第2章壓鑄合金及壓鑄件設(shè)計(jì)

1、第第2 2章章 壓鑄合金及壓鑄件設(shè)計(jì)壓鑄合金及壓鑄件設(shè)計(jì) Page 2 2.12.1壓鑄合金壓鑄合金 2.1.1 2.1.1對(duì)壓鑄合金的要求對(duì)壓鑄合金的要求 選擇合金，首先考慮選擇合金，首先考慮使用性能使用性能，對(duì)合金，對(duì)合金工藝性能工藝性能要足夠重要足夠重視。視。 使用上，由生產(chǎn)手段、設(shè)備條件、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、合金來(lái)源等方使用上，由生產(chǎn)手段、設(shè)備條件、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、合金來(lái)源等方面來(lái)決定。面來(lái)決定。 Page 3壓鑄合金選擇壓鑄合金選擇原則原則：(1) (1) 具有較好流動(dòng)性，便于填充復(fù)雜型腔。具有較好流動(dòng)性，便于填充復(fù)雜型腔。(2) (2) 結(jié)晶溫度范圍要小。結(jié)晶溫度范圍要小。(3) (3) 熔點(diǎn)較低

2、，有利于延長(zhǎng)壓鑄模使用壽命。熔點(diǎn)較低，有利于延長(zhǎng)壓鑄模使用壽命。(4) (4) 熱裂傾向小。熱裂傾向小。(5) (5) 常溫下，有較好力學(xué)和耐腐蝕性能。常溫下，有較好力學(xué)和耐腐蝕性能。 (6) (6) 常溫下，有較好機(jī)械加工性能。常溫下，有較好機(jī)械加工性能。 (7) (7) 具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性能。具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性能。Page 42.1.1 2.1.1 常用壓鑄合金及其主要特性常用壓鑄合金及其主要特性一、壓鑄鋁合金一、壓鑄鋁合金 鋁合金使用和工藝性能優(yōu)于其他合金。鋁合金使用和工藝性能優(yōu)于其他合金。 來(lái)源豐富，用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其它合金。來(lái)源豐富，用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其它合金。 鋁合金主要鋁合金主要特

3、點(diǎn)特點(diǎn)： 密度較小，比強(qiáng)度高。密度較小，比強(qiáng)度高。 有良好力學(xué)性能，沖擊韌性好。有良好力學(xué)性能，沖擊韌性好。 有較好導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。機(jī)械切削性能也很好。有較好導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。機(jī)械切削性能也很好。 有良好耐腐蝕性。有良好耐腐蝕性。 有良好壓鑄性能。有良好壓鑄性能。Page 5表表2-1 2-1 壓鑄鋁合金的化學(xué)成分壓鑄鋁合金的化學(xué)成分 Page 6表表2-22-2壓鑄鋁合金力學(xué)性能及應(yīng)用范圍壓鑄鋁合金力學(xué)性能及應(yīng)用范圍 Page 7二、壓鑄鋅合金二、壓鑄鋅合金主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)： 有較好壓鑄性能，不易粘模，易于脫模。有較好壓鑄性能，不易粘模，易于脫模。 澆注溫度低，壓鑄模壽命長(zhǎng)。澆注溫度低，壓鑄模

4、壽命長(zhǎng)。 收縮率較小，易保證壓鑄件尺寸精度。收縮率較小，易保證壓鑄件尺寸精度。 綜合力學(xué)性能較高，抗壓和耐磨性能較好。綜合力學(xué)性能較高，抗壓和耐磨性能較好。 壓鑄件可進(jìn)行抗蝕和裝飾處理。壓鑄件可進(jìn)行抗蝕和裝飾處理。 對(duì)壓室和壓鑄模零件無(wú)腐蝕作用。對(duì)壓室和壓鑄模零件無(wú)腐蝕作用。Page 8表表2-32-3壓鑄鋅合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能壓鑄鋅合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能Page 9三、壓鑄鎂合金三、壓鑄鎂合金主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)為：為：1) 1) 鎂合金密度最小，但有較高的比強(qiáng)度。鎂合金密度最小，但有較高的比強(qiáng)度。2) 2) 低溫時(shí)，有良好力學(xué)性能。低溫時(shí)，有良好力學(xué)性能。3) 3) 流動(dòng)性較好，尺寸穩(wěn)定

5、，易于切削加工。流動(dòng)性較好，尺寸穩(wěn)定，易于切削加工。4) 4) 與鋼鐵親和力較小，減少粘模現(xiàn)象，容易脫模。與鋼鐵親和力較小，減少粘?，F(xiàn)象，容易脫模。Page 10表表2-4 2-4 壓鑄鎂合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能壓鑄鎂合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能Page 11四、壓鑄銅合金四、壓鑄銅合金銅合金主要是黃銅合金。銅合金主要是黃銅合金。主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)：1) 1) 力學(xué)和耐磨性能優(yōu)于鋁、鋅等合金。力學(xué)和耐磨性能優(yōu)于鋁、鋅等合金。2) 2) 在大氣中及海水中有很強(qiáng)耐腐蝕性能。在大氣中及海水中有很強(qiáng)耐腐蝕性能。3) 3) 導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能良好，具有抗磁性能。導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能良好，具有抗磁性能。Page 122.

