第四章压铸件结构设计及压铸工艺
压铸件结构设计及压铸工艺
27
2、壁厚、肋厚、法兰或凸缘厚度等尺寸
壁厚、肋厚、法兰或凸缘厚度等尺寸公差按表5-9选取。 表5-9 厚度尺寸公差
28
3、圆角半径尺寸
圆角半径尺寸公差按表5-10选取。
表5-10 园角半径尺寸公差
29
4、角度和锥度尺寸
自由角度和自由锥度尺寸公差按表5-11选取。 表5-11 自由角度和自由锥度公差
持压时间应长些， • 对熔点低、结晶温度范围小的薄壁压铸件、持
压时间可以短些。
48
表5-21 生产中常用的持压时间
49
2、留模时间
留模时间是指持压时间终了到开模推出压铸 件的时间，以推出压铸件不变形、不开裂的最短 时间为宜。
停留时间过短，由于铸件强度尚低，可能在铸件 顶出和自压铸模落下时引起变形，对强度差的合 金还可能因为内部气孔的膨胀而产生表面气泡。 停留时间太长，则铸件温度过低，收缩大，对抽 芯和顶出铸件的阻力亦大：对热脆性合金还能引 起铸件开裂，同时也会降低压铸机的效率。
53
二、对涂料的要求
在高温状态下具有良好的润滑性； 挥发点低，在100~150℃，稀释剂能很快挥发； 涂敷性好； 对压铸模和压铸件无腐蚀作用； 性能稳定，在空气中稀释剂不应挥发过快而变稠 ，存放期长； 高温时不分解出有害气体，并不会在压铸模型腔 表面产生积垢； 配制工艺简单，来源丰富，价格便宜。
54
30
5、孔中心距尺寸
孔中心距尺寸公差按表5-12选取。若受模具分 型面和活动部分影响，在基本尺寸公差上也应加附 加公差。
表5-12 孔中心距尺寸公差
31
（二）表面形状和位置
对于压铸件来说，变形是一个不可忽视的问题 ，其公差值应控制在一定的范围内，整形前和整形 后的平面度和直线度公差，平行度、垂直度和倾斜 度公差，同轴度和对称度公差分别按表5-13，表 5-14和表5-15选取。
第4章 压铸件结构设计及压铸工艺
（一）从简化模具结构、延长模具使用寿命考虑
• 铸件的分型面上应尽量避免圆角； 如果将结构改为如图4-1b所示的结构，则分型面平整， 加工简便，避免了上述缺点。
（一）从简化模具结构、延长模具使用寿命考虑
• 避免模具局部过薄； 如下图a所示的压铸件，因孔边离凸缘距离过小，易使模 具镶块在a处断裂。若将压铸件改为如下图b所示的 a≥3mm的结构，则使镶快具有足够的强度，延长了模具 的使用寿命。
• 两壁连接时的圆角---交叉连接
β=90°,R=s; β=45°,R1=0.7s,R2=1.5s; β=30°,R1=0.5s,R2=2.5s
3.脱模斜度（铸造斜度） 作用： • 减少铸件与模型的摩擦，容易取出铸件； • 保证铸件表面不被拉伤； • 延长模型使用寿命。 压铸件上各部分所需要的斜度值是不相同的，应按金属收缩 的方向来确定。当金属的收缩受到的阻力大时，斜度应大些， 反之则取小些。
避免压铸件上互相交叉的不通孔
• 3)将型芯B分为两部分，从两侧抽出（见下图c)。
（一）从简化模具结构、延长模具使用寿命考虑
• 避免内侧凹 针对要求采取的措施有： 1)外形不加大，内部形状凸出至底部（见下图a)。
2)局部加厚，内形加至底部，外形加至分型面处，从而消 除侧凹（见下图b) 。
3)原凸台形状不改变，在零件底部开出通孔，模型成型镶 件可以从通孔处插入形成台阶（见下图c)。
三、压铸件的精度、表面粗糙度及加工余量
（一） 压铸件的精度、表面粗糙度及加工余量
◇压铸件的尺寸精度
压铸件的尺寸精度较高，基本上由压铸模的制造精度而定。
1.长度尺寸
压铸件线性尺寸公差及选用见表4-5。 尺寸公差带的位置如下： 1、不加工的配合尺寸，孔取正（+）， 轴取负（-）。
