决定选择哪种制造工艺是很困难的;有许多不同的因素需要考虑。你可以从压铸工艺开始,因为它可以提供你需要的数量和满足你需要的公差。然而,最终你可能需要改变一个不同的制造过程。如果零件的需求发生变化,或者你的交货期或质量需要改变,就可能发生这种情况。如果你发现自己需要重新设计你的零件从铸造过程到CNC加工过程,这篇文章是给你的。

圆柱形金属部件采用压铸铸造
压铸金属部件的一个例子

什么时候选择数控加工而不是铸造

如果你从压铸开始,为什么要重新设计你的零件而转向数控加工?虽然铸造对于高数量的零件更划算,但对于低到中数量的零件,数控加工是你最好的选择。

数控加工更有能力满足紧迫的交货期,因为没有时间或成本需要预先在过程中制造模具或表盘。另外,压铸通常需要机械加工作为次要操作。后加工用于实现一定的表面光洁度,钻孔和攻丝孔,并满足铸件与装配中的其他部件的紧密公差。后期加工需要一个定制的夹具,这本身就很复杂。

数控加工也更有能力生产更高质量的零件。您可以更有信心的是,每个部件都将在您的公差要求内一致地生产。CNC加工自然是一种更精确的制造过程,不会出现铸造过程中出现的气孔、下沉和填充不当等缺陷。

此外,铸造复杂的几何形状需要更复杂的模具,带有额外的组件,如芯、滑块或镶块。在开始生产之前,这些都需要投入大量的成本和时间。而不仅仅是复杂的零件对数控加工更有意义。例如,数控机床可以很容易地通过加工原料到你需要的尺寸和厚度来制造平板。但是铸造同一块钢板很容易导致填充、翘曲或下沉问题。最后,有些零件在设计时没有考虑到良好的铸造原理——这使得从铸造转换到加工的决定很容易!

金属CNC加工部分
该CNC加工部件需要极其复杂的模具来压铸。

如何将铸造设计转为CNC加工设计

如果你决定重新设计你的零件,使它更适合CNC加工,有多个关键的调整要做。你必须考虑牵伸角度,口袋和空腔,壁厚,关键尺寸和公差,以及材料的选择。好消息是切换到数控加工过程打开了许多可能性!

抛弃牵伸角度

如果您最初设计了考虑到铸造的部分,它应该纳入牵连角度。和人一样注塑,牵伸角度是至关重要的,这样零件在冷却后就可以从模具中取出。加工时,牵伸角是不必要的,应该去掉。设计合并牵伸角需要一个球立铣刀来机器和增加你的整体机器时间。额外的机器时间,额外的工具和额外的工具更换操作意味着额外的成本-所以节省一些钱和放弃草图角度设计!

避免大的,深的口袋和取心的洞

口袋和镶嵌出洞穴通常在铸造中避免,因为厚的区域倾向于填充良好并且可能导致缺陷等凹痕。那些相同的功能需要很长时间到机器,这样做会产生很多浪费的材料。并且因为所有的力都在一侧,一旦从其夹具释放,就可以导致翘曲的加工压力会导致翘曲。如果口袋不是关键的设计功能,请考虑如果您能够提供额外的重量,或添加肋骨或角撑板以防止翘曲或偏转。

矩形加工零件
材料的复杂细节和材料的厚度使得这是CNC加工的更好候选者

更厚的墙壁更好

同样,你也要考虑壁厚。铸件的推荐壁厚取决于结构、功能和材料,但通常比较薄,范围在0.0787英寸。(2.0毫米)至0.138英寸(3.5毫米)。对于非常小的零件,壁厚可以更小,但需要微调铸造工艺。另一方面,数控加工对壁厚没有上限。事实上,越厚越好,因为这意味着更少的加工和更少的材料浪费。此外,还可以避免在加工过程中可能发生的薄壁零件翘曲或变形的风险。

收紧容忍度

铸造通常不如CNC加工保持紧张的公差,因此您可能已经在铸造设计中取得了津贴或妥协。使用CNC加工,您可以通过消除这些妥协并实现更严格的公差来充分实现您的设计意图并制作更精确的零件

考虑使用更广泛的材料

最后但并非最不重要的是,数控加工提供了比铸造更广泛的材料选择。铝是一种很常见的压铸材料,而且它能很好地转化为铝6061.锌和镁也常用于压铸。其他金属,如黄铜,和铅,需要更多的特殊处理,以制造好的零件。碳钢,合金钢,不锈钢很少是压铸的,因为它们容易生锈。

另一方面,在数控加工中,有更多的金属可以用于加工。你甚至可以试着用塑料如有许多塑料,也可以良好机器,并且具有有用的材料特性。

结论

虽然铸造在某些情况下是一个伟大的过程(我们每天使用的许多零件都是用压铸制造的),数控加工有时更适合你的零件的功能或你的制造需求。如果是这种情况,确保重新设计您的部分最有效和成本效益的数控加工过程。
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