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【设计规范】压铸件结构设计规范及工艺要求
导读

现在手机中使用压铸件的情况越来越多,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,都会以压铸件本身结构工艺的优劣为前提,结构设计的好坏,直接影响到生产良率和成本,本文就介绍一下压铸件结构设计相关要求。 

一、压铸件零件设计的注意事项
1.1压铸件的设计涉及四个方面的内容

 a、即压力铸造对零件形状结构的要求;

 b、压铸件的工艺性能; 

 c、压铸件的尺寸精度及表面要求;

 d、压铸件分型面的确定;

  压铸件的零件设计是压铸生产技术中的重要部分,设计时必须考虑以下问题:模具分型面的选择、浇口的开设、顶杆位置的选择、铸件的收缩、铸件的尺寸精度保证、铸件内部缺陷的防范、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; 

1.2 压铸件的结构设计原则

 a、正确选择压铸件的材料;

 b、合理确定压铸件的尺寸精度; 

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

1.3 压铸件结构的工艺原则

  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、抽芯。

 5)肉厚的均一性是必要的。

 6)避免尖角。 

7)注意拔模角度。 

 8)注意产品之公差标注。

 9)太厚太薄皆不宜。  

10)避免死角倒角(能少则少)。

 11)考虑后加工的难易度。

 12)尽量减少产品内空洞。 

 13)避免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

二、压铸件零件设计 
2.1压铸件的形状结构

 a、消除内部侧凹; 简化模具结构,压铸模温度比较高,内部结构件很容易膨胀导致卡死;

 b、避免或减少抽芯部位;

 c、避免型芯交叉;合理的压铸件结构不仅能简化压铸型的结构,降低制造成本,同时也改善铸件质量。 

2. 2壁厚

     压铸件的壁厚对铸件质量有很大的影响。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则易产生缩瘪及裂纹。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。 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压铸件的壁厚一般以2.5~4mm为宜,壁厚超过6mm的零件不宜采用压铸。推荐采用的最小壁厚和正常壁厚见下表。

2. 3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,见下表。

2. 4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,必须有脱模的工艺斜度。斜度的方向,必须与铸件的脱模方向一致。推荐的脱模斜度见表4

2. 5加强筋

      加强筋的作用是壁厚改薄后,用以提高零件的强度和刚性,减少铸件收缩变形,以及避免工件从模具内顶出时发生变形,填充时用以作用辅助回路(金属流动的通路);

        压铸件筋的厚度应小于所在壁的厚度,一般取该处的厚度的2/3~3/4,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。 但须注意一下几点: 

 ① 分布要均匀对称;

  ② 与铸件连接的根部要有圆角;

 ③ 避免多筋交叉;

 ④ 筋宽不应超过其相连的壁的厚度。当壁厚小于 1.5mm时,不宜采用加强筋;

 ⑤ 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下表选取:

     最大壁厚与最小壁厚之比不要大于3:1(应设计壁厚均匀,保证足够强度与刚度的前提)。

2. 6压铸孔和孔到边缘的最小距离

1)铸孔  

       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。

       压铸件的孔径和孔深,对要求不高的孔可以直接压出,按下表。   

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。

2)铸孔到边缘的最小距离

    为了保证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,见下图

b≥(1/4~1/3)t 当t<4.5时,b≥1.5mm

3)长方形孔和槽  

压铸件上的长方形孔和槽的设计推荐按下表

2. 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,以适应模具制造的特点。  2)采用目前开始流行的新技术:“转移彩膜”,可将彩色的文字、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,可以打出非常细微的文字。 例:平行纹(直纹)高0.7MM﹐间距1MM﹐角度60.5。外径Φ34.5mm 共104牙。

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