压铸工艺
压铸产品基本工艺流程及影响铝合金压铸模寿命的因素【摘要】压铸工艺是将压铸机、压铸模和合金三大要素有机地组合而加以综合运用的过程。
而压铸时金属按填充型腔的过程，是将压力、速度、温度以及时间等工艺因素得到统一的过程。
模具结构设计、热处理工艺、模具制造及模具装配对铝合金压铸模寿命的影响。
【关键词】压铸工艺压力速度温度时间寿命影响。
目录绪论 (1)第一章概述 (2)1.1 压铸工艺概述 (2)1.11压铸工艺原理 (3)1.12压铸工艺的特点 (5)1.13压铸工艺的应用范围 (6)第二章压铸合金 (7)2.1 压铸合金 (7)2.11对压铸合金的基本要求 (8)2.12各类压铸铝合金 (9)第三章压铸件的结构设计 (13)3.1功能结构设计 (13)3.11压铸件的尺寸精度及加工余量 (14)3.12压铸件的表面质量 (15)第四章压铸工艺 (16)4.1 压力 (16)4.11压射压力 (16)4.12 胀模力 (18)4.2 速度 (19)4.21压射速度 (19)4.22内浇口速度 (20)4.23内浇口速度与压射速度和压力的关系 (21)4.3 温度 (22)4.31合金浇注温度 (22)4.32内浇口速度对合金温度的影响 (23)4.33压铸模的温度 (24)4.4 时间 (24)4.41填充时间和增压建压时间 (24)4.42持压时间和留模时间 (25)4.5 压铸涂料 (26)4.51压铸涂料的作用和压铸涂料的要求 (26)4.52压铸涂料的使用 (27)第五章影响铝合金压铸模寿命的因素 (28)5.1模具结构设计的影响 (28)5.2热处理工艺的影响 (29)5.3模具制造的影响 (30)5.4模具装配的影响 (30)5.5模具的使用维护 (31)结论 (32)致谢辞 (33)参考文献 (34)绪论压铸工艺是一种高效率的少、无切削金属的成型工艺，从19世纪初期用铅锡合金压铸印刷机的铅字至今已有150多年的历史。
压铸工艺
4.全立式冷压室压铸机的压铸过程
(1)冲头上压式
2
3
4 5 6
7
1
1—压射冲头 2—熔融合金 3—压室 4—动模 5—定模 6—型腔 7—余料
a）熔融合金浇入压室 c）开模→冲头上升推出余料
b）合模→压射→熔融合金充填型腔 d）推出压铸件→冲头复位
8
<压铸模、锻模及其他模具>
4.全立式冷压室压铸机的压铸过程
面的形状和位置精度，同时，压铸件的变形也是不可忽略的 影响因素。
表1-5 压铸件平行度和垂直度公差；
表1-6 压铸件同轴度和对称度公差。
18
<压铸模、锻模及其他模具>
二.压铸件的表面质量
压铸件的表面粗糙度值，一般比模具成型表面的粗糙度 值低两级。新模具可获得Ra值为0.8μm的压铸件。
模具在正常使用寿命内： 锌合金铸件Ra=1.6-3.2μm 铝、镁合金铸件Ra=3.2μm 铜合金铸件受模具龟裂的影响表面质量最差。
6.经济效益好。
11
<压铸模、锻模及其他模具>
但是压铸生产也存在一些缺点： 1.压铸件易出现气孔和缩松； 2.不适合小批量生产； 3.模具的寿命低； 4.受压铸件结构和合金种类所限。
目前主要压铸锌合金、铝合金及铜合金，黑色合金压铸生产尚不普遍。
12
压铸模、锻模与其他模具
第一章
压铸工艺
Chapter2 The technology of die casting
<压铸模、锻模及其他模具>
四.压铸件的结构工艺性
1.压铸件的壁厚
