压铸件结构设计规范

1、实用文档.压铸件结构设计是压铸工作的第一步。设计的合理性和工艺适应性将会影响到后续工作的顺利进行， 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、缺陷的种类等，都会以压铸件本身工艺性的优劣为前提。1、压铸件零件设计的考前须知a、即压力铸造对零件形状结构的要求；c、压铸件的尺寸精度及外表要求；压铸件的零件设计是压铸生产技术中的重要局部，设计时必须考虑以下问题：模具分型面的选择、浇 收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面；b、合理确定压铸件的尺寸精度；d、各转角处增加工艺园角，防止尖角。按使用要求可分为两大类，一类承受较大载荷的零件或有较高相对运动

2、速度的零件，检查的工程有尺 寸、外表质量、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，检查的工程有尺 寸、外表质量及化学成分。在设计压铸件时，还应该注意零件应满足压铸的工艺要求。压铸的工艺性从分型面的位置、顶面推杆 的位置、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面考虑。合理确定压铸面的分型 面，不但能简化压铸型的结构，还能保证铸件的质量。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，深腔处充填和排气不良。4)设计的铸件要便于脱模、抽

3、芯。5肉厚的均一性是必要的。8注意产品之公差标注。9太厚太薄皆不宜。10防止死角倒角(能少那么少)。13防止有半岛式的局部太弱的形状。14太长的成形孔，或太长的成形柱皆不宜。2、压铸件零件设计 c、防止型芯交叉；合理的压铸件结构不仅能简化压铸型的结构，降低制造本钱，同时也改善铸件质 因此，在保证铸件有足够的强度和刚性的条件下，应尽可能减少其壁厚，并保持壁厚均匀一致。实用文档.铸件壁太薄时，使金属熔接不好，影响铸件的强度，同时给成型带来困难；壁厚过大或严重不均匀那 么易产生缩瘪及裂纹。随着壁厚的增加，铸件内部气孔、缩松等缺陷也随之增多，同样降低铸件的强度。压铸件的壁厚一般以4mm为宜，壁厚超过6

4、mm的零件不宜采用压铸。推荐采用的最小壁厚和正常壁 表1 压铸件的最小壁厚和正常壁厚bbah铝合金 镁合金 铜合金 壁厚处的面积abcm2 锌合金 压铸件壁厚度通常称壁厚是压铸工艺中一个具有特殊意义的因素，壁厚与整个工艺标准有着密切 关系，如填充时间的计算、内浇口速度的选择、凝固时间的计算、模具温度梯度的分析、压力最终比压 的作用、留模时间的长短、铸件顶出温度的上下及操作效率；a、零件壁厚偏厚会使压铸件的力学性能明显下降，薄壁铸件致密性好，相对提高了铸件强度及耐压 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，铸件外表易产生 冷隔等缺陷，并给压铸工艺带来困难；压铸件

5、随壁厚的增加，其内部气孔、缩孔等缺陷增加，故在保证铸件有足够强度和刚度的前提下，应 尽量减小铸件壁厚并保持截面的厚薄均匀一致，为了防止缩松等缺陷，对铸件的厚壁处应减厚减料， 增加筋；对于大面积的平板类厚壁铸件,设置筋以减少铸件壁厚。2)压铸件壁厚影响金属液填充型腔状态，最终影响铸件外表质量。3)压铸件壁厚影响金属料消耗及本钱。在设计压铸件时，往往为保证强度和刚度的可靠性，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。原因是在压铸过程中，当金属液以高压、高速的状态进入型腔，与型 腔外表接触后很快冷却凝固。受到激冷的压铸件外表形成一层细晶粒组织。这层致密的细晶粒组织的

