铝合金压铸件的结构设计经验
五金、铝合金压铸件的结构设计、生产工艺和相关模具
五金、铝合金压铸件的结构设计、生产工艺和相关模具一、铝合金压铸件的结构设计作为五金制品的一种，铝合金压铸件在工业生产中具有很重要的作用，它广泛应用于汽车零部件、摩托车零部件、自行车零部件、电工设备、航空航天领域等。
铝合金压铸件的结构设计是非常重要的，它直接影响到产品的质量和使用性能。
1.结构设计原则（1）设计合理性：要求产品设计合理，能够满足产品的使用要求和生产工艺要求。
（2）易于加工：要求产品的结构设计能够方便加工和生产，减少生产成本。
（3）适应性强：要求产品的结构设计能够适应不同的工艺要求和使用环境。
2.结构设计要点（1）壁厚：对于铝合金压铸件来说，壁厚的设计是非常重要的，壁厚太厚容易造成收缩不均匀、气泡、裂纹等问题，壁厚太薄则会影响产品的强度和稳定性。
（2）加工余量：在设计铝合金压铸件时需要考虑到加工余量，保证产品在结束后进行加工时不会出现问题。
（3）结构形式：产品的结构形式要具有设计的合理性和美学性，能够顺应现代的审美观念。
（4）浇口设计：浇口的设计直接影响到产品的成型质量，需要设计合理的浇口位置和形式。
3.结构设计方法（1）CAD设计：利用CAD软件进行产品的三维设计和分析，可以有效地减少设计过程中的错误和成本。
（2）模具设计：根据产品的结构设计进行模具的设计，保证产品的生产质量和效率。
二、铝合金压铸件的生产工艺铝合金压铸件的生产工艺是一个复杂的过程，需要结合材料特性和模具设计才能完成。
生产工艺的质量直接关系到产品的质量和性能。
1.型腔填充铝合金压铸件的成型过程是通过将铝合金在一定的温度下充入模具中，并施加一定的压力来完成的。
型腔填充是成型过程中的关键一步，需要确保模具内的铝合金能够充分填满型腔，避免气泡和缩松等问题的产生。
2.固化冷却在型腔充填完成后，需要将模具进行固化冷却，使铝合金在模具中凝固成型。
固化冷却过程中需要控制温度和时间，保证产品的成型质量。
3.反压和除渣在成型后的铝合金压铸件表面可能会出现一些氧化物和杂质，需要进行反压和除渣处理，保证产品的表面质量。
压铸件结构设计
h2≥0.8mm
a≤3°
压铸件加强筋的运用
3，作为散热加强；
4，作为装饰作用。
2，引导料流流向；
1，加强结构强度；
压铸件结构工艺性分析一
不好的案例
好的案例
说明
于型模中加工凹入文字较之加工凸出文字为困难﹒且模具寿命难以保证，使用后续刻加工﹐则与此相反。
1.5
0.014～0.020
6
0.056～0.084
2
0.018～0.026
7
0.066～0.100
2.5
0.022～0.032
8
0.076～0.116
3
0.028～0.040
9
0.088～0.138
3.5
0.034～0.050
10
0.100～0.160
4
0.040～0.060
合金浇注温度高时，填充时间可选长些。 模具温度高时，填充时间可选长些。 铸件厚壁部分离内浇口远时，填充时间可选长些。 熔化潜热和比热高的合金，填充时间可选长些。
好的案例
说明
陈学民
2021
2023
内容大纲
O1
产品的壁厚（模具成型的基础）
O2
产品的拔模（模具脱模的保障）
O3
产品的圆角（模具寿命的关键）
O4
加强筋的设计（结构优化的手段）
压铸件壁厚的设计
3.5
2.5
3.5
2.5
2.5
2.0
>500
3.0
1.8
3.0
1.8
2.2
1.5
>100~500
2.5
压铸件结构设计