厚壁压铸件中心层晶粒较大，易产生气孔、缩孔等缺陷，使其强度 和致密性随壁厚的增大而下降。 因此，在保证强度和刚度的前提下，应尽量减小壁厚，通常工艺条 件下以不超过4.5mm为宜。同时，要尽量使各截面壁厚均匀，在较厚部 分采用设加强肋的方法防止铸件缺陷。 需要注意的是，铸件壁厚太薄将会导致欠铸、冷隔现象的产生。
压铸件结构设计工艺
压铸件结构设计工艺1.引言概述部分的内容可以如下所示：1.1 概述压铸件结构设计工艺是指在制造过程中对压铸件的结构进行设计和优化的一项重要工作。
压铸件是指利用金属液态材料在高压下通过模具形成的零件。
它具有形状复杂、尺寸精确、表面光滑等特点，在现代工业中得到了广泛的应用。
压铸件结构设计工艺的目标是通过合理的构造和设计，确保压铸件在使用过程中具有良好的力学性能、耐磨性、抗腐蚀性和耐久性。
同时，优化压铸件的结构设计还可以降低材料的浪费、减少生产成本、提高生产效率，并且能够更好地满足使用者的需求。
本文将全面介绍压铸件结构设计工艺的相关内容。
首先，将对压铸件的定义和分类进行详细讲解，以便读者对压铸件有一个清晰的认识。
其次，将阐述压铸件结构设计的重要性，说明合理的结构设计对于压铸件的性能和品质起到至关重要的作用。
最后，将总结压铸件结构设计的关键点，并展望未来的发展方向。
通过本文的阅读，读者将了解到压铸件结构设计工艺的基本概念和原理，掌握压铸件结构设计的方法和技巧，并且对未来的研究和发展方向有一个清晰的了解。
希望本文能够为相关领域的研究人员和工程师提供一定的参考和借鉴，促进压铸件结构设计工艺的进一步发展。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文将按照以下几个部分来进行介绍和分析压铸件结构设计工艺。
首先，在引言部分，将对整篇文章进行概述，介绍文章的目的和结构。
接着，正文部分将分为两个主要章节，分别是压铸件的定义和分类以及压铸件结构设计的重要性。
在第一章节中，将详细解释压铸件的定义，并对其进行分类，以便读者更好地理解和掌握压铸件结构设计的工艺。
在第二章节中，将重点探讨压铸件结构设计的重要性，包括其在产品设计中的作用，以及对产品质量、成本和生产效率的影响。
最后，结论部分将总结本文所介绍的压铸件结构设计的关键点，同时对未来的发展方向进行展望。
通过对以上不同章节的详细讲解和分析，读者将能够全面了解压铸件结构设计工艺的相关知识，并能够应用于实际生产中。
压铸件结构工艺设计分解
5、螺纹与齿轮
锌、铝、镁合金的铸件可以直接压铸出螺纹。熔 点高的合金（如铜合金），则因其对模具的螺纹 型腔和型芯的热损坏十分剧烈，螺牙峰谷热裂、 崩损过早，故一般不压铸出螺纹。
压铸螺纹的成型方法
外螺纹的压铸常采用两种方式。
由可分开的两半螺纹型腔构成，是最常见且较
经济的压铸方式。 采用螺纹型环来压铸。但压铸生产时，效率很 低 压铸内螺纹只是在十分必要的情况下才加以采用。
螺纹不宜过长，牙形应是圆头或平头。
压铸齿轮的成型方法
压铸齿轮的最小模数
项 目
铅锡合金 锌合金 铝合金
镁合金
铜合金
模 数
0.3
0.3
0.5
0.5
1.5
精 度
3
33ຫໍສະໝຸດ 33斜 度
在宽度小于20mm时，每面至少有0.05~0.2mm， 而铜合金应为0.1~0.2mm
6、嵌件
嵌铸也称镶铸，它是把金属或非金属的零件（嵌件）先 嵌放在压铸模内，再与压铸件铸合在一起。这样既可充 分利用各种材料的性能（如强度、硬度、抗蚀性、耐磨 性、导磁性、导电性等）以满足不同条件下使用的要求， 又可弥补因铸件结构工艺性差而带来的缺点以解决具有 特殊技术要求零件的压铸问题。
铸件的同轴度和对称度公差 名义 尺寸
