精通金属铸造：精密 CNC 公差说明

想象一下：一种已经持续了 6000 多年的制造技术，至今仍然受到高度重视。这就是金属铸造 .

随着时间的推移，越来越多的金属被铸造出来：金 大约公元前 4,000 年，其次是青铜 和铜 ，然后铁 大约公元前1000年。金属铸造的重要性怎么强调都不为过。甚至文明的进步 它本身是以那个时期最常用的金属铸造工艺命名的：铜器时代、青铜器时代、铁器时代。

当然，技术进步 虽然已经存在了数千年，但基本原理和好处始终如一。

为什么要铸造？

铸造简化了流程 将金属成型为产品。其原理如下：将熔融金属倒入模具中以形成所需的图案。为了移除图案或零件，在图案表面上使用轻微的锥度（通常称为拔模）。如果需要，在移除模型后，可以通过将型芯插入铸件箱来在铸件内形成通道或空腔。

铸造在制造过程中的重要性是显着的。铸造导致更少的组件 更少的零件 需要放在一起。曾经由十几件组成的焊件现在可以铸造成一个零件，从而缩短了装配时间，简化了库存控制，并降低了总体价格。另外，整体多功能性 选角令人难以置信。

铝压铸件的优点

尽管近年来并不被称为“铝时代”，但它们可以被称为“铝时代”。如今，铝因其重量轻而受到人们的欢迎 和力量 。虽然早期的商业铝产品是炊具和各种装饰品的铸件，但压铸铝的现代应用包括需要较少加工的薄壁外壳 并具有有吸引力的、非常光滑的表面。

铝不仅创造了经济实惠的单价 e，它可以实现快速循环时间和大批量生产，每天最多可生产 1,000 件，具体取决于加工需求。

当我们深入探讨三种最重要的铸造方法时——砂型铸造 , 压铸 ，和永久模铸造 — 请记住，使用铝时，所有三种工艺的优势都会放大。铁是个例外，它不能承受高压，因此砂型铸造是铁的唯一铸造选择。

砂型铸造和压铸

砂型铸造是用途最广的 用于生产许多产品，特别是铝的铸造方法。将模型压入细砂混合物中。这形成了金属被倒入其中的模具。对于压铸，熔融金属被压力压入钢模（或模具）中。压铸非常适合精密成型零件 需要较少的机械加工和精加工。

那么，它们如何比较呢？

• 合金可用性：不同的合金可用于砂型铸造（例如 319 或 356 合金），而这是压铸无法实现的。根据产品的不同，所有合金都有不同的强度和特性

• 几何形状：某些通道型芯无法通过压铸实现，在压铸过程中，图案必须直接从模具中拉出

• 速度：一小时内可以制造的压铸件数量比砂铸件多得多，因此压铸件通常用于大批量生产

• 公差：由于压铸是一种机械钢工具，因此它可以比砂型铸造保持更严格的公差（下面详细介绍公差）

• 机加工：压铸件的机加工成本较低，因为库存较少，并且某些表面无需任何机加工即可保持铸造状态

• 模具：压铸导致钢制模具成本显着增加。然而，对模具的正确投资可以降低整体单价

• 成本：砂型铸造是一种比压铸更昂贵的单价工艺，但对于小批量和原型、复杂的设计以及铸件本身非常大的情况，砂型铸造可能更经济

现在，我们来谈谈永久/半永久模具法，它在很多方面都介于前两者之间。

永久模具或半永久模具

永久模具铸造涉及钢制模具和砂芯 根据需要。该模具投资比砂型铸造模具更昂贵，但不如压铸模具那么昂贵。

与压铸（高压金属被吹入模具中）相反，永久模具工艺涉及重力流 或低压流 放入模具中。可以施加真空以保持流动平稳并有助于减少孔隙率。

与压铸件或砂型铸件相比，永久型铸件通常更坚固。半永久性模具铸造意味着在模具中放置砂芯以形成内部通道，这些通道将通过烧毁/震落去除。这最常与铝一起使用。

两种常见的铸造缺陷：气孔和未清理

液体自然地穿过毛孔或开放空间。例如，设计不良的零件，库存过多，会产生孔隙 。高压模具内的气体截留可能会产生气泡或凹坑，从而导致泄漏。

在砂型铸造中，孔隙率的主要原因是滞留的空气和/或气体 ，或者可能是沙子缺陷，例如污垢。尽管压铸过程（使用高压铝喷射）更频繁地产生滞留空气，但它通常发生在零件表面下方。只需 2 毫米即可清洁皮肤，消除任何孔隙率问题。

通常，库存不足 是由弯曲的铸件或设计不当的铸件（预先没有足够的库存）引起的。在砂型铸造或金属型铸件中，原因可能是表面过度研磨或锯切，也可能是型芯移位导致尺寸问题。压铸原因可能涉及修整，或者在大多数情况下涉及弯曲铸件（由于壁薄以及从模具中弹出的方式）。

库存不足直接导致不清理 。当没有足够的材料或库存来切割时，编程工具不会接合材料；它只是“切断”空气。因此，它不是光滑的机器切割表面，而是铸造表面。可以通过将切口推得更深来调整机器中的非清理。然而，保持最小厚度 可以阻止该技术的使用。

铸造公差 - 概述和重要性

不同的材料和工艺涉及不同 标准 。因此，根据特定的过程，公差 审查位置、长度（每英寸）和材料等级以及客户自己的要求 和规格 。另外，协会有自己的指导标准。例如，铝压铸件应遵循铝协会标准和北美压铸协会 (NADCA)。但铁制零件应参考ISO 8062。

当未达到公差时，可能会发生很多事情......

• 更多铸造废料或机器废料
• 客户提出的保修问题
• 产品无法正常运行
• 返工工具（铸造和/或机加工）
• 额外加工

……这些都不是令人愉快的，因为最终它们都会直接影响成本 ，这可能很重要。因此，虽然需要考虑多个流程和细节，但最重要的是合作 拥有一支了解这种复杂性并能够清楚解释每个流程的团队，以便做出正确的决策。

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管理供应商

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协作

无论如何强调都不为过：前期团队合作 最终用户、数控机械车间和铸造厂之间的关系至关重要。一旦确定了流程，就可以设计零件以实现可制造性。 Stecker在不同的工艺和材料上都有优势，所以优势Stcker！

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• 材质的切换
• 几何形状的变化
• 铸造方法的改变
• 增加了加工

经过审查，发现随着体积的投影，压铸件 （即使有额外的前期工具成本）可能是最好的解决方案。六个月内即可实现回报，项目价格减半，因此Stckerer 的优势！

真正的团队合作

Stecker 解决每个客户的问题 独特的需求。我们将探索您的需求，审查我们可以提供的服务，进行印刷审查，确定铸造工艺，讨论什么铸造厂可能是合适的，并找出前进的最佳方式。这是一个合作伙伴关系 选择最佳铸造厂和最佳工艺，因此 Advantage Stecker （还有你！）

现在您知道了 i金属铸造的重要性 和 Stecker 的力量，请阅读这些小型案例研究，它们表明我们愿意深入研究具有挑战性的 CNC 加工情况：陷入困境？ Stecker Machine 拯救有需要的客户的 4 个项目 .

关于作者

Jason 喜欢解决客户挑战。作为业务开发副总裁，Jason 负责开发新业务，同时也是 SMC 一些现有客户的首选联系人。 Jason 曾从事工程、生产和销售工作，他发现自己最大的优势是为客户提供解决制造挑战的解决方案。