压铸件结构创新设计(经验）压铸件零件设计的注意事项一、压铸件的设计涉及四个方面的内容：a、即压力铸造对零件形状结构的要求；b、压铸件的工艺性能；c、压铸件的尺寸精度及表面要求；d、压铸件分型面的确定；压铸件的零件设计是压铸生产技术中的重要部分，设计时必须考虑以下问题：模具分型面的选择、浇口的开设、顶杆位置的选择、铸件的收缩、铸件的尺寸精度保证、铸件内部缺陷的防范、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面；二、压铸件的设计原则是：a、正确选择压铸件的材料，b、合理确定压铸件的尺寸精度；c、尽量使壁厚分布均匀；d、各转角处增加工艺园角，避免尖角。
三、压铸件按使用要求可分为两大类，一类承受较大载荷的零件或有较高相对运动速度的零件，检查的项目有尺寸、表面质量、化学成分、力学性能（抗拉强度、伸长率、硬度）；另一类为其它零件，检查的项目有尺寸、表面质量及化学成分。
在设计压铸件时，还应该注意零件应满足压铸的工艺要求。
压铸的工艺性从分型面的位置、顶面推杆的位置、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面考虑。
合理确定压铸面的分型面，不但能简化压铸型的结构，还能保证铸件的质量。
压铸件零件设计的要求一、压铸件的形状结构要求：a、消除内部侧凹；b、避免或减少抽芯部位；c、避免型芯交叉；合理的压铸件结构不仅能简化压铸型的结构，降低制造成本，同时也改善铸件质量，二、铸件设计的壁厚要求：压铸件壁厚度（通常称壁厚）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；a、零件壁厚偏厚会使压铸件的力学性能明显下降，薄壁铸件致密性好，相对提高了铸件强度及耐压性；b、铸件壁厚不能太薄，太薄会造成铝液填充不良，成型困难，使铝合金熔接不好，铸件表面易产生冷隔等缺陷，并给压铸工艺带来困难；压铸件随壁厚的增加，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，为了避免缩松等缺陷，对铸件的厚壁处应减厚（减料），增加筋；对于大面积的平板类厚壁铸件,设置筋以减少铸件壁厚；根据压铸件的表面积，铝合金压铸件的合理壁厚如下：压铸件表面积/mm2 壁厚S/mm≤25 1.0～3.0＞25~100 1.5～4.5＞100~400 2.5～5.0＞400 3.5～6.0三、铸件设计筋的要求：筋的作用是壁厚改薄后，用以提高零件的强度和刚性，防止减少铸件收缩变形，以及避免工件从模具内顶出时发生变形，填充时用以作用辅助回路（金属流动的通路），压铸件筋的厚度应小于所在壁的厚度，一般取该处的厚度的2/3~3/4；四、铸件设计的圆角要求：压铸件上凡是壁与壁的连接，不论直角、锐角或钝角、盲孔和凹槽的根部，都应设计成圆角，只有当预计确定为分型面的部位上，才不采用圆角连接，其余部位一般必须为圆角，圆角不宜过大或过小，过小压铸件易产生裂纹，过大易产生疏松缩孔，压铸件圆角一般取：1/2壁厚≤R≤壁厚；圆角的作用是有助于金属的流动，减少涡流或湍流；避免零件上因有圆角的存在而产生应力集中而导致开裂；当零件要进行电镀或涂覆时，圆角可获得均匀镀层，防止尖角处沉积；可以延长压铸模的使用寿命，不致因模具型腔尖角的存在而导致崩角或开裂；五、压铸件设计的铸造斜度要求：斜度作用是减少铸件与模具型腔的摩擦，容易取出铸件；保证铸件表面不拉伤；延长压铸模使用寿命，铝合金压铸件一般最小铸造斜度如下：铝合金压铸件最小的铸造斜度外表面内表面型芯孔（单边）1°1°30′2°铸件的结构工艺性铸件中的基础件都是箱体形结构，并增设了很多加强筋，致使铸件结构形状较为复杂。
铝合金压铸件设计要点
工 业 技 术102科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION①作者简介：项文杰(1987—)，男，浙江绍兴人，本科，助理工程师，从事产品结构设计工作。
