압력 주조라고도 함 다이 캐스팅, 용융 금속을 압력 챔버에 부어 합금 액체를 압력 하에서 응고시켜 점차적으로 형성하는 주조 방법입니다.

 

압력 주조는 현재 비철 금속 주조물을 형성하는 중요한 성형 공정 방법입니다. 다이캐스팅의 공정 특성은 주조의 강도와 경도가 높고 형상이 복잡하며 주조 벽이 얇고 생산성이 매우 높다는 것입니다. 다이캐스팅 금형 압력 주조 생산의 핵심이며 다이캐스팅 금형의 품질이 결정됩니다.

 

 

품질과 정확성 다이캐스팅 부품, 금형 설계는 다이캐스팅 금형의 품질과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 금형설계는 금형기술 발전의 핵심이자 금형개발에 있어 중요한 요소이다.

 

고압 및 고속은 다이캐스팅에서 용융 합금의 충전 및 성형 공정의 두 가지 주요 특성입니다. 다이 캐스팅에서 일반적으로 사용되는 사출 비율은 수 메가파스칼에서 수십 메가파스칼, 때로는 최대 500MPa까지 다양합니다. 충전 속도는 일반적으로 0.5~120m/s 범위 내에 있으며, 충전 시간은 일반적으로 0.01~0.2초로 매우 짧으며 가장 짧은 시간도 수천분의 0.3초에 불과합니다. 따라서 이 방법으로 생산된 제품에는 독특한 장점이 있습니다. 벽이 얇고 모양이 복잡하지만 윤곽이 뚜렷한 주물을 얻을 수 있습니다. 다이캐스팅으로 생산되는 최소 벽 두께는 아연 합금의 경우 0.5mm입니다. 알루미늄 합금은 0.7mm입니다. 주조 구멍의 최소 직경은 0.75mm입니다. 주조 나사산의 최소 피치는 12mm입니다. 복잡한 형상을 가지고 있어 절단으로 제작하기 어렵거나 제작이 불가능한 부품의 경우, 생산량이 적더라도 다이캐스팅 생산이 일반적으로 사용되며, 특히 다른 주조 방법이나 금속 성형 공정을 사용하여 제작하기 어려운 경우, 다이캐스팅 생산 가장 적합한 방법입니다. 주조품의 치수 정확도와 표면 거칠기 요구 사항은 매우 높습니다. 주물의 치수정밀도는 IT11~IT3.2이며, 표면조도는 일반적으로 0.8~0.4μm입니다. 최소 1 μM까지. 따라서 개별 다이캐스팅은 기계 가공 없이 또는 개별 부품에만 사용할 수 있습니다. 다이 캐스팅의 주요 장점은 다음과 같습니다. (25) 주조의 강도와 표면 경도가 상대적으로 높습니다. 다이캐스팅 금형의 담금질 효과와 압력에 따른 결정화로 인해 다이캐스팅 부품의 표면층은 매우 미세한 입자와 조밀한 미세 구조를 가지므로 표면층의 경도와 강도가 상대적으로 높습니다. 다이캐스팅의 인장강도는 일반적으로 사형주조에 비해 30~2% 높지만 수축률은 상대적으로 낮습니다. (5) 높은 생산성. 압력주조의 생산주기는 짧고, 3작업의 주기시간은 XNUMX초~XNUMX분 정도이다. 이 방법은 대량 생산에 적합합니다. 다이캐스팅 생산의 장점은 매우 뚜렷하지만 몇 가지 명백한 단점도 있습니다.

(1) 다이캐스팅 표면에 기공이 있는 경우가 많습니다. 이는 액체 합금의 충전 속도가 매우 빠르고, 주물에 기공 형태로 남아 있는 경우가 많은 금형 캐비티 내의 가스를 완전히 제거하기 어렵기 때문입니다. 따라서 일반 다이캐스팅은 열처리를 할 수 없으며 고온 조건에서의 가공에는 적합하지 않습니다. 가열 온도가 높으면 기공 내부의 가스가 팽창하여 다이캐스팅 표면이 부풀어 오르고 품질과 외관에 영향을 미치기 때문입니다. 마찬가지로, 주물 표면에 공기 구멍이 노출되는 것을 피하기 위해 기계적 가공을 수행하는 것은 바람직하지 않습니다.

 

(2) 다이캐스팅 합금의 종류와 등급은 제한되어 있습니다. 현재는 아연, 알루미늄, 마그네슘, 구리 등 합금의 다이캐스팅에만 적합합니다. 철강재의 경우, 다이캐스팅 금형의 융점이 높고 수명이 짧기 때문에 철강재의 다이캐스팅은 실제 생산에 적용하기 어렵습니다. 특정 합금 카테고리의 경우 다이캐스팅 중 담금질로 인한 심각한 수축으로 인해 여러 등급의 다이캐스팅에만 제한됩니다.

