鎂鋁合金外觀件之設(shè)計規(guī)范

1、鎂鋁合金產(chǎn)品的生產(chǎn)流程鎂鋁合金產(chǎn)品的生產(chǎn)流程 Die-casting Trim Deburr NC Chromate Putty Painting Assembly成本結(jié)構(gòu)成本結(jié)構(gòu) (不含組立不含組立) Material 510%Casting 1015%Trim/ Deburr 1020%NC 1520%Dischromate 10%Putty/ Painting 3040% 鎂鋁合金件在開發(fā)過程的重點(diǎn)鎂鋁合金件在開發(fā)過程的重點(diǎn) 設(shè)計設(shè)計 / / 試模階段：試模階段：1.1.壓鑄的成型性壓鑄的成型性2.2.NC NC 治具的調(diào)整治具的調(diào)整3.3.生產(chǎn)流程檢討生產(chǎn)流程檢討4.4.各段治具的設(shè)計

2、各段治具的設(shè)計生產(chǎn)階段：生產(chǎn)階段： 1.1.成型良率的控制成型良率的控制 ( (充填性、變形度充填性、變形度) )2.2.SOP SOP 的要求的要求進(jìn)澆口的選擇進(jìn)澆口的選擇 中央進(jìn)澆：需要至少中央進(jìn)澆：需要至少6060 x80 mmx80 mm的的open (open (廠商廠商建議建議 80 80 x100 mm)x100 mm)外部進(jìn)澆，要注意外部進(jìn)澆，要注意Gate Gate 的修整及充填性如的修整及充填性如何何注意充填性，理論上而言，可充填範(fàn)圍為注意充填性，理論上而言，可充填範(fàn)圍為 210210t t，但外觀件應(yīng)以但外觀件應(yīng)以150180150180t t 來設(shè)計來設(shè)計進(jìn)澆口附近注意

3、進(jìn)澆口附近注意 Erosion Erosion 現(xiàn)象現(xiàn)象 Lead time Lead time 鎂鋁合金生產(chǎn)不同於一般流程，一般而鎂鋁合金生產(chǎn)不同於一般流程，一般而言，而壓鑄言，而壓鑄成品，設(shè)計階段約成品，設(shè)計階段約1014 1014 天天( (加工治具加工治具Ready Ready 的狀況下的狀況下) )，量產(chǎn)則，量產(chǎn)則需需23 23 週，必須對庫存做良好的控制，週，必須對庫存做良好的控制，EC EC 亦需慎重。亦需慎重。修模修模 鎂鋁合金模具硬度較高，經(jīng)焊補(bǔ)修模後鎂鋁合金模具硬度較高，經(jīng)焊補(bǔ)修模後，大大降低模具壽命，大大降低模具壽命( (一般約一般約10 10 萬模萬模) )，設(shè)計變更應(yīng)

4、儘量減少焊補(bǔ)部份。設(shè)計變更應(yīng)儘量減少焊補(bǔ)部份。外觀外觀 鎂鋁合金在噴漆，外觀修補(bǔ)痕跡，缺陷鎂鋁合金在噴漆，外觀修補(bǔ)痕跡，缺陷等方面，均不同於一般塑膠及鈑金件，等方面，均不同於一般塑膠及鈑金件，宜另定新的外觀檢驗標(biāo)準(zhǔn)。宜另定新的外觀檢驗標(biāo)準(zhǔn)。材料材料 1/2 1/2一般使用的材料為一般使用的材料為AZ-91DAZ-91D，其成份及特性如下，其成份及特性如下： Magniesium 90% Magniesium 90% Aluminum 8.39.7% Aluminum 8.39.7% Zinc 0.351.0 % Zinc 0.351.0 % Manganese 0.150.5 % Mangan

5、ese 0.150.5 % Iron 0.005 % Iron 0.005 % Silicon 0.10 % max Silicon 0.10 % max Copper 0.03 % max Copper 0.03 % max Nickel 0.002 % max Nickel 0.002 % max材料材料 2/2 2/2一般使用的材料為一般使用的材料為AZ-91DAZ-91D，其成份及特性如下，其成份及特性如下： Ultimate Tensile Strenght 34 ksi Ultimate Tensile Strenght 34 ksi Yield Strength 23 ksi Y

