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压铸件设计规范

作者:机械圈日期:2022-05-24浏览:143分类:机械加工

一、 壁厚

压铸件的壁厚对铸件质量有很大的影响。以铝合金为例,薄壁比厚壁具有更高的强度和良好的致密性。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。

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。

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表1。

表1 压铸件的最小壁厚和正常壁厚

#FormatImgID_0#
壁厚处的面积a×b(cm2)锌合金铝合金镁合金铜合金
壁 厚 h (mm)
最小正常最小正常最小正常最小正常
≤250.51.50.82.00.82.00.81.5
>25~1001.01.81.22.51.22.51.52.0
>100~5001.52.21.83.01.83.02.02.5
>5002.02.52.54.02.54.02.53.0

现使用的绝大多数为铝压铸件,其壁厚一般控制在2.0~2.5mm。

二、铸造圆角和脱模斜度

1)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,见表2。铸造圆角半径的计算见表3。

表2 压铸件的最小圆角半径(mm)

压铸合金圆角半径R压铸合金圆角半径R
锌合金0.5铝、镁合金1.0
铝锡合金0.5铜合金1.5

现采用的圆角一般取R1.5。

表3 铸造圆角半径的计算(mm)

相连接两壁的厚度图例圆角半径
相等壁厚压铸件设计规范rmin=Kh
rmax=Kh
R=r+h
不等壁厚压铸件设计规范r≥(h+h1)/3
R= r+(h+h1)/2

说明:①、对锌合金铸件,K=1/4;对铝、镁、合金

铸件, K=1/2。

②、计算后的最小圆角应符合表2的要求。

2) 脱模斜度

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。

表4 脱模斜度

压铸件设计规范合金配合面的最小脱模斜度非配合面的最小脱模斜度
外表面α内表面β外表面α内表面β
锌合金0°10′0°15′0°15′0°45′
铝、镁合金0°15′0°30′0°30′
铜合金0°30′0°45′1°30′

说明:①、由此斜度而引起的铸件尺寸偏差,不计入尺寸公差值内。

②、表中数值仅适用型腔深度或型芯高度≤50mm,表面粗糙度在Ra0.1,大端

与小端尺寸的单面差的最小值为0.03mm。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。

现采用的脱模斜度一般取1.5°。

三、加强筋

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:

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图1选取:

t1=2 t /3~t;t2=3 t /4~t;

R≥t/2~t;

h≤5t; r≤0.5mm

(t—压铸件壁厚,最大不超过6~8mm)。

压铸件设计规范

四、铸孔和孔到边缘的最小距离

1)铸孔

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。

表5 最小孔径和最大孔深


合金 径
类别
最小孔径 d(mm)最大孔深(mm)孔的最
小斜度
一般的技术上
可能的
盲孔通孔
d>5d<5d>5d<5
锌合金1.50.86d4d12d8d0~0.3%
铝合金2.52.04d3d8d6d0.5 % ~1%
镁合金2.01.55d4d10d8d0~0.3%
铜合金4.02.53d2d5d3d2 % ~4%

说明:①、表内深度系指固定型芯而言,,对于活动的单个型芯其深度还可以适当增加。

②、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。

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。

表6 自攻螺钉用底孔直径(mm)

#FormatImgID_5#螺纹规格dM2.5M3M3.5M4M5M6M8
d22.30~ 2.402.75~ 2.853.18~ 3.303.63~ 3.754.70~ 4.855.58~ 5.707.45~ 7.60
d32.20~ 2.302.60~ 2.703.08~ 3.203.48~ 3.604.38~ 4.505.38~ 5.507.15~ 7.30
d4≥4.2≥5.0≥5.8≥6.7≥8.3≥10≥13.3
旋入深度tt≥1.5d

现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:


d2d3t
M43.840
-0.1
3.59+0.1
0
10
M54.840
-0.1
4.54+0.1
0
20

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,见图2。

b≥(1/4~1/3)t

当t<4.5时,b≥1.5mm

压铸件设计规范

五、压铸件上的长方形孔和槽

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)

#FormatImgID_7#
合金类别铅锡合金锌合金铝合金镁合金铜合金
最小宽度b0.80.81.21.01.5
最大深度H≈10≈12≈10≈12≈10
厚度h≈10≈12≈10≈12≈8

说明:宽度b在具有铸造斜度时,表内值为小端部位值。

六、压铸件内的嵌件

压铸件内采用嵌件的目的:

① 改善和提高铸件上局部的工艺性能,如强度、硬度、耐磨性等;

② 铸件的某些部分过于复杂,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。

设计带嵌件的压铸件的注意事项:

① 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;

② 嵌件必须避免有尖角,以利安放并防止铸件应力集中;

③ 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;

④ 外包嵌件的金属层不应小于1.5~2mm;

⑤ 铸件上的嵌件数量不宜太多;

⑥ 铸件和嵌件之间如有严重的电化腐蚀作用,则嵌件表面需要镀层保护;

⑦ 有嵌件的铸件应避免热处理,以免因两种金属的相变而引起体积变化,使嵌件松动。

七、压铸件的加工余量

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的加工余量,并尽量以不受分型面及活动成型影响的表面为毛坯基准面。

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)

基本尺寸≤100>100~250> 250 ~400> 400 ~630> 630 ~1000
每面余量0.5+0.4
-0.1
0.75+0.5
-0.2
1.0+0.5
-0.3
1.5+0.6
-0.4
2.0+1
-0.4

表9 推荐铰孔加工余量(mm)

公称孔径D≤6>6~10> 10 ~18>18 ~30>30 ~50>50 ~60
铰孔余量0.050.10.150.20.250.3

现采用的机加工余量一般取0.3~0.5mm。

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