压铸件结构设计规范

1、压铸件结构设计压铸件结构设计就是压铸工作得第一步。设计得合理性与工艺适应性将会影响到后续工作得顺利进 行，如分型面选择、内浇口开设、推出机构布置、模具结构及制造难易、合金凝固收缩规律、铸件精度保 证、缺陷得种类等，都会以压铸件本身工艺性得优劣为前提。1 1、 压铸件零件设计得注意事项、压铸件得设计涉及四个方面得内容：a、即压力铸造对零件形状结构得要求；b、压铸件得工艺性能；c、压铸件得尺寸精度及表面要求；d、压铸件分型面得确定；压铸件得零件设计就是压铸生产技术中得重要部分，设计时必须考虑以下问题：模具分型面得选择、浇口得开设、顶杆位置得选择、铸件得收缩、铸件得尺寸精度保证、铸件内部缺陷得防范、

2、铸孔得有关要 求、收缩变形得有关要求以及加工余量得大小等方面；、压铸件得设计原则就是：a、正确选择压铸件得材料；b、合理确定压铸件得尺寸精度；c、尽量使壁厚分布均匀；d、各转角处增加工艺园角，避免尖角。、压铸件分类按使用要求可分为两大类，一类承受较大载荷得零件或有较高相对运动速度得零件，检查得项目有尺 寸、表面质量、化学成分、力学性能（抗拉强度、伸长率、硬度）；另一类为其它零件，检查得项目有尺寸、表面质量及化学成分。在设计压铸件时， 还应该注意零件应满足压铸得工艺要求。 压铸得工艺性从分型面得位置、 顶面推杆 得位置、铸孔得有关要求、收缩变形得有关要求以及加工余量得大小等方面考虑。合理确定压铸

3、面得分型 面，不但能简化压铸型得结构，还能保证铸件得质量。、压铸件结构得工艺性：1）尽量消除铸件内部侧凹，使模具结构简单。2）尽量使铸件壁厚均匀，可利用筋减少壁厚，减少铸件气孔、缩孔、变形等缺陷。3）尽量消除铸件上深孔、深腔。因为细小型芯易弯曲、折断，深腔处充填与排气不良。4）设计得铸件要便于脱模、抽芯。 肉厚得均一性就是必要得。避免尖角。注意拔模角度。注意产品之公差标注。 太厚太薄皆不宜。避免死角倒角（能少则少）。考虑后加工得难易度。 尽量减少产品内空洞。避免有半岛式得局部太弱得形状。 太长得成形孔，或太长得成形柱皆不宜。2 2、压铸件零件设计、压铸件得形状结构a、消除内部侧凹；b、避免或减

4、少抽芯部位；c、避免型芯交叉；合理得压铸件结构不仅能简化压铸型得结构，降低制造成本，同时也改善铸件质 量。、壁厚压铸件得壁厚对铸件质量有很大得影响。以铝合金为例，薄壁比厚壁具有更高得强度与良好得致密性。因此，在保证铸件有足够得强度与刚性得条件下，应尽可能减少其壁厚，并保持壁厚均匀一致。5)6)7)8)9)10)11)12)13)14)3。铸件壁太薄时，使金属熔接不好，影响铸件得强度，同时给成型带来困难；壁厚过大或严重不均匀则 易产生缩瘪及裂纹。随着壁厚得增加，铸件内部气孔、缩松等缺陷也随之增多，同样降低铸件得强度。压铸件得壁厚一般以 2、54mn 为宜，壁厚超过 6mn 得零件不宜采用压铸。推

5、荐采用得最小壁厚与正 常壁厚见表 1。表 1压铸件得最小壁厚与正常壁厚h壁厚处得面积 axb （cm2）锌合金铝合金镁合金1铜合金壁厚 h(mr)最小正常最小正常最小正常最小正常w 250、51、50、82、00、82、00、81、5251001、01、81、22、51、22、51、52、01005001、52、21、83、01、83、02、02、5 5002、02、52、54、02、54、02、53、0最大壁厚与最小壁厚之比不要大 于O. I （应设计壁厚均匀，保证足够强度与刚度得前提丿。压铸件壁厚度（通常称壁厚）就是压铸工艺中一个具有特殊意义得因素，壁厚与整个工艺规范有着密 切关系，如填充