6、ield Strength 23 ksi Compressive Yield Strength 24 ksi Compressive Yield Strength 24 ksi Elongation 3% Elongation 3% Hardness 75 BHN Hardness 75 BHN Shear Strength 20 ksi Shear Strength 20 ksi Impact Strength 2.2 j (1.6 ft-lb) Impact Strength 2.2 j (1.6 ft-lb) Fatigue Strength 10 ksi Fatigue Strengt

7、h 10 ksi Latent Heat of Fusion 373 kj/kg Latent Heat of Fusion 373 kj/kg Youngs Module 6.5x10E psi Youngs Module 6.5x10E psi Density 1.81 Density 1.81 Melting Range 470595C Melting Range 470595C Specific Heat 1.05 j/Kg-C Specific Heat 1.05 j/Kg-C Thermo Conductivity 72 W/m-C Thermo Conductivity 72 W

8、/m-C Electrical Resistivity 14.1 uOm-cm Electrical Resistivity 14.1 uOm-cm Poissons Ratio 0.35 mm/m Poissons Ratio 0.35 mm/m設(shè)計注意事項設(shè)計注意事項 1/2 1/2大原則大原則 簡單化、降低產(chǎn)品複雜度、注意加工程序簡單化、降低產(chǎn)品複雜度、注意加工程序充填性必須注意，對整個製程，包括壓鑄充填性必須注意，對整個製程，包括壓鑄、補(bǔ)土補(bǔ)土、噴漆的良率影響噴漆的良率影響極大極大減少靠破的機(jī)構(gòu)減少靠破的機(jī)構(gòu) 易產(chǎn)生毛邊，加工成本增加，且增加充填的困易產(chǎn)生毛邊，加工成本增加，且增加充填

9、的困難性難性破孔，凹陷位置是否阻礙湯流破孔，凹陷位置是否阻礙湯流TAPER TAPER 公模在公模在1 1 度以上度以上RIB RIB 和肉厚比和肉厚比1 1：1 1 以下以下末端的末端的 feature feature 注意充填性，可加注意充填性，可加 RIB RIB 幫助充填幫助充填轉(zhuǎn)彎處各部轉(zhuǎn)彎處各部R R 角角( (R1R2)R1R2)設(shè)計容許公差放大設(shè)計容許公差放大( (建議至建議至0.3)0.3)細(xì)小的細(xì)小的 feature feature 儘量避免，充填性差，影響良率儘量避免，充填性差，影響良率設(shè)計注意事項設(shè)計注意事項 2/2 2/2勿高估鎂合金強(qiáng)度勿高估鎂合金強(qiáng)度( (細(xì)、薄處

10、易脆，延展性差細(xì)、薄處易脆，延展性差) )，參照附表，參照附表末端壁厚注意，最好在末端壁厚注意，最好在1.5 1.5 mmmm以上以上( (影響充填性及強(qiáng)度影響充填性及強(qiáng)度) )卡鉤設(shè)計卡鉤設(shè)計 外觀設(shè)計外觀設(shè)計 儘量避免3D 曲面(有缺陷時不易修補(bǔ))PNL 做中央進(jìn)澆LOGO 處Recess 減小母模TAPER 要小(建議在5度以下)，否則易成刀口 Fair Fine Good NC-CUT NC-CUT MOLD 肉厚設(shè)計與射出成型相關(guān)事項肉厚設(shè)計與射出成型相關(guān)事項 1/6 1/6射出可能成型的最小肉厚，視充填的流動路徑及成品的幾何形狀。射出可能成型的最小肉厚，視充填的流動路徑及成品的幾何

11、形狀。而通常流長比（而通常流長比（L/tL/t）在在160200160200。但對於厚度。但對於厚度0.8 0.8 以下之工件則留以下之工件則留長比將較低。最大肉厚一般是長比將較低。最大肉厚一般是4 4 mmmm左右，但因厚件成品易發(fā)生內(nèi)部左右，但因厚件成品易發(fā)生內(nèi)部缺陷及縮陷。因此在設(shè)計厚件時，盡可能讓肉厚在缺陷及縮陷。因此在設(shè)計厚件時，盡可能讓肉厚在3 3 mmmm以下，利用以下，利用補(bǔ)強(qiáng)肋增加成品的強(qiáng)度。補(bǔ)強(qiáng)肋增加成品的強(qiáng)度。流長比：流長比：L/tL/t。其中其中L L流動方向的流動長度；流動方向的流動長度；t t成品肉厚。成品肉厚。母模面有凹溝等設(shè)計，在公模要增加肉厚，使肉厚保持均一；