~18 >18~50 >50~12 0
同一半型 内的公差
0.10 0.15 0.25
两个半型 内的公差
0.20 0.25 0.35
名义 尺寸
>120~2 60 >260~5 00
同一半型 内的公差
0.35 0.65
两个半型 内的公差
0.50 0.80
4、铸件的表面要求
压铸产品结构设计的工艺要求
压铸类产品结构设计的工艺要求
压力铸造是将熔融状态或者（半）熔融状态合金浇入压铸机的压室，以极高的速度在高压的作用下充填在压铸模的型腔内，使熔融合金在高压下冷却凝固成型的方法。
常见的压铸材料包括：铝合金、锌合金、镁合金、铜合金等，铝合金又分为铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金、铝硅合金等。
压铸类产品在结构设计时的工艺要求注意的几个方面。
①压铸件的厚度
压铸件产品的厚度一般指料厚，料的厚薄直接影响压铸的难易，一般情况下，压铸产品的料厚≥0.8mm，具体料厚根据产品设计。
压铸产品不会因为局部料厚产生缩水的现象，相反，在一些尖钢薄钢处要加料填充，避免模具强度低而损坏。
压铸产品的外观面局部最小料厚≥0.7mm，非外观面局部最小料厚度建议≥0.4mm，太薄会导致填充不良、无法成型，薄的区域面积也不能太大，否则无法成型。
②压铸件的拔模角
压铸件与塑胶件一样，内外表面都需要拔模角，压铸件外表面的
拔模角一般在1°~3°，内表面拔模角比外表面拔模角大一点，方便产品出模。
③压铸件的后续加工
压铸件有时达不到设计的要求，需要后续加工。
其中螺丝柱中的螺纹就是后续加工的，在设计产品时只需留出底孔就可以。
压铸件有深孔时，压铸件需要做出孔位置，再通过后续机械钻孔加工完成。
压铸件有些表面要求较高的精度，一般也需要后续加工，在设计时可在需要后续加工的地方留出加工余量，加工余量一般在0.5mm 左右。
④压铸件产品不能变形，一般是螺丝连接，在做扣位连接，连接的对应产品必须能变形，如塑胶产品等。
⑤压铸件产品加强筋不能太多，对于薄壁类零件，需适当设计加强筋，以增加产品的抗弯强度，防止产品变形损坏。
压力铸造工艺
压力铸造工艺一、压铸及特点1. 压铸定义及特点压力铸造（简称压铸）是在压铸机的压室内，浇入液态或半液态的金属或合金，使它在高压和高速下充填型腔，并且在高压下成型和结晶而获得铸件的一种铸造方法。
由于金属液受到很高比压的作用，因而流速很高，充型时间极短。
高压力和高速度是压铸时液体金属充填成型过程的两大特点，也是压铸与其他铸造方法最根本区别之所在。
比如压射比压在几兆帕至几十兆帕范围内，甚至高达500MPa；充填速度为0.5—120m/s，充型时间很短，一般为0.01－0.2s，最短只有干分之几秒。
2. 压铸的优缺点优点：1) 产品质量好。
由于压铸型导热快，金属冷却迅速，同时在压力下结晶，铸件具有细的晶粒组织，表面坚实，提高了铸件的强度和硬度，此外铸件尺寸稳定，互换性好，可生产出薄壁复杂零件；2) 生产率高，压铸模使用次数多；3) 经济效益良好。
压铸件的加工余量小，一般只需精加工和铰孔便可使用，从而节省了大量的原材料、加工设备及工时。
缺点：1) 压铸型结构复杂，制造费用高，准备周期长，所以，只适用于定型产品的大量生产；2) 压铸速度高，型腔中的气体很难完全排出，加之金属型在型中凝固快，实际上不可能补缩，致使铸件容易产生细小的气孔和缩松，铸件壁越厚，这种缺陷越严重，因此，压铸一般只适合于壁厚在6mm以下的铸件；3) 压铸件的塑性低，不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作；4) 另外，高熔点合金压铸时，铸型寿命低，影响压铸生产的扩大应用。