 

(3) 다이캐스팅의 생산 준비 비용은 상대적으로 높습니다. 다이캐스팅 기계의 높은 비용, 긴 가공 주기 및 다이캐스팅 금형의 높은 비용으로 인해 다이캐스팅 공정은 대량 생산에만 적합합니다. 다이캐스팅 금형 설계의 중요성은 금형이 다이캐스팅 생산의 주요 도구라는 것입니다. 따라서 금형을 설계할 때에는 금형의 전체 구조와 금형 부품의 구조가 합리적이고, 안전하고 신뢰성 있으며, 제조 및 생산에 편리한지 확인하기 위한 노력이 이루어져야 한다. 다이캐스팅 금형의 주조 및 배수 시스템은 합리적으로 설계되어야 합니다. 적절한 조정을 통해 금형 가공 및 조립이 이루어져야 하며, 다이캐스팅 금형의 최적화도 중요한 측면입니다. 다이캐스팅 금형의 우수성은 게이트 시스템과 오버플로 배출 시스템의 설계에 따라 크게 달라집니다. 다이캐스팅 생산 시, 몰드 러너 형상, 게이트 및 오버플로 위치, 다이캐스팅 힘과 같은 제어 매개변수의 부적절한 선택으로 인해 다이캐스팅 부품에 수축, 냉간 차단 또는 공기 구멍과 같은 결함이 자주 발생합니다. 스프루와 배출 포트의 모양, 크기, 위치, 사출 공정 매개변수를 최적화함으로써 이러한 결함을 크게 줄일 수 있습니다.

 

요약하자면, 다이캐스팅 금형의 합리적인 설계는 고품질의 주물을 생산하는 데 큰 의미가 있습니다.

 

(1) 다이캐스팅의 개발 역사, 현황 및 동향

 

다이캐스팅의 발전 역사는 19세기에 시작되어 처음에는 납 다이캐스팅에 사용되었습니다. 1822년 초에 William Church 박사는 일일 생산량이 12000~20000개의 납 유형을 갖춘 주조기를 제조하여 이 공정 방법의 생산 잠재력을 입증했습니다. 1849년에 JJ Sturgiss는 미국에서 특허를 받은 최초의 수동 피스톤 핫 챔버 다이캐스팅 기계를 설계하고 제조했습니다. 1885년 메르센 탈러(Mersen Thaler)는 이전 특허를 연구하여 프린팅 다이캐스팅 기계를 발명했습니다. 이 기계는 처음에는 저융점 납 및 주석 합금 주조 문자를 생산하는 데만 사용되었습니다. 1860년대에는 아연 합금 다이캐스팅 부품 생산에 사용되었습니다. 다이캐스팅은 지난 세기 초 금전 등록기, 축음기, 자전거 생산을 위한 산업 생산에 널리 사용되었습니다. 1904년 영국의 HH Franklin Company는 다이캐스팅 공법을 사용하여 자동차용 커넥팅 로드 베어링을 생산하기 시작하여 자동차 산업에 다이캐스팅 부품을 적용한 선례를 세웠습니다. 1905년에 HH Doehler는 산업 생산을 위한 다이캐스팅 기계와 다이캐스팅 아연, 주석 및 구리 합금 주조를 성공적으로 개발했습니다. 이후 Wagner는 알루미늄 합금 주물을 생산하기 위한 구즈넥 공압 다이캐스팅 기계를 설계했습니다. 이러한 유형의 다이캐스팅 기계는 압축 공기를 사용하여 구즈넥 채널을 통해 알루미늄 합금을 금형 안으로 밀어 넣습니다. 그러나 실링, 구즈넥 채널 고착 등의 문제로 인해 이 기계는 널리 홍보 및 적용되지 않았습니다. 그러나 이 디자인은 알루미늄 합금 주물을 생산하려는 최초의 시도입니다. 1920년대 미국의 Kipp Company가 기계화된 핫 챔버 다이캐스팅 기계를 제조했지만, 알루미늄 합금 액체가 다이캐스팅 기계의 강철 부품을 부식시키는 경향이 있어 핫 챔버 다이캐스팅에서 알루미늄 합금 생산이 제한되었습니다. 주조기. 1927년 체코 엔지니어인 Josef Pfolak은 콜드 챔버 다이캐스팅 기계를 설계했습니다. 용융 합금을 저장하기 위한 도가니를 주입 챔버에서 분리함으로써 고압 주입력을 크게 증가시켜 산업 생산 요구 사항에 더욱 적합하게 만들고 공압식 핫 챔버 다이캐스팅 기계의 단점을 극복합니다. 이로써 다이캐스팅 기술에서 중요한 진전을 이루었습니다. 1950년대 대규모 다이캐스팅 기계의 탄생은 다이캐스팅 산업에 많은 새로운 분야를 열었습니다. 다이캐스팅 기계, 다이캐스팅 공정, 다이캐스팅 금형 및 윤활제의 개발로 다이캐스팅 합금도 납 합금에서 아연, 알루미늄, 마그네슘 및 구리 합금으로 발전하고 최종적으로 합금철로 발전했습니다. 다이캐스팅 합금의 융점이 지속적으로 증가함에 따라 다이캐스팅 부품의 적용 범위도 확대되었습니다.