12、肉厚母模面有凹溝等設(shè)計，在公模要增加肉厚，使肉厚保持均一；肉厚變化處並加大斜度，使肉厚緩慢變化。變化處並加大斜度，使肉厚緩慢變化。 影響成品縮水之肉厚比例：影響成品縮水之肉厚比例：一般而言一般而言D3t D3t 的比例不會發(fā)生縮水，但仍須視離的比例不會發(fā)生縮水，但仍須視離gate gate 遠(yuǎn)近而定遠(yuǎn)近而定，非必要仍以平均肉厚為原則。，非必要仍以平均肉厚為原則。拔模斜度：拔模斜度： 因目前因目前3 3C C 產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)薄肉，成品抵抗頂出力的強(qiáng)度相對減少，因此產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)薄肉，成品抵抗頂出力的強(qiáng)度相對減少，因此拔模角度應(yīng)增加，一般以拔模角度應(yīng)增加，一般以2 2以上生產(chǎn)性較佳。以上生產(chǎn)性較佳。肉厚設(shè)計與

13、射出成型相關(guān)事項肉厚設(shè)計與射出成型相關(guān)事項 2/6 2/6 t D 文字圖案：文字圖案：成品文字圖案凹陷較不可行（除非線條寬度很大），以凸起為可行成品文字圖案凹陷較不可行（除非線條寬度很大），以凸起為可行，線條寬度，線條寬度b b，線條高度線條高度h h。 b0.5 mm h0.3 mm b0.5 mm h0.3 mm但對表面烤漆件，為避免外觀不良無法處理，以印刷為宜。但對表面烤漆件，為避免外觀不良無法處理，以印刷為宜?？剂磕＞邏勖灰O(shè)計公模斜梢之考量模具壽命，不要設(shè)計公模斜梢之undercutundercut，若無法避免，必須若無法避免，必須以機(jī)械加工處理。以機(jī)械加工處理。外滑塊可行，但

14、拆模須延伸至外滑塊可行，但拆模須延伸至PartingPartingLineLine（隧道式滑塊不可行隧道式滑塊不可行）。）。Rib Rib 根部以角與基材連接，可幫助充填及避免應(yīng)力集中現(xiàn)象，一根部以角與基材連接，可幫助充填及避免應(yīng)力集中現(xiàn)象，一般以般以R0.5R2 R0.5R2 為佳。為佳。Rib Rib 寬度最小值小件如手機(jī)和寬度最小值小件如手機(jī)和PDA PDA 應(yīng)在應(yīng)在0.6 0.6 mmmm以上，大件如投影機(jī)和以上，大件如投影機(jī)和Notebook Notebook 應(yīng)在應(yīng)在0.8 0.8 mmmm以上，防止充填成形以上，防止充填成形不良。不良。肉厚設(shè)計與射出成型相關(guān)事項肉厚設(shè)計與射出成型

15、相關(guān)事項 3/6 3/6定位圓柱一般以定位圓柱一般以1.5 1.5 以上，高度低於以上，高度低於3 3 mmmm為佳。為佳?？剂磕＞邏勖搬峒庸ひ蛩?，模具咬花不可行，可噴咬花漆?？剂磕＞邏勖搬峒庸ひ蛩兀＞咭Щú豢尚?，可噴咬花漆。肉厚設(shè)計與射出成型相關(guān)事項肉厚設(shè)計與射出成型相關(guān)事項 4/6 4/6 非功能部位 肉厚設(shè)計與射出成型相關(guān)事項肉厚設(shè)計與射出成型相關(guān)事項 5/6 5/6肉厚設(shè)計與射出成型相關(guān)事項肉厚設(shè)計與射出成型相關(guān)事項 6/6 6/6與與 CNC CNC 加工相關(guān)事項加工相關(guān)事項 1/2 1/2 銑削減料厚之剩餘料厚不可太薄，銑削減料厚之剩餘料厚不可太薄，0.5 0.5 mmmm之