综上所述，压力铸造适用于有色合金，小型、薄壁、复杂铸件的生产，考虑到压铸其它技术上的优点，铸件需要量为2000-3000件时，即可考虑采用压铸。
3．压铸的应用范围压铸是近代金属加工工艺中发展较快的一种高效率、少无切削的金属成型精密铸造方法，是一种“好、快、省”高经济双效益的铸造方法。
压铸零件的形状大体可以分为六类：1)圆盘类——号盘座等；2)圆盖类——表盖、机盖、底盘等；3)圆环类——接插件、轴承保持器、方向盘等；4)筒体类——凸缘外套、导管、壳体形状的罩壳盖、上盖、仪表盖、探控仪表罩、照像机壳与化油器等；5)多孔缸体、壳体类——汽缸体、汽缸盖及油泵体等多腔的结构较为复杂的壳体(这类零件对机械性能和气密性均有较高的要求，材料一般为铝合金)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
影响外观。
3
从简化模具结构、延长模具使用寿命考虑
➢ 避免模具局部过薄
1. 避免因孔边距离凸缘距离过小，使模具镶块在a处断裂； 2. 在孔与 边缘处保证a≥3mm。
4
从简化模具结构、延长模具使用寿命考虑
➢ 避免压铸件上互相交叉的不通孔
1. 交叉的不通孔设计需要使用公差配合较高的互相交叉的型 芯，这既增加了模具的加工量，又要求严格控制的抽芯次 序，一旦金属液进入交叉的间隙中，便会使抽芯困难；
4. 没有铸造圆角，模具上容易崩角，影响模具 13
压铸件基本结构的设计
➢ 铸造圆角的选取
14
压铸件基本结构的设计
➢ 脱模斜度 为了便于铸件脱出模具的型腔和型芯，压铸件上应设计
足够和尽可能大的脱模斜度，脱模斜度的大小与铸件的几 何形状（高度、深度、壁厚、型腔、型芯表面粗糙度）有 关。在允许的范围内采用较大的脱模斜度，以减少推出力。
等各个方面，故在设计压铸件时必须强调设计人
员与工艺人员的合作，使得压铸件在压铸过程中
可能出现的许多不利因素得到预先考虑并加以排
除。
2
从简化模具结构、延长模具使用寿命考虑
➢ 铸件的分型面上应尽量避免圆角
1. 分型面上的圆角不仅增加了模具的加工难度，而且使圆 角处的模具强度和寿命下降；
2. 如果动模与定模稍有错位，压铸圆角部分容易形成台阶，
➢ 浇注温度对铸件的影响：
浇注温度过高，合金收缩大，使铸件容易产生 裂纹，铸件晶粒粗大，还能造成脆性；
浇注温度过低，易产生冷隔，表面流痕和浇注 不足等缺陷。
➢ 浇注温度应与压力、铸型温度及充填速度同时考
虑
23
➢ 一般原则：在压力较高时，应尽可能降低浇注温 度，最好使液体金属呈黏稠“粥状”时压铸，这 样可以减少型腔表面温度的波动和金属液对型腔 的冲蚀，延长模具使用寿命。减少产生涡流和卷 入的空气，减少金属在凝固阶段的体积收缩，减 少壁厚处的缩孔、缩松。
第四章 压铸件结构设计 及 压铸件结构设计时就应考虑压铸工艺的要求。
➢ 压铸件结构的合理性与工艺的适应性决定了后续 工作能否顺利进行，如：分型面的选择、浇道设 计、推出机构的布置、收缩规律的掌握、精度的 保证等。
➢ 压铸件的结构设计会直接影响着压铸模的结构设
计和制造的难易程度、生产率和模具的使用寿命
16
压铸件基本结构的设计
➢ 压铸镶嵌件 压铸时可以将金属或非金属制件铸入压铸零件上，从而
使压铸件的某一部位能够具有特殊的性质或用途。镶嵌件 形状很多，一般为螺杆、螺母、轴、套、管状、片状制件 等。其材料多为铜、钢、或非金属材料等。
17
