壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

1、壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是壓鑄工作得第一步。設(shè)計(jì)得合理性與工藝適應(yīng)性將會(huì)影響到后續(xù)工作得順利進(jìn) 行，如分型面選擇、內(nèi)澆口開設(shè)、推出機(jī)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(huì)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(jì)得注意事項(xiàng)、壓鑄件得設(shè)計(jì)涉及四個(gè)方面得內(nèi)容：a、即壓力鑄造對(duì)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(jì)就是壓鑄生產(chǎn)技術(shù)中得重要部分，設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)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(duì)運(yùn)動(dòng)速度得零件，檢查得項(xiàng)目有尺 寸、表面質(zhì)量、化學(xué)成分、力學(xué)性能（抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度）；另一類為其它零件，檢查得項(xiàng)目有尺寸、表面質(zhì)量及化學(xué)成分。在設(shè)計(jì)壓鑄件時(shí)，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(jiǎn)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(jiǎn)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?yàn)榧?xì)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(jì)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(biāo)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(zhǎng)得成形孔，或太長(zhǎng)得成形柱皆不宜。2、壓鑄件零件設(shè)計(jì)、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(jiǎn)化壓鑄型得結(jié)構(gòu)，降低制造成本，同時(shí)也改善鑄件質(zhì) 量。、壁厚壓鑄件得壁厚對(duì)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(qiáng)度與良好得致密性。因此，在保證鑄件有足夠得強(qiáng)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(shí)，使金屬熔接不好，影響鑄件得強(qiáng)度，同時(shí)給成型帶來困難；壁厚過大或嚴(yán)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(qiáng)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(jì)壁厚均勻，保證足夠強(qiáng)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(gè)具有特殊意義得因素，壁厚與整個(gè)工藝規(guī)范有著密 切關(guān)系，如填充時(shí)間得計(jì)算、內(nèi)澆口速度得選擇

6、、凝固時(shí)間得計(jì)算、模具溫度梯度得分析、壓力（最終比 壓）得作用、留模時(shí)間得長(zhǎng)短、鑄件頂出溫度得高低及操作效率；a、零件壁厚偏厚會(huì)使壓鑄件得力學(xué)性能明顯下降，薄壁鑄件致密性好，相對(duì)提高了鑄件強(qiáng)度及耐壓 性；b、鑄件壁厚不能太薄，太薄會(huì)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(qiáng)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(duì)鑄件得厚壁處應(yīng)減厚（減料） 增加筋；對(duì)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(jì)壓鑄件時(shí)，往往為保證強(qiáng)度與剛度得可靠性，以為壁越厚性能越好；實(shí)際上對(duì)于壓鑄件來說， 隨著壁厚增加，力學(xué)性能明顯下降。原因就是在壓鑄過程中，當(dāng)金屬液以高壓、高速得狀態(tài)進(jìn)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(xì)晶粒組織。這層致密得細(xì)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(jī)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(jī)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(jì)算

8、出最小壁厚，而忽略了鑄件得 復(fù)雜程度時(shí)，也會(huì)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(shí)流動(dòng)平穩(wěn)，氣體容易排出，并可避免因 銳角而產(chǎn)生裂紋。對(duì)于需要進(jìn)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(jì)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(jì)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(duì)鋅合金鑄件，K=1/4 ;對(duì)鋁、鎂、合金鑄件，、計(jì)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(jì)成圓角，只有 當(dāng)預(yù)計(jì)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(dòng)，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(dāng)零件要進(jìn)行電鍍或涂覆時(shí)，圓角可獲得均勻鍍層，防止尖角處沉積；可以延長(zhǎng)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(dòng)順暢，改善充型持性，氣體容易排出。同時(shí)，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(shí)，圓角對(duì)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(jì)壓鑄件時(shí)，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(shí)，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(jì)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(dāng)深度或高度 50mm或表面粗糙度超過 Ra0、1時(shí)，則脫模斜度可適當(dāng)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(zhǎng)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(jì)壓鑄件時(shí)，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(qiáng)筋加強(qiáng)筋得設(shè)置可以增加零件得強(qiáng)度與剛性，同時(shí)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(dāng)壁厚小于1、5mm時(shí)，不宜采用加強(qiáng)筋；加強(qiáng)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(qiáng)筋得尺寸按表 5選?。捍笥诨虻扔?設(shè)計(jì)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(dāng) t 1、5mm3）長(zhǎng)方形孔與槽壓鑄件上得長(zhǎng)方形孔與槽得設(shè)計(jì)推薦按表7米用。表7長(zhǎng)方形孔與槽（mm說明：（7）、文字、標(biāo)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(diǎn)。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(biāo)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(biāo)志、圖案，可以打出非常細(xì)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(shí)尺寸縮小得百分?jǐn)?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(diǎn)、壁厚、合金得化學(xué)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(shí)取 0、6% 0、8%，受阻收縮時(shí)取 0、3% 0、6%。表5為有型芯得鋅合金壓鑄件不同 壁厚時(shí)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(shí)，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(zhǎng)為螺距得 8倍。2) 內(nèi)螺紋雖然可以鑄出，但要通過使用機(jī)械裝置轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)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(zhǎng)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(duì)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(xué)性能。 工去掉鑄件表皮致密層，尤其就是對(duì)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(qiáng)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(gè)部件鑄成一體。設(shè)計(jì)帶嵌件得壓鑄件得注意事項(xiàng)：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(jì)者應(yīng)避免機(jī)械加鑄件與嵌件之間如有嚴(yán)重得電化腐蝕作用，則嵌件表面需要鍍層保護(hù)； 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(dòng)。當(dāng)設(shè)計(jì)要求將不同材料得零件組合成一個(gè)部件時(shí)，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(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，降低成本最有效得方法就是將幾個(gè)零件組合成一個(gè)壓鑄件。圖4就是一個(gè)設(shè)計(jì)典范，原設(shè)計(jì)得部件由一個(gè)鋼沖壓件與兩個(gè)帶螺紋得機(jī)

18、加工鋼件組成。新設(shè)計(jì)就是一個(gè)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(dá)不到產(chǎn)品圖紙要求時(shí)，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(jī)加工時(shí)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(dòng)成型影響 得表面為毛坯基準(zhǔn)面。推薦采用得機(jī)加工余量及其偏差值見表&鉸孔余量見表9。表8推薦機(jī)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(jī)加工余量一般取 0、30、5mm3、壓鑄件得公差等級(jí)與精度一般壓鑄件精度為IT11級(jí)；高精度壓鑄件為ITI3級(jí)。 壓鑄件公差等級(jí)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(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)得經(jīng)濟(jì)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(gè)尺寸公差。通常認(rèn)為，精密壓鑄件也應(yīng)當(dāng)對(duì)同一個(gè) 鑄件上得各種尺寸，按照壓鑄達(dá)到各個(gè)尺寸公差數(shù)值等級(jí)得不同而區(qū)分為3種類型，即一般尺寸、嚴(yán)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(huì)功的董示n（DR +詞丘擇井的良寸受&ffl嗎的足才曼悟