DIE CASTING HANKBOOK 压铸手册 目录
( Table of Contents )
1.压铸简介( An Intruduction to Die Casting )
1>压铸 —— 工业体系( Die Casting ―― The Industrial System )
2>配套工业( Supporting Industries )
3>北美压铸学会( The North Amercian Die Casting Association )
4>压铸业( The Die Casting Industry )
5>开发历史( Historical Development )
2.压铸原理和理论( Principles and Theory of Die Casting )
1>压铸过程( Die Casting Process )
2>压铸机能力 – PQ2分析 ( Machine Capacity――PQ2 )
3>填料时间分析( Fill Time Analysis )
4>压铸热流理论( Heat Flow Theory for Die Casting )
3. 压铸合金和合金熔化与处理( Die Casting Alloys and Alloy Melting and Handling )
1>铝 ( Aluminum )
2>镁( Magnesium )
3>锌( Zinc )
4. 市场和产品设计( Markets and Product Design )
1>压铸件的市场( Markets for Die Castings )
2>工业设计标准( Industry Design Standards )
5.高完整性压铸件( High Integrity Die Castings )
1>高完整性铸造过程( High Integrity Casting Processes )
2>高完整性零件设计标准( High Integrity Part Design Standards )
6. 模具材料和模具设计( Die Materials and Die Design )
1>模具材料和热处理( Die Materials and Heat Treat )
2>压铸模设计( Die Casting Die Design )
3>模具涂层和表面处理( Die Coatings and Surface Finish )
4>计算机模拟( Computer Simulation )
7.压铸机标准( Die Casting Machine Standards )
1>压铸机革新( Innovations in Die Casting Machines )
2>描述冷室机的规格( Specifying a Cold Chamber Machine )
3>最佳的压射司筒性能( Optimizintg shot sleeve Performance )
4>压铸机安全标准( Machine Safety Standards )
8. 生产过程和自动化设备( Processing and Automation Equipment )
1>浇包( Ladles )
2>往复运动机装置( Reciprocators )
3>脱模器 ( Extractors )
4>精加工体系 ( Finishing System
9. 环境问题( Environmental Issues )
1>废水管理 (Wastewater management )
2>雨水管理( Storm Water Management )
3>油和有害废物管理( Oil and Hazardous Waste Management )
4>空气排放( Air Emissions )
5>压铸工业的ISO 14001 ( ISO 14001 for the Die Casting Industry )
10. 客户质量和过程控制( Customer Quality and Process Control )
1>品质: 生产力和利润(Quality, Productivity and Profitability )
2>质量和生产力: 公司轮廓( Quality and Productivity : Company Profiles ) 3>过程控制的实施(Implementation of Process Control )
4>水管线路图和它的使用( The Waterline Diagram and Its Use )
5>压铸装配图( Die Casting Set-up Chart )
11. 教育和认证( Education and certification )
1>认证等级( Certification levels )
2>认证类型( Certification Types )
3>初级认证( Initial Certification )
4>认证的维护( Maintenance of Certification )
12. 词汇表( Dictionary of Terms )
附录 ( Appendix )
NADCA 出版物清单 ( NADCA Publication list )
NADCA 教育课程简述( NADCA Education Course Descriptions )
前言(Preface):
这本手册第二版由北美压铸学会(NADCA)编纂. 它更新了1982年以前出版的压铸手册, 这本手册的目的是给压铸工业提供一般性技朮信息. 包括的课题有: 压铸件如何开发及何时开始开发, 零件如何通过压铸过程设计并生产, 压铸件的市场, 压铸工业中的环境问题是什么, 各种压铸过程的优点, 还包括压铸中常用词条的详细解释.
这本手册的各个章节由压铸工业特别课题专家编制. 为了提高整个压铸工业的认识, 这本手册包含了这些工业专家的智能和专门知识. 这本手册从头至尾对各个课题都提供了更祥细的信息以供参考.
我们希望这本手册对你是有用的工具, 使你致力于学习和实践压铸的过程中取得更大的成功. 压铸对于许多复杂组件的生产是一个稳定的和成本有效的过程, 压铸工业的前景是非常美好的, 但是要维持加工过程的竟争性优点就要求持续改善. 这本手册是一本专以压铸工业的持续改善为目标.
谢启(Acknowledgements):
这本手册通过北美压铸工业许多技朮专家的奉献及自愿参预了排字、校订和各章节的编纂工作. 他们希望通过分亨他们的智慧和经验, 压铸业会壮大和美好, 以下是对此书的出版作出贡献的人员名单. (略)
I.压铸简介( An Introduction to Die Casting )
由于金属熔化之后会按要求在具有腔型的设计模具内凝固, 所以压铸过程是真实的金属铸造过程. 在铸造过程中利用沙或石膏为模具, 熔化金属的热量或者铸件在出模之时毁坏了模具. 在压铸过程中, 由硬质钢制成的模具可以承受铸造热量, 而且由可动模块组建的模具使凝固铸件易于清除出模腔. 因此, 这些模具可以重复使用, 而且可以用来生产出成千上万甚至百万件铸件. 这些模具称作 “dies”, 是因为它们具有永久性、并可重复使用, 还可承受强大的压力或强度且包括复杂的机能.
