壓鑄件簡介及設(shè)計(jì)原則

1、壓鑄件簡介及設(shè)計(jì)原則報(bào)告人：沈斌磊時(shí)間：2012-03-29u壓鑄介紹壓鑄介紹u壓鑄零件的設(shè)計(jì)原則壓鑄零件的設(shè)計(jì)原則目錄目錄 1.壓鑄概念2.壓鑄機(jī)的分類3.壓鑄過程4.壓鑄材料壓鑄介紹壓鑄介紹1. 壓鑄概念 壓鑄模鍛工藝是一種在專用的壓鑄模鍛機(jī)上完成的工藝。它的基本工藝過程是：是一種將熔融合金液倒入壓室內(nèi)，以高速充填鋼制模具的型腔，并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。壓鑄模壓鑄件壓鑄特點(diǎn):（1）金屬液是在壓力下填充型腔的，并在更高的壓力下結(jié)晶凝固，常見的壓力為15100MPa。（2）金屬液以高速充填型腔，通常在1050米/秒，有的還可超過80米/秒，（通過內(nèi)澆口導(dǎo)入型腔的線速度內(nèi)澆口

2、速度），因此金屬液的充型時(shí)間極短，約0.010.2秒（須視鑄件的大小而不同）內(nèi)即可填滿型腔。壓鑄的優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良。壓鑄的缺點(diǎn)：壓鑄合金受限制， 目前的壓鑄合金只有鋅、錫、鉛、銅、鎂、鋁等六種；設(shè)備費(fèi)用昂貴 ；不宜小批量生產(chǎn)。2.壓鑄機(jī)的分類壓鑄機(jī)分熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)兩大類。熱壓室壓鑄機(jī)與冷壓室壓鑄機(jī)的合模機(jī)構(gòu)是一樣的，其區(qū)別在于壓射、澆注機(jī)構(gòu)不同。熱壓室壓鑄機(jī)的壓室與熔爐緊密地連成一個(gè)整體，而冷壓室壓鑄機(jī)的壓室與熔爐是分開的。 冷室壓鑄機(jī)冷室壓鑄機(jī)熱室壓鑄機(jī)熱室壓鑄機(jī)熱室壓鑄機(jī)原理圖冷室壓鑄機(jī)3.壓鑄的過程：壓入熔融合金液流動(dòng)冷卻凝固預(yù)熱噴脫模劑去飛邊精加工

3、4.壓鑄材料金屬液金屬液溫度溫度收縮收縮率率種類種類承受輕負(fù)承受輕負(fù)荷的零件荷的零件的壓力的壓力承受較大承受較大負(fù)荷的零負(fù)荷的零件的壓力件的壓力氣密性面氣密性面大壁薄零大壁薄零件的壓力件的壓力壓鑄機(jī)壓鑄機(jī)鋅合金4206/10003#，5#，2#，ZA81320MPa 2030MPa 2540MPa 熱室，冷室鎂合金6505/1000AZ91，AM50，AS413040MPa 4060MPa 70100MPa熱室，冷室鋁合金7206/1000ADC12，A3803040MPa 4080MPa 80120MPa冷室 孔洞類缺陷是壓鑄中公認(rèn)的主要缺陷之一,鋁合金中金屬液流動(dòng)過程的卷氣和凝固過程的收縮

4、是產(chǎn)生孔洞類型缺陷的主要原因。 這不僅使鑄件力學(xué)性能下降,不宜進(jìn)行熱處理,而且降低了壓鑄件的耐壓性和氣密性,限制了壓鑄件的使用。因此,研究超低速壓鑄工藝以減少壓室及型腔中氣體含量,并同時(shí)采用合理的鑄造壓力以減少或消除鑄件的縮孔、縮松十分必要。壓鑄時(shí)理想流態(tài)應(yīng)是慢壓射沖頭慢速前進(jìn),排出壓室中的氣體,直至合金液充滿壓室,再選擇合適的快壓射速度,在合金液不凝固的情況下充滿型腔,然后壓射沖頭以高速、高壓施加于合金液上,使壓鑄件在靜壓力作用下凝固,以獲得表面光潔、輪廓清晰、內(nèi)部組織致密的壓鑄件。1 1、正確選擇壓鑄件的材料；、正確選擇壓鑄件的材料；2 2、合理確定壓鑄件的尺寸精度；、合理確定壓鑄件的尺寸

5、精度；壓鑄零件的設(shè)計(jì)原則壓鑄零件的設(shè)計(jì)原則壓鑄件的公差等級與精度壓鑄件的公差等級與精度 我司一般采用IT12級。 壓鑄件公差等級IT：1113(見表7)。 mm鑄件基本尺寸鑄件基本尺寸公差等級公差等級IT11IT12IT1310180.110.18 0.27 18300.130.21 0.33 30500.160.25 0.39 50800.190.30 0.46 801200.220.35 0.54 1201800.250.40 0.63 1802500.290.46 0.72 2503150.320.52 0.81 3 3、壓鑄件的形狀結(jié)構(gòu)、壓鑄件的形狀結(jié)構(gòu) a、壓鑄件上應(yīng)消除內(nèi)側(cè)凹，以保