6、时间得计算、内浇口速度得选择、凝固时间得计算、模具温度梯度得分析、压力（最终比 压）得作用、留模时间得长短、铸件顶出温度得高低及操作效率；a、零件壁厚偏厚会使压铸件得力学性能明显下降，薄壁铸件致密性好，相对提高了铸件强度及耐压 性；b、铸件壁厚不能太薄，太薄会造成铝液填充不良，成型困难，使铝合金熔接不好，铸件表面易产生 冷隔等缺陷，并给压铸工艺带来困难；压铸件随壁厚得增加，其内部气孔、缩孔等缺陷增加，故在保证铸件有足够强度与刚度得前提下，应 尽量减小铸件壁厚并保持截面得厚薄均匀一致，为了避免缩松等缺陷，对铸件得厚壁处应减厚（减料） 增加筋；对于大面积得平板类厚壁铸件，设置筋以减少铸件壁厚。1）

7、压铸件壁厚与性能有关。2）压铸件壁厚影响金属液填充型腔状态，最终影响铸件表面质量。3）压铸件壁厚影响金属料消耗及成本。在设计压铸件时，往往为保证强度与刚度得可靠性，以为壁越厚性能越好；实际上对于压铸件来说， 随着壁厚增加，力学性能明显下降。原因就是在压铸过程中，当金属液以高压、高速得状态进入型腔，与 型腔表面接触后很快冷却凝固。受到激冷得压铸件表面形成一层细晶粒组织。这层致密得细晶粒组织得厚 度约为 0、3m 左右，因此薄壁压铸件具有更高得机械性能。相反，厚壁压铸件中心层得晶粒较大，易产生 内部缩孔、气孔，外表面凹陷等缺陷，使压铸件得机械性能随着壁厚得增加而降低。随着壁厚得增加，金属料消耗多，

8、成本也增加。但如果单从结构性计算出最小壁厚，而忽略了铸件得 复杂程度时，也会造成液态金属充填型腔状态不理想，产生缺陷。在满足产品使用功能要求前提下，综合考虑各后工序过程得影响，以最低得金属消耗取得良好得成型 性与工艺性，以采取正常、均匀得壁厚为佳。、铸造圆角压铸件各部分相交应有圆角（分型面处除外），使金属填充时流动平稳，气体容易排出，并可避免因 锐角而产生裂纹。对于需要进行电镀与涂饰得压铸件，圆角可以均匀镀层，防止尖角处涂料堆积。压铸件得圆角半径 R 一般不宜小于 1mm 最小圆角半径为 0、5 mm 见表 2。铸造圆角半径得计算见表表 2 压铸件得最小圆角半径（mm压铸合金圆角半径 R1 压

9、铸合金1圆角半径 R锌合金0、51 铝、镁合金 11、0表 3 铸造圆角半径得计算（mm说明：、对锌合金铸件，K=1/4 ;对铝、镁、合金铸件，、计算后得最小圆角应符合表2 得要求。压铸件上凡就是壁与壁得连接，不论直角、锐角或钝角、盲孔与凹槽得根部，都应设计成圆角，只有 当预计确定为分型面得部位上，才不采用圆角连接，其余部位一般必须为圆角，圆角不宜过大或过小，过 小压铸件易产生裂纹，过大易产生疏松缩孔，压铸件圆角一般取：1/2 壁厚 W RW 壁厚。圆角得作用就是有助于金属得流动，减少涡流或湍流；避免零件上因有圆角得存在而产生应力集中而 导致开裂；当零件要进行电镀或涂覆时，圆角可获得均匀镀层，

10、防止尖角处沉积；可以延长压铸模得使用 寿命，不致因模具型腔尖角得存在而导致崩角或开裂。圆角可使金属液流动顺畅，改善充型持性，气体容易排出。同时，避免尖角产生应力集中而导致裂纹 缺陷。特别就是压铸件需要电镀处理时，圆角对于保证其良好得电镀效果就是十分必要得。、拔模斜度设计压铸件时，就应在结构上留有结构斜度，无结构斜度时，在需要之处，必须有脱模 得工艺斜度。斜度得方向，必须与铸件得脱模方向一致。推荐得脱模斜度见表表 4 脱模斜度说明：、由此斜度而引起得铸件尺寸偏差，不计入尺寸公差值内。、表中数值仅适用型腔深度或型芯高度 W50mm 表面粗糙度在 Ra0 1，大端与小端尺寸得单面差得最小值为 0、0

