學機械設計研究所已經開發出一種標準化，省時的壓鑄模具設計程序[4]。
仍有很大潛力
壓鑄零件的設計多樣性以及對它們的要求不斷增長。因此，對用於壓鑄的工具鋼的性能以及由這些鋼製造的工具和模具的結構設計的要求也在增加。這些鋼材，用於設計和仿真的軟件程序以及加工係統的功能在不斷發展。主題“數字化”（工業4.0）和“ 3D打印”正變得越來越重要。交易會正在響應這一趨勢。EUROGUSS通過特別展覽“增材製造”特別關注該主題。通過使用數字技術，可以更有效地控製流程，並且可以更好地識別優化潛力。
借助3D打印工藝，可以製造出無法通過常規工藝製造的零件，例如，用於壓鑄模具的嵌件具有複雜的形狀和集成的接近輪廓和彎曲的冷卻通道。根據Dr.Ing。壓鑄機製造商Oskar Frech的總裁兼首席執行官Ioannis Ioannidis，鑄造機械協會的主席以及德國機械和設備製造商協會VDMA的增材製造協會的理事會成員認為，在這一91香蕉视频在线看仍然存在很多模具製造潛力：“可以通過以下方式影響模具中的完整熱管理，例如，更好地保護模具免受磨損 並且會影響鑄造零件的質量。”
鑄造廠如何從附加3D打印工藝所提供的眾多優勢中受益？如今，隻要有回報，創新的鑄造廠還可以結合使用3D打印的型芯和常規生產的模具。除了打印砂模以外，越來越多的鑄造廠也將3D打印機中的模型用於熔模鑄造。有關更多信息，請查看青蝠科技案例研究。
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