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铝合金压铸件设计要点

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铝合金压铸件设计要点

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铝合金压铸件设计要点

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压铸件设计的合理性关系到整个压铸成型工艺的进行,在进行压铸件设计时,应充分考虑压铸件的结构特点、压铸的工艺要求,尽量减少设计的压铸件在压铸成型工艺过程中缺陷的发生,以最优的设计方案从最大程度上提高压铸件质量。

1.合理设计压铸件壁厚

铝合金压铸件结构设计时要充分考虑壁厚问题,壁厚是压铸工艺中一个具有特殊意义的因素,壁厚与整个工艺规范有着密切的关系,如填充时间的计算、内浇口速度的选择、凝固时间的计算、模具温度梯度的分析、压力(最终比压)的作用、留模时间的长短、铸件顶出温度的高低及操作效率;设计壁厚太厚会出现缩孔、砂眼、气孔、内部晶粒粗大等外表面缺陷,使得机械性能下降,零件质量增加导致成本上升;设计壁厚太薄会造成铝液填充不良,成型困难,使铝合金溶解不好,容易出现铸件表面填充困难、缺料等缺陷,并给压铸工艺带来困难;压铸件随气孔的增加,其内部气孔、缩孔等缺陷增加,故在保证铸件有足够强度和刚度的前提下,应尽量减小铸件壁厚并保持截面的厚薄均匀一致。

2.合理设计压铸件加强筋

对于大平面或壁薄的压铸件,其强度、刚性较差,易变形,这时利用加强筋可以有效防止压铸件收缩、断裂,消除变形,增强压铸件的强度与刚性,对过高的柱、台等结构,可以利用加强筋改善应力分布状况,防止根部断裂,同时加强筋可以辅助熔化金属的流动,提高铸件的填充性能。加强筋的根部厚度不大于此处壁的厚度,一般厚度设计为0.8~2.0mm;加强筋的脱模斜度一般设计为1°~3°,高度越高设计脱模斜度越小;加强筋根部需添加圆角,以避免零件截面急剧变化,同时辅助熔化金属流动,减小零件应力集中,提升零件强度,圆角一般接近与此处壁厚;加强筋高度一般不超过其厚度的5倍,加强筋厚度一般要求均匀,若设计太薄,加强筋本身易断裂,若太厚,则易产生凹陷、气孔等缺陷。

3.合理设计压铸件出模斜度

压铸件出模斜度的作用是减少铸件与模具型腔的摩擦,容易取出铸件;确保压铸表面不拉伤,同时可以延长模具寿命。出模斜度与压铸件的高度有关,高度越大,则出模斜度越小。一般情况下,压铸件的外表面出模斜度约为内腔出模斜度的1/2,但在实际设计中,可以将压铸件内外表面出模斜度设计为一致,以保持壁厚均匀,简化结构设计。

4.合理设计加工余量

压铸件设计时应尽量避免机加工,机加工会破坏零件表面的致密层,影响零件机械性能;会使压铸件的内部的气孔暴露,影响表面质量,同时也会增加零件成本。压铸件无法避免机加工时,应尽量避免切削量较大的设计,结构设计尽量便于机加或减小机加面积,减小机加成本。

压铸件上部分尺寸精度要求较高,或某些平面表面粗糙度要求高,压铸工艺很难达到要求,这时候就需要进行后续加工,对这部分结构,设计时应尽量预留加工余量。压铸件表面的强度,硬度比内部高,机加工时要注意保留表面的致密度,所以机加工的余量也不能余量过度,机加过多很可能会产生气孔,外表面缺陷。

5.铝合金压铸件喷涂设计

压铸件表面喷涂设计一般采用喷粉工艺,其原理为静电喷粉:主要通过电极将涂料极化,再将要喷涂的物体带相反的电荷,在电场力的作用下粉料均匀的附着在物体表面。喷粉工艺特点:粉末静电喷涂不会造成大气污染,粉末可以回收降低材料的消耗成本,涂膜性能耐酸、耐碱、耐腐蚀性能好。

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