11、3mra 当深度或高度 50mm 或表面粗糙度超过 Ra0、1 时，则脱模斜度可适当增加。斜度作用就是减少铸件与模具型腔得摩擦，容易取出铸件；保证铸件表面不拉伤；延长压铸模使用寿命，铝合金压铸件一般最小铸造斜度如下：铝合金压铸件最小得铸造斜度铝锡合金I0、5T 铜合金1、5相连接两壁得厚度图例圆角半径相等壁厚rmi n=Khrmax=KhR=r + h不等壁厚r ( h + h1) /3 R= r+( h + h1) /2K=1/2。4。41-f MXr7合金配合面得最小脱模斜度非配合面得最小脱模斜度外表面 a内表面 B外表面 a内表面 B锌合金0 100 150 150 45铝、镁合金 0

12、150 300 301铜合金0 300 4511 30hh 3t1t1=0、6t tt2t2=0、75t t（0、4 0、7）t咼度 hh w 5t（0、6 1） t最小圆角 rr w 0、5mm最小圆角 RR 0、5t t（t 压铸件壁厚，最大不超过 68mn）大于或等于设计原则：234孔径 合金、类别 、最小孔径 d（ mr）最大孔深（mm孔得最小斜度一般得技术上可能得盲孔通孔d 5d 5d （1/4 1/3）t 当 t 1、5mm3）长方形孔与槽压铸件上得长方形孔与槽得设计推荐按表说明：（7）、文字、标志、图案1）用压铸铸出，应采用凸纹。凸纹高度大于0、3m 以适应模具制造得特点。2）采

13、用目前开始流行得新技术：“转移彩膜”，可将彩色得文字、标志、图案彩膜转印到压铸件表面。3）压铸出铸件后，用激光在铸件表面打出文字、标志、图案，可以打出非常细微得文字。例：平行纹（直纹）高 0、7MM,间距 1MM,角度 60、5。外径34、5mm 共 104 牙。、收缩率收缩率通常称为缩水。它就是指合金由液态凝固为固态，并冷却至室温时尺寸缩小得百分数，可用下 式表示：K=（L 模-L 件）/L 件式中：L 模为模腔尺寸，L 件为铸件尺寸。螺纹规格d M2 5M3M3 5M4M5M6M8d22、30 2、 75 3、18 3、63 4、70 5、 58 7、45 2、402、853、303、75

14、4、855、 707、60d32、20 2、 60 3、083、48 4、38 5、 38 7、15 2、302、703、203、604、505、 507、30d4 4、2 5、0 5、8 6、7 8、3 10 13、3旋入深度 tt 1、 5d2）铸孔到边缘得最小距离 为了保证铸件有良好得成型条件d2d3tVI43、840-0、13、59+0、1010VI54、840-0、14、54+0、10202。 Z,铸孔到铸件边缘应保持一定得壁厚，见图铸件较为常用得自攻螺钉规格为M4 与 M5,其采用得底孔直径如下表:7 米用。表 7 长方形孔与槽（mm收缩率得大小与压铸件得结构特点、壁厚、合金得化学

15、成分与工艺因素等有关。锌合金得线收缩率一 般为：自由收缩时取 0、6% 0、8%，受阻收缩时取 0、3% 0、6%。表 5 为有型芯得锌合金压铸件不同 壁厚时得线收缩率参考值。(14)、压铸件得加工余量压铸件由于尺寸精度或形位公差达不到产品图纸要求时，应首先考虑采用精整加工方法，如校正、拉 光、挤压、整形等。必须采用机加工时应考虑选用较小得加工余量，并尽量以不受分型面及活动成型影响 得表面为毛坯基准面。推荐采用得机加工余量及其偏差值见表&铰孔余量见表 9。表 8 推荐机加工余量及其偏差(mm基本尺寸100250 250 400 400 630 630 1000每面余量0、5+0、4-0