6、厚度 气孔，外外表凹陷等缺陷，使压铸件的机械性能随着壁厚的增加而降低。随着壁厚的增加，金属料消耗多，本钱也增加。但如果单从结构性计算出最小壁厚，而忽略了铸件的 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的影响，以最低的金属消耗取得良好的成型 性和工艺性，以采取正常、均匀的壁厚为佳。、铸造圆角压铸件各局部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，并可防止因 锐角而产生裂纹。对于需要进行电镀和涂饰的压铸件，圆角可以均匀镀层，防止尖角处涂料堆积。压铸件的圆角半径R一般不宜小于1mm，最小圆角半径为0.5 mm，见表

7、2。铸造圆角半径的计算见表 表2 压铸件的最小圆角半径mm压铸合金压铸合金压铸合金锌合金铝、镁合金.实用文档.铝锡合金相连接两壁的厚度相等壁厚r铝锡合金相连接两壁的厚度相等壁厚rh不等壁厚铜合金铸造圆角半径的计算mm hrmin=Khrmax=KhR=rhR 、计算后的最小圆角应符合表2的要求。压铸件上但凡壁与壁的连接，不管直角、锐角或钝角、盲孔和凹槽的根部，都应设计成圆角，只有当 预计确定为分型面的部位上，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 圆角的作用是有助于金属的流动，减少涡流或湍流；防止零件上因有圆角的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

8、时，圆角可获得均匀镀层，防止尖角处沉积；可以延长压铸模的使用寿 命，不致因模具型腔尖角的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，防止尖角产生应力集中而导致裂纹特别是压铸件需要电镀处理时，圆角对于保证其良好的电镀效果是十分必要的。 表4 脱模斜度配合面的最小脱模配合面的最小脱模 非配合面的最小脱 斜度 模斜度锌合金 010 015 015 045 h铝、 镁合金015 030 030 1 H说明：、由此斜度而引起的铸件尺寸偏差，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50mm，外表粗糙度在Ra0.1，大端与小端尺寸的单 面差的最小值为。当深度

9、或高度50mm，或外表粗糙度超过Ra0.1时，那么脱模斜度可适当增加。 铝合金压铸件一般最小铸造斜度如下：外外表外外表铝合金压铸件最小的铸造斜度 实用文档.为了顺利脱模，减少推出力、抽芯力，减少模具损耗，在设计压铸件时，应在结构上有尽可能大的斜 度。从而减少压铸件与模具的摩擦，容易取出铸件，也使铸件外表不被拉伤，保证外表光洁。加强筋的设置可以增加零件的强度和刚性，同时改善了压铸的工艺性。 筋宽不应超过其相连的壁的厚度。当壁厚小于时，不宜采用加强筋； 加强筋的脱模斜度应大于铸件内腔所允许的铸造斜度。一般采用的加强筋的尺寸按表5选取：hRt壁厚最小圆角r最小圆角Rt压铸件壁厚，最大不超过68mm

10、t1=tt t2=tt h5t rRtt 2、对称布置，壁厚均匀，防止缩孔气孔。3、与料流方向一致，防止乱流。4、防止在肋上设置任何零部件。筋的作用是壁厚改薄后，用以提高零件的强度和刚性，防止减少铸件收缩变形，以及防止工件从模具 一般取该处的厚度的2/33/4。压铸件倾向采用均匀的薄壁，为了提高其强度和刚性，防止变形，不应单纯用增加壁厚的方法，而应 采用适当的薄壁加强筋达此目的。加强筋应对称布置，厚度均匀，防止新的金属堆聚。为减少脱模时的阻力，加强筋应有铸造斜度。压铸件的孔径和孔深，对要求不高的孔可以直接压出，按表5。 类别锌合金铝合金镁合金铜合金 技术上可 最大孔深mm 通孔 孔的最小斜度0