6、2 2.2 壓鑄件的設(shè)計(jì)壓鑄件的設(shè)計(jì)2.2.1 壓鑄件的精度、表面粗糙度及加工余量2.2.2 壓鑄件基本結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計(jì)Page 13Page 14Page 15Page 16Page 17Page 18Page 19Page 20Page 212.2.1 2.2.1 壓鑄件的精度、表面粗糙度及加工余量壓鑄件的精度、表面粗糙度及加工余量一、壓鑄件的一、壓鑄件的尺寸精度尺寸精度Page 22Page 23尺寸公差位置尺寸公差位置1) 1) 不加工的配合尺寸，孔取正，軸取負(fù)。不加工的配合尺寸，孔取正，軸取負(fù)。2) 2) 待加工尺寸，孔取負(fù)，軸取正；待加工尺寸，孔取負(fù)，軸取正；3) 3) 非配合尺寸根

7、據(jù)鑄件需要，取單向或雙向，必要時(shí)調(diào)整非配合尺寸根據(jù)鑄件需要，取單向或雙向，必要時(shí)調(diào)整其基本尺寸。其基本尺寸?？字行木喑叽绻羁字行木喑叽绻頟age 24壁厚尺寸公差壁厚尺寸公差圓弧半徑尺寸公差圓弧半徑尺寸公差凸圓弧半徑凸圓弧半徑R R1 1的尺寸偏差取的尺寸偏差取“ + + ”凹圓弧半徑凹圓弧半徑R R尺寸偏差取尺寸偏差取“- -”P(pán)age 25角度與錐度公差角度與錐度公差Page 26二、壓鑄件表面粗糙度二、壓鑄件表面粗糙度鋅合金壓鑄件粗糙度要求鋅合金壓鑄件粗糙度要求Page 27三、壓鑄件加工余量三、壓鑄件加工余量鑄件表面形成細(xì)晶粒致密層，有較高機(jī)械性能，不要加工去鑄件表面形成細(xì)晶粒致密

8、層，有較高機(jī)械性能，不要加工去掉。掉。Page 282.2.2 2.2.2 壓鑄件基本結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計(jì)壓鑄件基本結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計(jì)一、壁厚一、壁厚厚壁會(huì)使壓鑄件力學(xué)性能下降厚壁會(huì)使壓鑄件力學(xué)性能下降鋅、鋁、鎂合金強(qiáng)度增減百分比與鑄件壁厚關(guān)系鋅、鋁、鎂合金強(qiáng)度增減百分比與鑄件壁厚關(guān)系 圖2-1Page 29二、圓角二、圓角不等壁厚鑄件：不等壁厚鑄件： R=A+B/3 R=A+B/3 或或 R=A+B/4 R=A+B/4 等壁厚鑄件：等壁厚鑄件： Rf(min)=0.5S Rf(min)=0.5S； Rf(max)=S Rf(max)=S； RaRf+S RaRf+S 不等壁厚鑄件不等壁厚鑄件 等壁厚鑄

9、件等壁厚鑄件Page 30三、筋三、筋作用作用是提高零件強(qiáng)度和剛性，防止或減少鑄件收縮變形。是提高零件強(qiáng)度和剛性，防止或減少鑄件收縮變形。 表2-16筋的厚度及斜度Page 31四、出型斜度四、出型斜度 作用作用是減少鑄件與模型摩擦，易取出鑄件；保證鑄是減少鑄件與模型摩擦，易取出鑄件；保證鑄件表面不拉傷；延長(zhǎng)模型使用壽命。件表面不拉傷；延長(zhǎng)模型使用壽命。最小鑄造斜度最小鑄造斜度Page 32五、孔五、孔孔盡量鑄出，使壁厚盡量均勻，減少熱節(jié)，節(jié)省金屬材料孔盡量鑄出，使壁厚盡量均勻，減少熱節(jié)，節(jié)省金屬材料孔最小尺寸與深度孔最小尺寸與深度Page 33六、螺紋六、螺紋分分外螺紋外螺紋和和內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋

