鋅合金壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
來源：
譽(yù)格壓鑄
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發(fā)布時(shí)間： 2020-04-24
要求：設(shè)計(jì)者對(duì)壓鑄機(jī)、壓鑄工藝、模具設(shè)計(jì)及制造過程有基本的認(rèn)識(shí)和了解
。
達(dá)到：設(shè)計(jì)的合理性
、工藝性、可制造性
、經(jīng)濟(jì)性
。
壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是壓鑄工作的第一步。設(shè)計(jì)的合理性和工藝適應(yīng)性將會(huì)影響到后續(xù)工作的順利進(jìn)行
，如分型面選擇
、內(nèi)澆口開設(shè)、推出機(jī)構(gòu)布置
、模具結(jié)構(gòu)及制造難易
、合金凝固收縮規(guī)律、鑄件精度保證
、缺陷的種類等
，都會(huì)以壓鑄件本身工藝性的優(yōu)劣為前提。
壓鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性：
1） 盡量消除鑄件內(nèi)部側(cè)凹
，使模具結(jié)構(gòu)簡單
。
2） 盡量使鑄件壁厚均勻，可利用筋減少壁厚
，減少鑄件氣孔
、縮孔、變形等缺陷
。
3） 盡量消除鑄件上深孔
、深腔。因?yàn)榧?xì)小型芯易彎曲
、折斷
，深腔處充填和排氣不良。
4） 設(shè)計(jì)的鑄件要便于脫模
、抽芯
。
1． 壁厚
1） 壓鑄件壁厚與性能有關(guān)。
2） 壓鑄件壁厚影響金屬液填充型腔狀態(tài)
，最終影響鑄件表面質(zhì)量
。
3） 壓鑄件壁厚影響金屬料消耗及成本。
在設(shè)計(jì)壓鑄件時(shí)
，往往為保證強(qiáng)度和剛度的可靠性
，以為壁越厚性能越好
；實(shí)際上對(duì)于壓鑄件來說，隨著壁厚增加
，力學(xué)性能明顯下降
。原因是在壓鑄過程中，當(dāng)金屬液以高壓
、高速的狀態(tài)進(jìn)入型腔
，與型腔表面接觸后很快冷卻凝固。受到激冷的壓鑄件表面形成一層細(xì)晶粒組織
，這層致密的細(xì)晶粒組織的厚度約為0.3 左右
，因此薄壁壓鑄件具有更高的機(jī)械性能。相反
，厚壁壓鑄件中心層的晶粒較大
，易產(chǎn)生內(nèi)部縮孔、氣孔
，外表面凹陷等缺陷
，使壓鑄件的機(jī)械性能隨著壁厚的增加而降低。
隨著壁厚的增加
，金屬料消耗多
，成本也增加。但如果單從結(jié)構(gòu)性計(jì)算出最小壁厚
，而忽略了鑄件的復(fù)雜程度時(shí)
，也會(huì)造成液態(tài)金屬充填型腔狀態(tài)不理想，產(chǎn)生缺陷
。在滿足產(chǎn)品使用功能要求前提下
，綜合考慮各后工序過程的影響，以最低的金屬消耗取得良好的成型性和工藝性
，以采取正常
、均勻的壁厚為佳。
2． 加強(qiáng)筋
壓鑄件傾向采用均勻的薄壁
，為了提高其強(qiáng)度和剛性
，防止變形，不應(yīng)單純用增加壁厚的方法
，而應(yīng)采用適當(dāng)?shù)谋”诩訌?qiáng)筋達(dá)此目的
。
加強(qiáng)筋應(yīng)對(duì)稱布置，厚度均勻
，避免新的金屬堆聚
。其厚度一般取壓鑄件壁厚的2/3 – 3/4。為減少脫模時(shí)的阻力，加強(qiáng)筋應(yīng)有鑄造斜度
。
3． 圓角
圓角可使金屬液流動(dòng)順暢
，改善充型特性，氣體容易排出
。同時(shí)
，避免尖角產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂紋缺陷。特別是壓鑄件需要電鍍處理時(shí)
，圓角對(duì)于保證其良好的電鍍效果是十分必要的
。
4． 斜度
為了順利脫模，減少推出力
、抽芯力，減少模具損耗
，在設(shè)計(jì)壓鑄件時(shí)
，應(yīng)在結(jié)構(gòu)上留有盡可能大的斜度。從而減少壓鑄件與模具的摩擦
，容易取出鑄件
，也使鑄件表面不被拉傷，保證表面光潔
。
5． 文字
、標(biāo)志、圖案
1) 用壓鑄鑄出
，應(yīng)采用凸紋
。凸紋高度大于0.3 mm，以適應(yīng)模具制造的特點(diǎn)
。
2) 采用目前開始流行的新技術(shù)：“轉(zhuǎn)移彩膜”
，可以將彩色的文字、標(biāo)志
、圖案彩膜轉(zhuǎn)印到壓鑄件表面
。
3) 壓鑄出鑄件后，用激光在鑄件表面打出文字
、標(biāo)志
、圖案，可以打出非常細(xì)微的文字
。
6． 收縮率
收縮率通常稱為縮水
。它是指合金由液態(tài)凝固為固態(tài)，并冷卻至室溫時(shí)尺寸縮小的百分?jǐn)?shù)
，可用下式表示：
K={L模-L件}/L件
式中：L模為模腔尺寸
，I件為鑄件尺寸。
收縮率的大小與壓鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、壁厚
、合金的化學(xué)成分和工藝因素等有關(guān)
。鋅合金的線收縮率一般為：自由收縮時(shí)取0.6% -0.8%，受阻收縮時(shí)取0.396 -0. 696
。
7．壓鑄孔和槽
鑄件的孑L
、槽應(yīng)盡量鑄出，這不僅可使壁厚均勻
，減少熱節(jié)
，節(jié)約金屬，而且可節(jié)省機(jī)加工工時(shí)
。
壓鑄件可壓鑄出的孔和槽的最小尺寸和深度
，受到形成孔、槽的型芯在型腔中的分布位置的制約
。細(xì)型芯在抽出時(shí)易彎曲或折斷
，因此孔和槽的最小尺寸和深度受到一定限制。其深度應(yīng)帶有一定斜度
，以便于抽芯
。
8.螺紋
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0.2-0.3加工余量?div id="d48novz" class="flower left">
？设T出的最小螺距為0.75
，最小螺紋外徑mm6，最大螺紋長度為螺距的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
。
9
，齒輪
齒輪可以鑄出，鋅合金壓鑄齒輪最小模數(shù)m為0.3
。對(duì)要求高的齒輪齒面應(yīng)留有0.2-0.3mm的加工余量
。
10.表皮
鑄態(tài)零件其外表面有致密的激冷表皮層，比鑄件其他部分有較高的力學(xué)性能
。因此設(shè)計(jì)者應(yīng)避免機(jī)械加工去掉鑄件表皮致密層
，尤其是對(duì)要求耐磨的鑄件。
11.嵌件
當(dāng)設(shè)計(jì)要求將不同材料的零件組合成一個(gè)部件時(shí)，可采用插入件壓鑄
，先把嵌件裝放到壓鑄模型腔內(nèi)
，然后在嵌件周圍壓鑄成形鋅合金部件。
12.功能組合
在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)中
，降低成本最有效的方法是將幾個(gè)零件組合成一個(gè)壓鑄件
。一個(gè)設(shè)計(jì)典范是，原設(shè)計(jì)的部件由一個(gè)鋼沖壓件和兩個(gè)帶螺紋的機(jī)加工鋼件組成
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