 

(2) 중국 다이캐스팅 산업의 발전은 지난 반세기 동안 상당한 진전을 이루었습니다. 신흥 산업으로서 매년 8~12%의 좋은 모멘텀으로 빠르게 발전하고 있습니다. 현재 중국에는 2600개 이상의 다이캐스팅 공장과 관련 기업, 거의 10000개의 다이캐스팅 기계가 있으며 연간 다이캐스팅 생산량은 500000만톤 이상입니다. 그 중 알루미늄 다이캐스팅이 67.0%, 아연 다이캐스팅이 31.2%, 구리 다이캐스팅이 1.0%, 마그네슘 다이캐스팅이 0.8%를 차지하고 있다. 중국의 다이캐스팅 공장 및 관련 기업 중 다이캐스팅 공장은 2000개 이상으로 전체 기업 수의 80% 이상을 차지합니다. 다이캐스팅 기계 및 보조 장비 기업, 금형 기업, 원자재 기업이 약 398개로 13.7%를 차지합니다. 과학 연구, 대학, 학회 및 기타 단위는 총 112개로 전체의 3.8%를 차지합니다. 다이캐스팅 기계 생산 측면에서 중국에는 약 20개의 다이캐스팅 기계 생산 기업이 있으며 연간 생산 능력은 1000개가 넘습니다. 다이캐스팅 기계의 공급 능력은 매우 강력합니다. 중소형 다이캐스팅 기계의 품질은 비교적 좋은 반면, 대형 다이캐스팅 기계와 고성능 실시간 제어 다이캐스팅 기계는 여전히 수입이 필요합니다. 2000톤 이상의 다이캐스팅 기계를 개발 중에 있습니다. 다양한 상황을 통해 중국의 다이캐스팅 산업이 이미 상당히 규모가 크다는 것을 알 수 있습니다. 그러나 다이캐스팅 강국에 비해 중국의 다이캐스팅 산업은 여전히 ​​상당한 격차를 갖고 있다. 중국 다이캐스팅 기업의 규모는 상대적으로 작고, 품질이 높지 않으며, 기술 수준이 낙후하고, 생산 효율성이 낮습니다. 중국은 미국, 일본 등 선진국에 비해 다이캐스팅 생산에 있어 어느 정도의 수량 우위를 갖고 있지만, 중국의 다이캐스팅 기업은 주로 소규모 공장이므로 경영 수준과 작업 효율성에서 상당한 격차가 있습니다. 그들에게. 또한 중국에서 생산되는 중소형 다이캐스팅 기계의 품질은 좋지만 대형 다이캐스팅 기계와 고성능 실시간 제어 다이캐스팅 기계는 여전히 수입이 필요하며 다이캐스팅 수가 100개가 넘습니다. 매년 수입되는 주조기. 이를 통해 중국은 다이캐스팅 강국으로 볼 수 없고, 다이캐스팅 강국일 수밖에 없음을 알 수 있다. 최근 몇 년 동안 중국 산업의 급속한 발전으로 인해 다이캐스팅 산업이 점차 많은 시장에 진출하고 있습니다.

 

(3) 다이캐스팅 산업의 발전 추세는 전체 다이캐스팅 공정이 다이캐스팅 기계에서 완료된다는 것입니다. 따라서 다이캐스팅 주조의 품질, 생산량 및 적용 확대에 대한 요구로 인해 다이캐스팅 장비에 대한 새롭고 더 높은 요구 사항이 제시되었습니다. 기존의 다이캐스팅 기계는 더 이상 이러한 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 따라서 새로운 다이캐스팅 기계, 새로운 공정, 새로운 기술이 등장했습니다. 예를 들어, 다이캐스팅 내부의 공기 구멍, 수축 공동 및 다공성을 제거하고 주조 품질을 향상시키기 위해 듀얼 펀치(정밀도, 속도 및 밀도라고도 함) 다이캐스팅이 등장했습니다. 부품이 내장된 다이캐스팅 주조와 진공 다이캐스팅을 달성하기 위해 수평 절단 기능을 갖춘 완전 수직 다이캐스팅 기계가 등장했습니다. 사출 속도를 향상시키고 사출력의 순간적인 증가를 달성하여 용융 합금을 효과적으로 가압하고 주조 밀도를 향상시키기 위해 XNUMX단계 사출 시스템 다이캐스팅 기계가 개발되었습니다. 예를 들어, 다이캐스팅 생산 공정에서는 자동 주입, 자동 픽업 및 자동 윤활 메커니즘을 갖춘 것 외에도 다이캐스팅 중 다양한 공정 매개변수를 감지하고 제어하기 위해 완전한 테스트 장비 세트도 설치됩니다. 캐스팅 과정. 사출력과 사출속도의 표시 및 감시장치, 사출력의 자동제어장치, 전자컴퓨터의 응용분야이다.