10、兩大類。兩大類。平頭螺紋牙形平頭螺紋牙形Page 34七、凸紋和直紋七、凸紋和直紋紋路平行于出模方向，具有一定出模斜度。紋路平行于出模方向，具有一定出模斜度。Page 35八、齒輪和網(wǎng)紋八、齒輪和網(wǎng)紋 對(duì)較大面積平板狀或其他形狀零件，為減少或消除流痕或?qū)^大面積平板狀或其他形狀零件，為減少或消除流痕或花斑等缺陷，常設(shè)置網(wǎng)紋或網(wǎng)點(diǎn)?；ò叩热毕?，常設(shè)置網(wǎng)紋或網(wǎng)點(diǎn)。Page 36九、文字、標(biāo)志和圖案九、文字、標(biāo)志和圖案文字、標(biāo)志與圖案一般是凸體，不應(yīng)有尖角，盡可能簡(jiǎn)單文字、標(biāo)志與圖案一般是凸體，不應(yīng)有尖角，盡可能簡(jiǎn)單Page 37線條凸起高度與寬度之比約為線條凸起高度與寬度之比約為3:23:2。字體

11、出型越大越好。字體出型越大越好。鑄字一般分為三種，如圖鑄字一般分為三種，如圖2-62-6所示：所示：Page 38十、嵌件十、嵌件采用嵌件采用嵌件目的目的: :1) 1) 消除局部熱節(jié)，減小壁厚，防止產(chǎn)生縮孔。消除局部熱節(jié)，減小壁厚，防止產(chǎn)生縮孔。2) 2) 改善和提高局部性能。改善和提高局部性能。3) 3) 無(wú)法抽芯而導(dǎo)致壓鑄困難，使用嵌件則可以順利壓出。無(wú)法抽芯而導(dǎo)致壓鑄困難，使用嵌件則可以順利壓出。4) 4) 將小鑄件合鑄在一起代替裝配工序，或?qū)?fù)雜件轉(zhuǎn)化為將小鑄件合鑄在一起代替裝配工序，或?qū)?fù)雜件轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單件。簡(jiǎn)單件。Page 39注意事項(xiàng)注意事項(xiàng): :1) 1) 必須穩(wěn)固牢靠。必須穩(wěn)

12、固牢靠。2) 2) 應(yīng)有一定厚度金屬層。應(yīng)有一定厚度金屬層。3) 3) 包緊部分不許有尖角。嵌件應(yīng)有倒角，嵌件數(shù)不宜太多。包緊部分不許有尖角。嵌件應(yīng)有倒角，嵌件數(shù)不宜太多。4) 4) 帶嵌件的壓鑄件不要進(jìn)行熱處理和表面處理。帶嵌件的壓鑄件不要進(jìn)行熱處理和表面處理。5) 5) 壓鑄前鍍以防蝕性保護(hù)層。壓鑄前鍍以防蝕性保護(hù)層。6) 6) 嵌件形狀和所處位置應(yīng)使生產(chǎn)時(shí)放置方便。嵌件形狀和所處位置應(yīng)使生產(chǎn)時(shí)放置方便。Page 40軸類嵌件固定方法軸類嵌件固定方法套類嵌件固定方法套類嵌件固定方法Page 412.3 2.3 壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性一、簡(jiǎn)化模具、延長(zhǎng)模具使用壽命一、簡(jiǎn)

13、化模具、延長(zhǎng)模具使用壽命(1) (1) 壓鑄件的分型面上，應(yīng)盡量避免圓角。壓鑄件的分型面上，應(yīng)盡量避免圓角。(2) (2) 避免模具局部過(guò)薄。避免模具局部過(guò)薄。(3) (3) 避免在壓鑄件上設(shè)計(jì)互相交叉的盲孔。避免在壓鑄件上設(shè)計(jì)互相交叉的盲孔。(4) (4) 消除內(nèi)側(cè)凹，降低生產(chǎn)成本。消除內(nèi)側(cè)凹，降低生產(chǎn)成本。Page 42二、減少抽芯部位二、減少抽芯部位 減少抽芯部位，對(duì)降低模具復(fù)雜程度和保證壓鑄件精度有減少抽芯部位，對(duì)降低模具復(fù)雜程度和保證壓鑄件精度有好處。好處。三、方便壓鑄件脫模和抽芯三、方便壓鑄件脫模和抽芯 a a所示壓鑄件，所示壓鑄件，K K處型芯受凸臺(tái)阻礙，無(wú)法抽芯。將壓鑄處型芯受凸臺(tái)阻礙，無(wú)法抽芯。將壓鑄件形狀變?yōu)榧螤钭優(yōu)閎 b所示，型芯可順利抽出。所示，型芯可順利抽出。Page 43四、防止變形四、防止變形添加加強(qiáng)肋等方法可防止壓鑄件變形。添加加強(qiáng)肋等方