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
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壁厚处的面积a×b(cm2)
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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
|
≤25
|
0.5
|
1.5
|
0.8
|
2.0
|
0.8
|
2.0
|
0.8
|
1.5
|
>25~100
|
1.0
|
1.8
|
1.2
|
2.5
|
1.2
|
2.5
|
1.5
|
2.0
|
>100~500
|
1.5
|
2.2
|
1.8
|
3.0
|
1.8
|
3.0
|
2.0
|
2.5
|
>500
|
2.0
|
2.5
|
2.5
|
4.0
|
2.5
|
4.0
|
2.5
|
3.0
|
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
|
|
rmin=Kh
rmax=Kh
R=r+h
|
不等壁厚
|
|
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
|
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′
|
1°
|
铜合金
|
0°30′
|
0°45′
|
1°
|
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p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)。
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
孔
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>5
|
d<5
|
d>5
|
d<5
|
锌合金
|
1.5
|
0.8
|
6d
|
4d
|
12d
|
8d
|
0~0.3%
|
铝合金
|
2.5
|
2.0
|
4d
|
3d
|
8d
|
6d
|
0.5 % ~1%
|
镁合金
|
2.0
|
1.5
|
5d
|
4d
|
10d
|
8d
|
0~0.3%
|
铜合金
|
4.0
|
2.5
|
3d
|
2d
|
5d
|
3d
|
2 % ~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)
|
螺纹规格d
|
M2.5
|
M3
|
M3.5
|
M4
|
M5
|
M6
|
M8
|
d2
|
2.30~ 2.40
|
2.75~ 2.85
|
3.18~ 3.30
|
3.63~ 3.75
|
4.70~ 4.85
|
5.58~ 5.70
|
7.45~ 7.60
|
d3
|
2.20~ 2.30
|
2.60~ 2.70
|
3.08~ 3.20
|
3.48~ 3.60
|
4.38~ 4.50
|
5.38~ 5.50
|
7.15~ 7.30
|
d4
|
≥4.2
|
≥5.0
|
≥5.8
|
≥6.7
|
≥8.3
|
≥10
|
≥13.3
|
旋入深度t
|
t≥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:
|
d2
|
d3
|
t
|
M4
|
3.84
|
0
-0.1
|
3.59
|
+0.1
0
|
10
|
M5
|
4.84
|
0
-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
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)
|
合金类别
|
铅锡合金
|
锌合金
|
铝合金
|
镁合金
|
铜合金
|
最小宽度b
|
0.8
|
0.8
|
1.2
|
1.0
|
1.5
|
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<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 <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<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
|
0.05
|
0.1
|
0.15
|
0.2
|
0.25
|
0.3
|
现采用的机加工余量一般取0.3~0.5mm。