压铸过程实际上有三个子过程. 它们是: (1) 金属型铸模铸造(有时称腔型压铸); (2) 低压力压铸; (3) 高压力压铸. 在北美尽管技朮包含所有的三个子过程, 但是压铸过程通常指高压力压铸. 三种过程主要的不同点
在于把熔化金属压入模中所用的压力大小不一样. 三种过程都使用可重复利用(通常是硬质钢)的模作为模具。在金属型铸模中铸造时, 熔化金属流进模中且流动仅靠重力作用。低压力过程使用的压力可达1.5Mpa (200磅/平方英寸)迫使熔化金属流进模中。高压力压铸过程在压力为7.0至140Mpa (1000至20000磅/平方英寸)的条件下把熔化金属压入模中。随着压力的增加, 要求把熔化金属填满模中所用的时间就会相应地减少。
随着熔化金属射料压力的增加, 要求机器使用相应增加的力保持两块半模贴在一起. 内部金属液压会非常高, 因此压铸机要夹紧闭合的模所用的力也要非常大. 大型压铸机使用超过25MN(3.000吨)的力夹紧模. 为了使用更大的压力, 熔化金属被舀进圆柱状室内并由液压驱动的柱塞把金属推进模中.
机器依据运动的先后顺序被制造成自动化地循环. 循环过程包括: (1)合模; (2)给模施加
夹紧力; (3) 舀进熔化金属; (4)把熔化金属射入模中; (5)等待金属在模中凝固; (6)开模; (7)铸件脱模. 模吸收铸件的凝固热量, 热量必须通过模被处理, 而且在制造下一个铸件之前要清理掉模腔区域的热量. 热流通过模的设计和控制是过程中最重要和颇具挑战性的状况之一. 这种过程技朮在使用消耗性的模具铸造过程中还没有对等物.
(1) 压铸(DIE CASTING) --- 工业体系(THE INDUSTRIAL SYSTEM)
压铸仅是工业体系内制造过程中把原材料加工成消费品的一个步骤. 原材料(金属)要么产生于矿石之中, 要么产生于废金属之中.
锌压铸合金或镁压铸合金直接从矿石中开采出来, 再经过采矿公司和/或冶炼公司精炼成高纯度的合金锭并作为“原始”金属出售. 大型的压铸公司采购回这种“纯”合金锭后给其添加其它成分变成特殊用途的合金. 多数小型压铸公司要么从冶炼厂、要么从专门从事购买纯金属并生产压铸合金的合金厂采购预制合金. 锌采矿公司支持国际铅锌研究组织(ILZRO), 资助研究的目的在于开发这些金属的新用途(或更为有效的使用方法). 这些公司也支持另外一家叫做 “InterZinc”的组织, 促进锌的利用并协助开发新的市场. 压铸公司可以得到这些组织的技朮支持.
大多数铝和铜压铸合金是二次合金, 它们由废金属精炼而成. 废金属可以从其它加工操作中收集, 比如板材冲压形成的碎屑, 或机加工操作中的刮屑. 大部分废金属来源于超过使用寿命的物品和准备处理的物品. 二次冶炼公司采购废料, 然后分选精炼成压铸合金。在精炼过程中可以加入“新”金属以保证合金成分的正确性. 冶炼厂把合金浇铸成合金锭供压铸公司采购. 大多数铝合金在熔化状态下直接用特制的料罐车运到压铸公司. 这样一个过程使压铸公司节约了高额的再熔化成本. 二次铝冶炼公司支持一个名叫铝协会(AA)的贸易组织. 铜采矿公司支持名为铜开发协会(CDA)的贸易、市场开发和标准组织. 这样的协会支持国际铜协会(ICA), 国际铜协会赞助并促进研究, 其目的在于扩大铜的应用.
在铸造之时, 每一次铸造都包括额外的、以直浇口(饼干), 浇道、溢流和批锋状态存在, 且又必须要清除掉的金属. 此种额外的材料通常要使用冲模在外力的作用下从铸件上切除掉. 这些毛边料在压铸公司作为废料使用.
有些情况下, 压铸公司在铸件冲完水口的情况下就直接把铸件出售给加工铸件的公司. 也有些压铸公司会对铸件实施其它加工和金属表面处理(例如: 磨光, 抛光, 电镀, 喷油和加工), 然后再交付给客户. 在这种情况中, 压铸件采购商简单地把表面处理过的零件装配在最终的产品上, 压铸件的生产通常在诸如家庭用品制品厂、汽车公司和五金厂内进行.
(2) 配套工业(SUPPORING INDUSTRIES )
压铸业是制造业中高度专业化的一部分. 影响压铸业的工业是: 机械工具业、模具加工业、公用设施业、基础设施业、金融业、运输业和通讯业. 有些配套工业已发展成为集中服务压铸业的特殊团体. 比如: 机械工具业、模具加工业、过程润滑剂生产业、工业熔炉业。这些公司已开发了很多压铸工业需求的先进技朮, 而且这些公司的命运也和压铸业的健康发展紧密相联.
(3) 北美压铸学会(NADCA)
大部分配套工业和压铸公司都与压铸组织有关系. 已提及过一些学会, 但是在北美支持
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