DOI：10.16661/ki.1672-3791.2017.27.102铝合金压铸件设计要点①项文杰 佟志国（浙江宇视科技有限公司 浙江杭州 310051）摘 要：一位优秀的压铸件设计人员，应熟悉压铸型的制造工艺和压铸件的生产工艺，以便使设计的压铸件符合制型最简单、生产操作最方便的要求。
压铸件设计是保证压铸件质量的最根本环节，其结构设计和工艺的合理性直接决定模具制作、产品尺寸精度、压铸工艺参数、生产安装效率等高低难易程度。
文章通过归纳铝合金压铸件在设计过程中的注意要点来提高压铸件设计质量，为更多结构设计师提供一定的参考依据。
关键词：压铸 结构设计 模具 缺陷中图分类号：TG249.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2017)09(c)-0102-03Abstract : An excellent die casting designer should be familiar with the die casting process and the production process of die casting, so that the design of die casting conform to the most simple production and the most convenient production operation requirements. Die casting design is the most fundamental link to ensure the quality of die casting, the structural design and the rationality of the process directly determine the mold production, product size accuracy, die casting process parameters, production and installation efficiency and other high and low degree of ease. In this paper, the main points of attention in the design process of aluminum alloy die casting are summarized to improve the quality of die casting design, and provide a reference for more structural designers.Key Words : Casting; Structure design; Pattern; Defect铝压铸件具有生产效率高、加工成本低、生产过程中易实现机械自动化、铸件尺寸精度高、表面质量好、整体力学性能好等优点；但在铸造成型过程中易产生气孔、流痕、擦伤、凹陷、裂纹、欠铸等缺陷，这些缺陷使得压铸件外观质量和机械性能下降。
ADC-12的铝合金压铸件资料
2.对于铝合金，模具所受温度和压力比塑胶的大很多，对设计的正确性要求特严。即使很好的模具材料，一旦有焊接,模具就几乎无寿命可言。锌合金跟塑胶差不多,模具寿命较好。
3.不能有凹的尖角，避免模具崩角。
4.压铸件的精度虽然比较高，但比塑胶差，而且拔模力比塑胶大，通常结构不能太复杂，必要时应将复杂的零件分解成两件或多件。
铝合金压铸件的部裂痕怎样检测？
通过无损探伤来检测产品
1.超声波探伤
各类金属管材、板材、铸件、锻件和 焊缝的超声波检测和超声波测厚.
当超声波在传播中遇到裂缝、空洞、离析等缺陷时，超声波的声速、振幅、频率等声学参数会因此改变。根据仪器测量这些改变，可以判断缺陷的存在，并能确定其具体位置.