16、、10、75+0、5-0、21、0+0、5-0、31、5+0、6-0、42 2、0 0I I：1 1、4表 9 推荐铰孔加工余量(mm公称孔径 D卜 6| 6 10 10 1818 30|30 5050 60铰孔余量0、050 10、150、20、250、3、螺纹1)外螺纹可以铸出，由于铸件或模具结构得需要，采用两半分型得螺纹型环时，需留有加工余量。可铸出得最小螺距为0、75mm 最小螺纹外径 6mm 最大螺纹长为螺距得 8 倍。2)内螺纹虽然可以铸出，但要通过使用机械装置转动压铸模中得型芯，使模具结构更复杂，而增加成本。所以一般先铸出底孔，再由机械加工成内螺纹。0、20、3mm合金最小螺距(

17、P)最小螺纹外径最大螺纹长度锌0、75外内外内6108P5P铝110206P4P余量。(11)、表皮铸态零件其外表面有致密得激冷表皮层比铸件其它部分有较高得力学性能。工去掉铸件表皮致密层，尤其就是对要求耐磨得铸件。(12)、嵌件压铸件内采用嵌件得目得：1改善与提高铸件上局部得工艺性能，如强度、硬度、耐磨性等；2铸件得某些部分过于复杂，如孔深、内侧凹等无法脱出型芯而采用嵌件；3可以将几个部件铸成一体。设计带嵌件得压铸件得注意事项：嵌件与压铸件得连接必须牢固，要求在嵌件上开槽、凸起、滚花等；嵌件必须避免有尖角，以利安放并防止铸件应力集中； 必须考虑嵌件在模具上定位得稳固性，满足模具内配合要求； 外

18、包嵌件得金属层不应小于 铸件上得嵌件数量不宜太多；1、5 2mm因此设计者应避免机械加铸件与嵌件之间如有严重得电化腐蚀作用，则嵌件表面需要镀层保护； 有嵌件得铸件应避免热处理，以免因两种金属得相变而引起体积变化，使嵌件松动。当设计要求将不同材料得零件组合成一个部件时，可采用插入件压铸，先把嵌件装放到压铸模型腔内，然后在嵌件周围压铸成形锌合金部件。(13)、功能组合在进行产品设计中，降低成本最有效得方法就是将几个零件组合成一个压铸件。图4 就是一个设计典范，原设计得部件由一个钢冲压件与两个带螺纹得机加工钢件组成。新设计就是一个压铸件。、齿轮齿轮可以铸出，锌合金压铸齿轮最小模数m 为 0、3。对要

19、求高得齿轮齿面应留有 0、20、3mm 得加工卓.*M M售y y魄机加工余量一般取 0、30、5mm3 3、压铸件得公差等级与精度一般压铸件精度为 IT11 级；高精度压铸件为 ITI3 级。 压铸件公差等级 CT: 46（见表 8）。 3 3祥代寸处GB/TM14GB/TM14 199?,l30Wtejl39199?,l30Wtejl39 nimnim精密压铸件得尺寸分类由产品图要求得合理性，压铸技术保证得可能性，方面考虑，从压铸毛坯到成品零件得全过程来择定各个尺寸公差。通常认为，精密压铸件也应当对同一个 铸件上得各种尺寸，按照压铸达到各个尺寸公差数值等级得不同而区分为3 种类型， 即一般

20、尺寸、严格尺寸与高精度尺寸（见图 5）。ns分asA會功的董示n（DR+词丘择井的良寸受&ffl吗的足才曼悟却）肇鬼的比+4 4、镁- -铝- -锌合金压铸成本与性能对比压铸类型合金材料价 格/吨浮动 对比合金 比重压铸件成本对比单位毛坯件重量单位毛坯件 材料成本表面处理单 位成本气体保护成本压铸耗材 成本单位压铸件成 本价（不含表面 处理成本）镁合金压铸1、41、7 万1、8100g1、41、7 元增加 1040%0、060、1 元/模次0、10、2元/模次1、562、00 元 /个铝合金压铸1、82、5 万2、68148、 9g2、 683、 72元装饰件同上 结构件无无低于镁合 金2、683、72 元 /个锌合金压铸2