11、0.3%0.5 % 1%00.3% 一般的 、对于较大的孔径，精度要求不高时，孔的深度亦可超出上述范围。铸件的孔应尽量铸出，这不仅可使壁厚均匀，减少热节，节约金属，而且可节省机加工工时。压铸件可压铸出的孔的最小尺寸和深度，受到形成孔的型芯在型腔中的分布位置的制约。细型芯在抽 出时易弯曲或折断，因此孔的最小尺寸和深度受到一定限制。其深度应带有一定斜度，以便于抽芯。对于压铸件自攻螺钉用的底孔，推荐采用的底孔直径见表6。 .实用文档.螺纹规格螺纹规格d旋入深度tM3M4M6 M8M5铸件较为常用的自攻螺钉规格为M4与M5，其采用的底孔直径如下表： 0000tM4M52) 铸孔到边缘的最小距离为了保证

12、铸件有良好的成型条件,铸孔到铸件边缘应保持一定的壁厚，见图2。b(1/41/3)t 3) 长方形孔和槽压铸件上的长方形孔和槽的设计推荐按表7 采用。表7 长方形孔和槽mm合金类别合金类别最小宽度b最大深度H铅锡合金锌合金铝合金镁合金铜合金说明：宽度b在具有铸造斜度时，表内值为小端部位值。1)用压铸铸出，应采用凸纹。凸纹高度大于，以适应模具制造的特点。 3)压铸出铸件后，用激光在铸件外表打出文字、标志、图案，可以打出非常细微的文字。 收缩率通常称为缩水。它是指合金由液态凝固为固态，并冷却至室温时尺寸缩小的百分数，可用下式 K=(L模-L件)/L件 收缩率的大小与压铸件的结构特点、壁厚、合金的化学

13、成分和工艺因素等有关。锌合金的线收缩率一 般为：自由收缩时取，受阻收缩时取。表5为有型芯的锌合金压铸件不同壁厚时的线收缩率参考 锌铝外6锌铝外6 可铸出的最小螺距为，最小螺纹外径6mm，最大螺纹长为螺距的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的型芯，使模具结构更复杂，而增加本钱。所以一般先铸出底孔，再由机械加工成内螺纹。内齿轮可以铸出，锌合金压铸齿轮最小模数m为。对要求高的齿轮齿面应留有0.2的加工余量。铸态零件其外外表有致密的激冷表皮层比铸件其它局部有较高的力学性能。因此设计者应防止机械加 工去掉铸件表皮致密层，尤其是对要求耐磨的铸件。 改善和提高铸件上局部的工艺性能

14、，如强度、硬度、耐磨性等； 铸件的某些局部过于复杂，如孔深、内侧凹等无法脱出型芯而采用嵌件； 可以将几个部件铸成一体。设计带嵌件的压铸件的考前须知： 嵌件与压铸件的连接必须牢固，要求在嵌件上开槽、凸起、滚花等； 嵌件必须防止有尖角，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的稳固性，满足模具内配合要求； 外包嵌件的金属层不应小于2mm； 铸件和嵌件之间如有严重的电化腐蚀作用，那么嵌件外表需要镀层保护； 有嵌件的铸件应防止热处理，以免因两种金属的相变而引起体积变化，使嵌件松动。 然后在嵌件周围压铸成形锌合金部件。在进行产品设计中，降低本钱最有效的方法是将几个零件组合成一个压铸件。图4

15、是一个设计典范， 原设计的部件由一个钢冲压件和两个带螺纹的机加工钢件组成。新设计是一个压铸件。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的加工余量，并尽量以不受分型面及活动成型影响 的外表为毛坯基准面。推荐采用的机加工余量及其偏差值见表8。铰孔余量见表9。表8 推荐机加工余量及其偏差mm 表9 推荐铰孔加工余量mm 机加工余量一般取0.30.5mm。实用文档.3、压铸件的公差等级与精度一般压铸件精度为IT11级；高精度压铸件为ITl3级。 精密压铸件的尺寸分类由产品图要求的合理性，压铸技术保证的可能性，实现批量生产的经济性这三 方面考虑，从压铸毛坯到成品零件的全过程