壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

1、壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計就是壓鑄工作得第一步。設(shè)計得合理性與工藝適應(yīng)性將會影響到后續(xù)工作得順利進 行，如分型面選擇、內(nèi)澆口開設(shè)、推出機構(gòu)布置、模具結(jié)構(gòu)及制造難易、合金凝固收縮規(guī)律、鑄件精度保 證、缺陷得種類等，都會以壓鑄件本身工藝性得優(yōu)劣為前提。1、壓鑄件零件設(shè)計得注意事項、壓鑄件得設(shè)計涉及四個方面得內(nèi)容：a、即壓力鑄造對零件形狀結(jié)構(gòu)得要求；b、壓鑄件得工藝性能；c、壓鑄件得尺寸精度及表面要求；d、壓鑄件分型面得確定；壓鑄件得零件設(shè)計就是壓鑄生產(chǎn)技術(shù)中得重要部分，設(shè)計時必須考慮以下問題：模具分型面得選擇、 澆口得開設(shè)、頂桿位置得選擇、鑄件得收縮、鑄件得尺寸精度保證、鑄件內(nèi)部缺陷得防范、鑄孔

2、得有關(guān)要 求、收縮變形得有關(guān)要求以及加工余量得大小等方面；、壓鑄件得設(shè)計原則就是：a、正確選擇壓鑄件得材料；b、合理確定壓鑄件得尺寸精度；c、盡量使壁厚分布均勻；d、各轉(zhuǎn)角處增加工藝園角，避免尖角。、壓鑄件分類按使用要求可分為兩大類，一類承受較大載荷得零件或有較高相對運動速度得零件，檢查得項目有尺 寸、表面質(zhì)量、化學成分、力學性能（抗拉強度、伸長率、硬度）；另一類為其它零件，檢查得項目有尺寸、表面質(zhì)量及化學成分。在設(shè)計壓鑄件時，還應(yīng)該注意零件應(yīng)滿足壓鑄得工藝要求。壓鑄得工藝性從分型面得位置、頂面推桿 得位置、鑄孔得有關(guān)要求、收縮變形得有關(guān)要求以及加工余量得大小等方面考慮。合理確定壓鑄面得分型

3、面，不但能簡化壓鑄型得結(jié)構(gòu)，還能保證鑄件得質(zhì)量。、壓鑄件結(jié)構(gòu)得工藝性：1）盡量消除鑄件內(nèi)部側(cè)凹，使模具結(jié)構(gòu)簡單。2）盡量使鑄件壁厚均勻，可利用筋減少壁厚，減少鑄件氣孔、縮孔、變形等缺陷。3）盡量消除鑄件上深孔、深腔。因為細小型芯易彎曲、折斷，深腔處充填與排氣不良。5)6)7)8)9)10)11)12)13)14)4）設(shè)計得鑄件要便于脫模、抽芯。 肉厚得均一性就是必要得。避免尖角。注意拔模角度。注意產(chǎn)品之公差標注。 太厚太薄皆不宜。避免死角倒角（能少則少）?？紤]后加工得難易度。 盡量減少產(chǎn)品內(nèi)空洞。避免有半島式得局部太弱得形狀。 太長得成形孔，或太長得成形柱皆不宜。2、壓鑄件零件設(shè)計、壓鑄件得形

4、狀結(jié)構(gòu)a、消除內(nèi)部側(cè)凹；b、避免或減少抽芯部位；c、避免型芯交叉；合理得壓鑄件結(jié)構(gòu)不僅能簡化壓鑄型得結(jié)構(gòu)，降低制造成本，同時也改善鑄件質(zhì) 量。、壁厚壓鑄件得壁厚對鑄件質(zhì)量有很大得影響。以鋁合金為例，薄壁比厚壁具有更高得強度與良好得致密性。因此，在保證鑄件有足夠得強度與剛性得條件下，應(yīng)盡可能減少其壁厚，并保持壁厚均勻一致。鑄件壁太薄時，使金屬熔接不好，影響鑄件得強度，同時給成型帶來困難；壁厚過大或嚴重不均勻則 易產(chǎn)生縮癟及裂紋。隨著壁厚得增加，鑄件內(nèi)部氣孔、縮松等缺陷也隨之增多，同樣降低鑄件得強度。壓鑄件得壁厚一般以 2、54mn為宜，壁厚超過 6mn得零件不宜采用壓鑄。推薦采用得最小壁厚與正