6、證壓鑄件從壓型中順利取出； b、避免或減少抽芯部位； c.壁厚； d.壓鑄圓角； e.脫模斜度； f.加強(qiáng)筋； g.螺紋。 壓鑄件的壁厚對鑄件質(zhì)量有很大的影響。 鑄件壁太薄時(shí)，使金屬熔接不好，影響鑄件的強(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)生縮松及裂紋。壁厚壁厚(mm)可適用的壁厚(mm)內(nèi)部砂孔可接受的標(biāo)準(zhǔn)X射線照片：比例1：1表面砂孔可接受的標(biāo)準(zhǔn)X射線照片：比例1：13.2Up to3.2mm 15.9Over3.2 to 25.4mm鋁合金壓鑄件砂孔標(biāo)準(zhǔn)鋁合金壓鑄件砂孔標(biāo)準(zhǔn)Level 11級X射線照片：比例1：1Level 22級X射線照片：比例1：1Level 33級X射

7、線照片：比例1：1Level 44級X射線照片：比例1：10.50.7mm 3個(gè)/10cm20.71.0mm 1個(gè)/10cm20.51.0mm 5個(gè)10cm/21.01.5mm 1個(gè)/10cm20.51.5mm 10個(gè)/10cm21.54.0mm 1個(gè)/10cm20.54.0mm 15個(gè)/10cm24.0 10mm 1個(gè)/10cm2備注：如果沒有特別說明，0.50mm及以下的氣孔不作為砂孔的評估控制范圍內(nèi)，此要求適用于鋁合金壓鑄件的內(nèi)部和加工表面 。砂孔等級區(qū)別砂孔等級區(qū)別 表1 壓鑄件的最小壁厚和正常壁厚壁厚處的面積ab(cm2)鋅合金鋁合金鎂合金銅合金壁厚h(mm)最小正常最小正常最小正常

8、最小正常25 0.51.50.82.00.82.00.81.525100 1.01.81.22.51.22.51.52.0100500 1.52.21.83.01.83.02.02.5500 2.02.52.54.02.54.02.53.0hab 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。對于需要進(jìn)行電鍍和涂飾的壓鑄件，圓角可以均勻鍍層，防止尖角處涂料堆積。 鑄造圓角半徑的計(jì)算見表3。 壓鑄圓角表2 壓鑄件的最小圓角半徑（mm）壓鑄合金壓鑄合金圓角半徑圓角半徑R壓鑄合金壓鑄合金圓角半徑圓角半徑R鋅合金0.5鋁、鎂合金1.0鋁錫合金0

9、.5銅合金1.5壓鑄圓角一般取：1/2壁厚R壁厚說明：、對鋅合金鑄件，K=1/4；對鋁、鎂、合金鑄件， K=1/2。、計(jì)算后的最小圓角應(yīng)符合表2的要求。相連接兩壁的厚度相連接兩壁的厚度圖例圖例圓角半徑圓角半徑相等壁厚r=KhR=r+h不等壁厚r(h+h1)/3R= r+(hh1)/2RrhhRrhh1表3 鑄造圓角半徑的計(jì)算（mm） 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，必須有脫模的工藝斜度。斜度的方向，必須與鑄件的脫模方向一致。推薦的脫模斜度見表4。表4 脫模斜度合金合金配合面的最小脫模配合面的最小脫模斜度斜度非配合面的最小脫非配合面的最小脫模斜度模斜度外表面內(nèi)表

10、面外表面內(nèi)表面鋅合金010 015 015 045鋁、鎂合金0150300301銅合金0300451130Hh脫模斜度配合面指的是在裝配時(shí)要與其他零件互相接觸的面。 斜度作用是減少鑄件與模具型腔的摩擦，減少推出力、抽芯力，容易取出鑄件；保證鑄件表面不拉傷；保證表面光潔；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：鋁合金壓鑄件最小的鑄造斜度鋁合金壓鑄件最小的鑄造斜度外表面內(nèi)表面型芯孔（單邊）11302 加強(qiáng)筋的設(shè)置可以增加零件的強(qiáng)度和剛性，同時(shí)改善了壓鑄的工藝性。但須注意： 分布要均勻?qū)ΨQ； 與鑄件連接的根部要有圓角； 避免多筋交叉； 筋寬不應(yīng)超過其相連的壁的厚度。當(dāng)壁厚小于1.5mm

11、時(shí)，不宜采用加強(qiáng)筋。加強(qiáng)筋一般采用的加強(qiáng)筋的尺寸按表5選?。罕诤癖诤駎3t3t1t1=0.6ttt2t2=0.75tt（0.40.7）t高度hh5t（0.61）t最小圓角rr0.5mm最小圓角RR0.5tt（t壓鑄件壁厚，最大不超過68mm）hRtt2t1圖1加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)原則：1、受力大，減小壁厚，改善強(qiáng)度。2、對稱布置，壁厚均勻，避免縮孔氣孔。3、與料流方向一致，避免亂流。4、避免在肋上設(shè)置任何零部件。 壓鑄件筋的厚度應(yīng)小于所在壁的厚度，一般取該處的厚度的2/33/4。 1)外螺紋可以鑄出，由于鑄件或模具結(jié)構(gòu)的需要，采用兩半分型的螺紋型環(huán)時(shí)，需留有0.20.3mm加工余量?？设T出的最小螺距為0.75mm，最小螺紋外徑6mm，最大螺紋長為螺距的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)壓鑄模中的型芯，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。合金合金最小螺距（最小螺距（