16、剩餘料厚即不易穩(wěn)定，之剩餘料厚即不易穩(wěn)定，0.7 0.7 mmmm以下之剩餘肉厚，因切削量達(dá)以下之剩餘肉厚，因切削量達(dá)0.50.5mmmm以上（以平均厚以上（以平均厚1.2 1.2 mmmm計）即必須分兩次以上銑削，增加加工工時。一般以計）即必須分兩次以上銑削，增加加工工時。一般以0.8 0.8 mmmm以上之以上之剩餘料厚為佳，加工區(qū)域及切削深度較大時，易因加工應(yīng)力而導(dǎo)致剩餘料厚為佳，加工區(qū)域及切削深度較大時，易因加工應(yīng)力而導(dǎo)致工件變形。工件變形。儘可能避免在母模及側(cè)面加工，以免增加工程數(shù)，尤其如果原來某儘可能避免在母模及側(cè)面加工，以免增加工程數(shù)，尤其如果原來某一面未加工，設(shè)計變更追加在原未

17、加工面加工，還必須增加一組治一面未加工，設(shè)計變更追加在原未加工面加工，還必須增加一組治具。具。加工部位必須考慮是否易於挾持，尤其以角落及邊緣區(qū)域之加工，加工部位必須考慮是否易於挾持，尤其以角落及邊緣區(qū)域之加工，常因加工區(qū)周圍無法完全壓著，造成加工不穩(wěn)定。常因加工區(qū)周圍無法完全壓著，造成加工不穩(wěn)定。公差一般以公差一般以0.1 0.1 為宜，為宜，0.08 0.08 還可以接受，若加工公差較此嚴(yán)格還可以接受，若加工公差較此嚴(yán)格，則加工成本將大為提高。因薄壁工件在挾持及工件本身承受切削，則加工成本將大為提高。因薄壁工件在挾持及工件本身承受切削阻力的剛性上均較差，精度較難控制。阻力的剛性上均較差，精度

18、較難控制。與與 CNC CNC 加工相關(guān)事項加工相關(guān)事項 2/2 2/2 曲面上之加工儘可能避免，主要因曲面上之加工儘可能避免，主要因CNC CNC 加工機(jī)臺為加工機(jī)臺為3 3 軸，加工平臺軸，加工平臺或刀具均無法同步移動，且因不易量測也不易設(shè)定尺寸，爭議較大或刀具均無法同步移動，且因不易量測也不易設(shè)定尺寸，爭議較大。外觀可視區(qū)若為曲面，在該處加工則難以保持平滑，縱使平面之分外觀可視區(qū)若為曲面，在該處加工則難以保持平滑，縱使平面之分模面，加工處也應(yīng)可允許合理之段差，一般以模面，加工處也應(yīng)可允許合理之段差，一般以0.1 0.1 為宜。為宜。 與毛邊精修相關(guān)事項與毛邊精修相關(guān)事項 側(cè)面滑塊的接合線

19、在塑膠模為客戶所能接受，因此如果能不必磨除側(cè)面滑塊的接合線在塑膠模為客戶所能接受，因此如果能不必磨除此一接合線，將減少許多人工打磨的時間與成本，同時過度的表面此一接合線，將減少許多人工打磨的時間與成本，同時過度的表面打磨也容易造成外觀尺寸的差異。打磨也容易造成外觀尺寸的差異。內(nèi)部零件之微量毛邊，如能適度接受，亦可減少手工精修之時間與內(nèi)部零件之微量毛邊，如能適度接受，亦可減少手工精修之時間與成本（因一般鈑金沖壓件也不可避免有銳邊）。成本（因一般鈑金沖壓件也不可避免有銳邊）。 小且薄之小且薄之RIB RIB 不但充填易不良，且易於精修過程中碰傷。不但充填易不良，且易於精修過程中碰傷。 隙縫寬度至少隙縫寬度至少2 2 mmmm以上，否則毛邊清除困難。以上，否則毛邊清除困難。 與噴漆印刷相關(guān)事項與噴漆印刷相關(guān)事項 1/2 1/2漆之選擇，以咬花漆較能遮蔽表面之瑕疵，而不必耗費(fèi)大量補(bǔ)土工漆之選擇，以咬花漆較能遮蔽表面之瑕疵，而不必耗費(fèi)大量補(bǔ)土工時。高光澤亮光漆，極易強(qiáng)化表面瑕疵應(yīng)避免。時。高光澤亮光漆，極易強(qiáng)化表面瑕疵應(yīng)避免。銀粉漆，因銀粉顆粒排列之方向性，及為了強(qiáng)調(diào)銀粉的透明感及立銀粉漆，因銀粉顆粒排列之方向性，及為了強(qiáng)調(diào)銀粉的透明感及立體感，而使用透明性佳的有機(jī)顏料，因有機(jī)顏料顆粒小，更容易造體感，而使用透明性