5、常壁厚見表1。表1壓鑄件得最小壁厚與正常壁厚h壁厚處得面積axb （cm2）鋅合金鋁合金鎂合金1銅合金壁厚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 50012、02、52、54、02、54、02、53、0最大壁厚與最小壁厚之比不要大 于O. I （應(yīng)設(shè)計壁厚均勻，保證足夠強度與剛度得前提丿。壓鑄件壁厚度（通常稱壁厚）就是壓鑄工藝中一個具有特殊意義得因素，壁厚與整個工藝規(guī)范有著密 切關(guān)系，如填充時間得計算、內(nèi)澆口速度得選擇

6、、凝固時間得計算、模具溫度梯度得分析、壓力（最終比 壓）得作用、留模時間得長短、鑄件頂出溫度得高低及操作效率；a、零件壁厚偏厚會使壓鑄件得力學性能明顯下降，薄壁鑄件致密性好，相對提高了鑄件強度及耐壓 性；b、鑄件壁厚不能太薄，太薄會造成鋁液填充不良，成型困難，使鋁合金熔接不好，鑄件表面易產(chǎn)生 冷隔等缺陷，并給壓鑄工藝帶來困難；壓鑄件隨壁厚得增加，其內(nèi)部氣孔、縮孔等缺陷增加，故在保證鑄件有足夠強度與剛度得前提下，應(yīng) 盡量減小鑄件壁厚并保持截面得厚薄均勻一致，為了避免縮松等缺陷，對鑄件得厚壁處應(yīng)減厚（減料） 增加筋；對于大面積得平板類厚壁鑄件，設(shè)置筋以減少鑄件壁厚。1）壓鑄件壁厚與性能有關(guān)。2）壓

7、鑄件壁厚影響金屬液填充型腔狀態(tài)，最終影響鑄件表面質(zhì)量。3）壓鑄件壁厚影響金屬料消耗及成本。在設(shè)計壓鑄件時，往往為保證強度與剛度得可靠性，以為壁越厚性能越好；實際上對于壓鑄件來說， 隨著壁厚增加，力學性能明顯下降。原因就是在壓鑄過程中，當金屬液以高壓、高速得狀態(tài)進入型腔，與 型腔表面接觸后很快冷卻凝固。受到激冷得壓鑄件表面形成一層細晶粒組織。這層致密得細晶粒組織得厚 度約為0、3m左右，因此薄壁壓鑄件具有更高得機械性能。相反，厚壁壓鑄件中心層得晶粒較大，易產(chǎn)生 內(nèi)部縮孔、氣孔，外表面凹陷等缺陷，使壓鑄件得機械性能隨著壁厚得增加而降低。隨著壁厚得增加，金屬料消耗多，成本也增加。但如果單從結(jié)構(gòu)性計算

8、出最小壁厚，而忽略了鑄件得 復(fù)雜程度時，也會造成液態(tài)金屬充填型腔狀態(tài)不理想，產(chǎn)生缺陷。在滿足產(chǎn)品使用功能要求前提下，綜合考慮各后工序過程得影響，以最低得金屬消耗取得良好得成型 性與工藝性，以采取正常、均勻得壁厚為佳。、鑄造圓角壓鑄件各部分相交應(yīng)有圓角（分型面處除外），使金屬填充時流動平穩(wěn)，氣體容易排出，并可避免因 銳角而產(chǎn)生裂紋。對于需要進行電鍍與涂飾得壓鑄件，圓角可以均勻鍍層，防止尖角處涂料堆積。壓鑄件得圓角半徑 R一般不宜小于1mm最小圓角半徑為 0、5 mm見表2。鑄造圓角半徑得計算見表表2 壓鑄件得最小圓角半徑（mm壓鑄合金圓角半徑R1壓鑄合金1圓角半徑R鋅合金0、51鋁、鎂合金11、