➢ 嵌铸的作用： 消除压铸件局部热节，减小壁厚，防止产生缩孔； 改善和提高铸件局部性能，如：强度、硬度、耐磨、 焊接性等，以扩大铸件的应用范围； 对于具有侧凹、深孔、曲折孔道等结构复杂的铸件， 因无法抽芯而压铸困难，采用嵌铸可顺利压出。
12
压铸件基本结构的设计
➢ 铸造圆角 在压铸零件壁面与壁面连接处，不论是直角、 锐角或钝角，都应设计成圆角，只有当预计选定 为分型面的部位上才不采用圆角链接。
1. 铸造圆角有助于金属液的流动，减少涡流， 气体容易排出，有利于成形；
2. 铸造圆角可避免在尖角处产生的应力集中而 产生的裂；
3. 对需要进行电镀和涂覆的压铸件，圆角是获 得均匀涂层和防止尖角处镀层沉积不可缺少 的条件；
对于薄壁或表面质量要求较高的铸件及复杂的 铸件，应选择较高的压射比压和充填速度。
合金的浇注温度低、合金和模具的导热性好、 内浇道厚度大时，也应选择较高的充填速度。21
常用的充填速度
单位（m/s）
22
温度参数的确定
➢ 浇注温度
浇注温度是指从压室进入型腔时金属液的平均
温度，由于对压室内的金属液测量不便，一般用 保温炉内的温度表示。
15
➢ 铸孔设计
压铸工艺的特点之一就是能直接铸出比较深的小孔。零 件上压铸出的孔直径与深度具有一定关系，小的孔径只能 压铸较浅的深度。因为，金属液在凝固收缩时，对模具上 的型芯（用于铸孔）产生很大的包紧力，细长的型芯往往 经受不住这种包紧力而发生弯曲，甚至折断。所以，零件 上的孔不宜过小，并且，孔径与深度也应符合一定比例。
2. 需将交叉的盲孔改为两边抽芯的结构，避免抽芯交叉。 5
从简化模具结构、延长模具使用寿命考虑
➢ 避免内侧凹
1. 由于内法兰和轴承孔为内侧凹结构，抽芯困难， 需要设置复杂的抽芯机构或设置可熔型芯；
2. 需将内侧凹结构设置为便于抽芯的结构。
6
改进模具机构，减少抽芯部位
1. 减少不与分型面垂直的抽芯部位，可以降低模具 的复杂程度，并且容易保证压铸件的精度；
18
第二节 压铸工艺参数的选择
➢ 压铸压力的选择 为了提高铸件的致密性，需要增大压射比压。
但是，过高比压使压铸模受熔融合金流的冲刷增 加合金粘模发生，降低模具使用寿命。
在实际生产时，压射比压应根据铸件形状、尺 寸、复杂程度、壁厚、合金特性 、温度及排溢系 统等确定。一般在保证压铸件成型和使用要求的 前提下选用较低的比压。
7
方便压铸件脱模和抽芯
8
压铸件基本结构的设计
➢ 壁厚及肋 ➢ 铸造圆角 ➢ 脱模斜度 ➢ 铸孔设计 ➢ 压铸镶嵌件
9
压铸件基本结构的设计
➢ 壁厚及肋
壁厚较薄时，铸件的致密性好，可相对提高强 度和耐磨性；
壁厚较厚时，铸件内部气孔、缩孔、缩松等缺 陷增加；
因此，壁厚的选择是在保证铸件有足够的强度
和刚度的前提下应尽量通过减薄壁厚并增设加
强肋。因为，加强肋既增加了强度和刚度，同
时也有利于改善压铸工艺，利于金属液的流道
顺畅，消除单纯依靠加大壁厚而引起的气孔和
收缩缺陷。
10
压铸件基本结构的设计
➢ 增设加强筋使壁厚均匀
11
压铸件基本结构的设计
加强肋的厚度一般不应超过与其相连的壁厚， 可取无肋处壁厚的2/3~3/4。当铸件壁厚小于 2mm时，容易在肋处憋气，金属液的充填不良， 成形困难。
19
选择压射比压要考虑的主要因素归纳
20
➢ 压铸速度的确定
与压射比压一样，充填速度也对铸件成型有重要的影响， 充填速度过低会使铸件的轮廓不清，甚至不能成形。充填 速度过大，会引起铸件粘模并使铸件内部的气孔率增加， 降低铸件力学性能。
➢ 充填速度确定的一般原则： 对于厚壁或内部质量要求较高的铸件，应选择 较低的充填速度和高的增压比压；