超声波脉冲（通常为1.5MHz）从探头射人被检测物体，如果其部有缺陷，缺陷与材料之间便存在界面，则一部分人射的超声波在缺陷处被反射或折射，则原来单方向传播的超声能量有一部分被反射，通过此界面的能量就相应减少。这时，在反射方向可以接到此缺陷处的反射波；在传播方向接收到的超声能量会小于正常值，这两种情况的出现都能证明缺陷的存在。在探伤中，利用探头接收脉冲信号的性能也可检查出缺陷的位置与大小。前者称为反射法，后者称为穿透法。
铝合金压铸件的结构设计经验
1。考虑壁厚的问题，厚度的差距过大会对填充带来影响
2。考虑脱模问题，这点在压铸实际中非常重要，现实中往往回出现这样的问题，这比注塑脱模讨厌多了，所以拔模斜度的设置和动定模脱模力的计算要注意些，一般拔模斜度为1到3度，通常考虑到脱模的顺利性，外拔模要比拔模的斜度要小些，外拔模也就1度，而拔模要2～3度左右
压铸件和阳极氧化之间没有必然的联系。
(完整版)压铸件结构设计
压铸件结构创新设计（经验)压铸件零件设计的注意事项) t） C+ g7 n; g. D！～一、压铸件的设计涉及四个方面的内容：a、即压力铸造对零件形状结构的要求；b、压铸件的工艺性能;c、压铸件的尺寸精度及表面要求;d、压铸件分型面的确定;压铸件的零件设计是压铸生产技术中的重要部分,设计时必须考虑以下问题：模具分型面的选择、浇口的开设、顶杆位置的选择、铸件的收缩、铸件的尺寸精度保证、铸件内部缺陷的防范、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面；二、压铸件的设计原则是:a、正确选择压铸件的材料，b、合理确定压铸件的尺寸精度;c、尽量使壁厚分布均匀；d、各转角处增加工艺园角，避免尖角.（ w: i； h5 @8 L三、压铸件按使用要求可分为两大类，一类承受较大载荷的零件或有较高相对运动速度的零件，检查的项目有尺寸、表面质量、化学成分、力学性能（抗拉强度、伸长率、硬度)；另一类为其它零件，检查的项目有尺寸、表面质量及化学成分。
在设计压铸件时，还应该注意零件应满足压铸的工艺要求。
压铸的工艺性从分型面的位置、顶面推杆的位置、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面考虑。
合理确定压铸面的分型面，不但能简化压铸型的结构,还能保证铸件的质量。
" _; q( }3 Q0 D7 x0 W6 q压铸件零件设计的要求％ l5 X1 A" K; ?一、压铸件的形状结构要求:a、消除内部侧凹;b、避免或减少抽芯部位;c、避免型芯交叉；’ ]1E9 ｛＊］* ~2 |） a. F合理的压铸件结构不仅能简化压铸型的结构,降低制造成本，同时也改善铸件质量，二、铸件设计的壁厚要求：压铸件壁厚度（通常称壁厚)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;* n— _' e. e％ J！ C＊ b） _a、零件壁厚偏厚会使压铸件的力学性能明显下降，薄壁铸件致密性好，相对提高了铸件强度及耐压性；1 P# i" q（ z/ x" ^b、铸件壁厚不能太薄，太薄会造成铝液填充不良，成型困难，使铝合金熔接不好，铸件表面易产生冷隔等缺陷,并给压铸工艺带来困难;压铸件随壁厚的增加，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，为了避免缩松等缺陷，对铸件的厚壁处应减厚（减料），增加筋;对于大面积的平板类厚壁铸件,设置筋以减少铸件壁厚；5 \+ v# J f _; V O根据压铸件的表面积，铝合金压铸件的合理壁厚如下：* d" ~0 Z; d! ？（ _压铸件表面积/mm2 壁厚S/mm2 Q5 Y8 f6 X2 X$ ｜' Z≤251。
压铸件结构设计方案及压铸工艺
（一）简化模具，延长模具使用寿命
压铸件的分型面上，应尽量避免带有圆角
图5-1 避免在分型面上有圆角
避免模具局部过薄
图5-2 改进铸件结构保证镶块足够的厚度
避免在压铸件上设计互相交叉的盲孔
图5-3 压铸件应避免有互相交叉的盲孔
避免内侧凹
图5-4 内侧凹结构及消除