9、03。鋁錫合金I0、5T 銅合金1、5表3鑄造圓角半徑得計算（mm相連接兩壁得厚度圖例圓角半徑相等壁厚hh( h + h1) /3 R= r +( h + h1) /2K=1/2。說明：、對鋅合金鑄件，K=1/4 ;對鋁、鎂、合金鑄件，、計算后得最小圓角應(yīng)符合表2得要求。壓鑄件上凡就是壁與壁得連接，不論直角、銳角或鈍角、盲孔與凹槽得根部，都應(yīng)設(shè)計成圓角，只有 當預(yù)計確定為分型面得部位上，才不采用圓角連接，其余部位一般必須為圓角，圓角不宜過大或過小，過 小壓鑄件易產(chǎn)生裂紋，過大易產(chǎn)生疏松縮孔，壓鑄件圓角一般?。?/2壁厚W RW壁厚。圓角得作用就是有助于金屬得流動，減少渦流或湍流；避免零件上因有

10、圓角得存在而產(chǎn)生應(yīng)力集中而 導(dǎo)致開裂；當零件要進行電鍍或涂覆時，圓角可獲得均勻鍍層，防止尖角處沉積；可以延長壓鑄模得使用 壽命，不致因模具型腔尖角得存在而導(dǎo)致崩角或開裂。圓角可使金屬液流動順暢，改善充型持性，氣體容易排出。同時，避免尖角產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂紋 缺陷。特別就是壓鑄件需要電鍍處理時，圓角對于保證其良好得電鍍效果就是十分必要得。、拔模斜度4。設(shè)計壓鑄件時，就應(yīng)在結(jié)構(gòu)上留有結(jié)構(gòu)斜度，無結(jié)構(gòu)斜度時，在需要之處，必須有脫模 得工藝斜度。斜度得方向，必須與鑄件得脫模方向一致。推薦得脫模斜度見表表4脫模斜度41-f MXr7合金配合面得最小脫模 斜度非配合面得最小脫 模斜度外表面a內(nèi)表面B外表

11、面a內(nèi)表面B鋅合金0 100 150 150 45鋁、鎂合金0 150 300 301銅合金0 300 4511 30h說明：、由此斜度而引起得鑄件尺寸偏差，不計入尺寸公差值內(nèi)。、表中數(shù)值僅適用型腔深度或型芯高度W50mm表面粗糙度在 Ra0 1，大端與小端尺寸得單面差得最小值為0、03mra當深度或高度 50mm或表面粗糙度超過 Ra0、1時，則脫模斜度可適當增加。斜度作用就是減少鑄件與模具型腔得摩擦，容易取出鑄件；保證鑄件表面不拉傷；延長壓鑄模使用壽命，鋁合金壓鑄件一般最小鑄造斜度如下：鋁合金壓鑄件最小得鑄造斜度外表面內(nèi)表面型芯孔（單邊）11 302為了順利脫模，減少推出力、抽芯力，減少模

12、具損耗，在設(shè)計壓鑄件時，應(yīng)在結(jié)構(gòu)上有盡可能大得斜 度。從而減少壓鑄件與模具得摩擦，容易取出鑄件，也使鑄件表面不被拉傷，保證表面光潔。、加強筋加強筋得設(shè)置可以增加零件得強度與剛性，同時改善了壓鑄得工藝性。 但須注意：分布要均勻?qū)ΨQ； 與鑄件連接得根部要有圓角； 避免多筋交叉；筋寬不應(yīng)超過其相連得壁得厚度。當壁厚小于1、5mm時，不宜采用加強筋；加強筋得脫模斜度應(yīng)大于鑄件內(nèi)腔所允許得鑄造斜度。t1-z，”亠J廠ft II1R；/ ” f /丿t2壁厚t w 3t 3t1t1=0、6t tt2t2=0、75t t（0、4 0、7）t咼度hh w 5t（0、6 1） t最小圓角rr w 0、5mm最小

13、圓角RR 0、5t t（t 壓鑄件壁厚，最大不超過68mn）h一般采用得加強筋得尺寸按表 5選?。捍笥诨虻扔?設(shè)計原則：234孔徑 合金、 類別 、最小孔徑d（ mr）最大孔深（mm孔得最小斜度一般得技術(shù)上可 能得盲孔通孔d 5d 5d 4、2 5、0 5、8 6、7 8、3 10 13、3旋入深度tt 1、5d2）鑄孔到邊緣得最小距離 為了保證鑄件有良好得成型條件d2d3tVI43、840-0、13、59+0、1010VI54、840-0、14、54+0、1020,鑄孔到鑄件邊緣應(yīng)保持一定得壁厚，見圖鑄件較為常用得自攻螺釘規(guī)格為M4與M5,其采用得底孔直徑如下表:2。b （1/4 1/3）t

14、 當 t 1、5mm3）長方形孔與槽壓鑄件上得長方形孔與槽得設(shè)計推薦按表7米用。表7長方形孔與槽（mm說明：（7）、文字、標志、圖案1）用壓鑄鑄出，應(yīng)采用凸紋。凸紋高度大于0、3m以適應(yīng)模具制造得特點。2）采用目前開始流行得新技術(shù)：“轉(zhuǎn)移彩膜”，可將彩色得文字、標志、圖案彩膜轉(zhuǎn)印到壓鑄件表面。3）壓鑄出鑄件后，用激光在鑄件表面打出文字、標志、圖案，可以打出非常細微得文字。例：平行紋（直紋）高0、7MM,間距1MM,角度60、5。外徑34、5mm共104牙。、收縮率收縮率通常稱為縮水。它就是指合金由液態(tài)凝固為固態(tài)，并冷卻至室溫時尺寸縮小得百分數(shù)，可用下 式表示：K=（L模-L件）/L件式中：L模

15、為模腔尺寸，L件為鑄件尺寸。收縮率得大小與壓鑄件得結(jié)構(gòu)特點、壁厚、合金得化學成分與工藝因素等有關(guān)。鋅合金得線收縮率一 般為：自由收縮時取 0、6% 0、8%，受阻收縮時取 0、3% 0、6%。表5為有型芯得鋅合金壓鑄件不同 壁厚時得線收縮率參考值。、螺紋1) 外螺紋可以鑄出，由于鑄件或模具結(jié)構(gòu)得需要，采用兩半分型得螺紋型環(huán)時，需留有加工余量?？设T出得最小螺距為0、75mm最小螺紋外徑 6mm最大螺紋長為螺距得 8倍。2) 內(nèi)螺紋雖然可以鑄出，但要通過使用機械裝置轉(zhuǎn)動壓鑄模中得型芯，使模具結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，而增加成 本。所以一般先鑄出底孔，再由機械加工成內(nèi)螺紋。0、20、3mm合金最小螺距(P)最小螺

16、紋外徑最大螺紋長度鋅0、75外內(nèi)外內(nèi)6108P5P鋁110206P4P、齒輪齒輪可以鑄出，鋅合金壓鑄齒輪最小模數(shù)m為0、3。對要求高得齒輪齒面應(yīng)留有 0、20、3mm得加工余量。(11) 、表皮鑄態(tài)零件其外表面有致密得激冷表皮層比鑄件其它部分有較高得力學性能。 工去掉鑄件表皮致密層，尤其就是對要求耐磨得鑄件。(12) 、嵌件壓鑄件內(nèi)采用嵌件得目得： 改善與提高鑄件上局部得工藝性能，如強度、硬度、耐磨性等； 鑄件得某些部分過于復(fù)雜，如孔深、內(nèi)側(cè)凹等無法脫出型芯而采用嵌件； 可以將幾個部件鑄成一體。設(shè)計帶嵌件得壓鑄件得注意事項：嵌件與壓鑄件得連接必須牢固，要求在嵌件上開槽、凸起、滾花等； 嵌件必須

17、避免有尖角，以利安放并防止鑄件應(yīng)力集中； 必須考慮嵌件在模具上定位得穩(wěn)固性，滿足模具內(nèi)配合要求； 外包嵌件得金屬層不應(yīng)小于 鑄件上得嵌件數(shù)量不宜太多；1、5 2mm因此設(shè)計者應(yīng)避免機械加鑄件與嵌件之間如有嚴重得電化腐蝕作用，則嵌件表面需要鍍層保護； 有嵌件得鑄件應(yīng)避免熱處理，以免因兩種金屬得相變而引起體積變化，使嵌件松動。當設(shè)計要求將不同材料得零件組合成一個部件時，可采用插入件壓鑄，先把嵌件裝放到壓鑄模型腔內(nèi)，然后在嵌件周圍壓鑄成形鋅合金部件。(13)、功能組合在進行產(chǎn)品設(shè)計中，降低成本最有效得方法就是將幾個零件組合成一個壓鑄件。圖4就是一個設(shè)計典范，原設(shè)計得部件由一個鋼沖壓件與兩個帶螺紋得機

18、加工鋼件組成。新設(shè)計就是一個壓鑄件。卓.* M售y魄(14)、壓鑄件得加工余量壓鑄件由于尺寸精度或形位公差達不到產(chǎn)品圖紙要求時，應(yīng)首先考慮采用精整加工方法，如校正、拉 光、擠壓、整形等。必須采用機加工時應(yīng)考慮選用較小得加工余量，并盡量以不受分型面及活動成型影響 得表面為毛坯基準面。推薦采用得機加工余量及其偏差值見表&鉸孔余量見表9。表8推薦機加工余量及其偏差(mm基本尺寸100250 250 400 400 630 630 1000每面余量0、5+0、4-0、10、75+0、5-0、21、0+0、5-0、31、5+0、6-0、42、0 I：1、4表9推薦鉸孔加工余量(mm公稱孔徑D卜6| 6

19、10 10 1818 30|30 5050 60鉸孔余量0、050 10、150、20、250、3機加工余量一般取 0、30、5mm3、壓鑄件得公差等級與精度一般壓鑄件精度為IT11級；高精度壓鑄件為ITI3級。 壓鑄件公差等級CT: 46（見表8）。cn3 祥代寸處GB/TM14 199?,l30Wtejl39 nim10-116n0到OH16-2lO 0 J2O w25刪II 330 4b0.MCM0 jO0,7(41-100 40O.TSn 440 62OSSl(iO-2Wn soO.TD1 00 lUi. TV1.1甘*尺寸cn6實現(xiàn)批量生產(chǎn)得經(jīng)濟性這三精密壓鑄件得尺寸分類由產(chǎn)品圖要求得合理性，壓鑄技術(shù)保證得可能性，方面考慮，從壓鑄毛坯到成品零件得全過程來擇定各個尺寸公差。通常認為，精密壓鑄件也應(yīng)當對同一個 鑄件上得各種尺寸，按照壓鑄達到各個尺寸公差數(shù)值等級得不同而區(qū)分為3種類型，即一般尺寸、嚴格尺寸與高精度尺寸（見圖5）。1.(10.711-4 3 2wo J(M期*車尺寸加imns分asA會功的董示n（DR +詞丘擇井的良寸受&ffl嗎的足才曼悟