（二）改进模具结构、减少抽芯部位
对铸件的厚壁处，为了避免缩松等缺陷，应通过减薄厚 度并增设加强肋来解决。
设计肋来增加零件的强度和刚性，同时也改善了压铸的 工艺，使金属的流路顺畅，消除单纯依靠加大壁厚而引 起的气孔和收缩缺陷。
压铸件适宜的壁厚：铝合金为1~6mm，锌合金 为l~4mm，镁合金为1.5~5mm，铜合金为2~5mm。
表5-1 压铸件最小和正常壁厚
嵌件应进行清理，去污秽，并预热，预热温度与模具温度相近。
三、压铸件的精度、表面粗糙度及加工余量
（一）压铸件的尺寸精度 影响压铸件尺寸精度的主要因素： 模具的制造精度 开模和抽芯以及推出机构运动状态的稳定 程度 模具使用过程中的磨损量引起的误差 模具的修理的次数及其使用期限。
影响压铸件尺寸精度的主要因素（续）：
第五章 压铸件结构设计及压铸工艺
压铸件结构设计 压铸件工艺参数的选择 压铸用涂料 压铸件的清理、浸渗、后处理和表面处理 半固态压铸 其他特殊压铸工艺
第一节 压铸件结构设计
一、压铸工艺对压铸件结构的要求
压铸件结构的合理性和工艺适应性决定了 后序工作能否顺利进行。
分型面的选择 浇道的设计 推出机构的布置 收缩规律的掌握、精度的保证 缺陷的种类及其程度
4-6
铝（镁 ）合金
5-7
铜合金
6-8
压铸件受分型面或压铸模活动部分影响的尺寸、 应按表5-8规定在基本尺寸公差上再加附加公差。
[教材]铝压铸件的设计
![[教材]铝压铸件的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/77b46078dcccda38376baf1ffc4ffe473368fdfe.png)
铝压铸件的设计铝合金压铸件的结构设计经验1。
考虑壁厚的问题，厚度的差距过大会对填充带来影响2。
考虑脱模问题，这点在压铸实际中非常重要，现实中往往回出现这样的问题，这比注塑脱模讨厌多了，所以拔模斜度的设置和动定模脱模力的计算要注意些，一般拔模斜度为1到3度，通常考虑到脱模的顺利性，外拔模要比内拔模的斜度要小些，外拔模也就1度，而内拔模要2～3度左右3。
设计时考虑到模具设计的问题，如果有多个位置的抽心位，尽量的放两边，最好不要放在下位抽心，这样时间长了下抽心会容易出问题4。
有些压铸件外观可能会有特殊的要求，如喷油、喷粉等，这时就要时结构避开重要外观位置便于设置浇口溢流槽5。
在结构上尽量的避免出现导致模具结构复杂的结构出现，如，不得不使用多个抽心或螺旋抽心等6。
对于需进行表面加工的零件，注意，需要在零件设计时给适合的加工留量，不能太多，否则加工人员会骂你的，而且会把里面的气孔都暴露出来的，不能太少，否则粗精定位一加工，得，黑皮还没干掉，你就等再在模具上打火花了，那给多少呢，留量最好不要大于0。
8mm,这样加工出来的面基本看不到气孔的，因为有硬质层的保护。
7。
再有就是注意选料了，是用ADC12还是A380等，要看具体的要求了8。
铝合金没有弹性，要做扣位只有和塑料配合。
9。
一般不能做深孔！在开模具时只做点孔，然后在后加工！10。
如果是薄壁零件与不能太薄，而且一定要用加强肋，增加抗弯能力！由于铝铸件的温度要在800摄氏度左右！模具寿命一般比较短一般做如电机外壳的话只有80K左右就再见了！1.压铸件的设计与塑胶件的设计比较相似，塑胶件的一些设计常规也适用于压铸件。
2.对于铝合金，模具所受温度和压力比塑胶的大很多，对设计的正确性要求特严。
即使很好的模具材料，一旦有焊接,模具就几乎无寿命可言。
锌合金跟塑胶差不多,模具寿命较好。
3.不能有凹的尖角，避免模具崩角。
4.压铸件的精度虽然比较高，但比塑胶差，而且拔模力比塑胶大，通常结构不能太复杂，必要时应将复杂的零件分解成两件或多件。
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铝合金压铸件的结构设计经验
首先，材料选择是结构设计的关键一步。
铝合金材料具有良好的导热性、导电性和耐磨性，因此在压铸件中被广泛使用。
常用的铝合金材料包
括ADC12、A380等。
选择合适的材料可以确保压铸件在工作过程中具有足
够的强度和耐用性。
其次，几何形状是铝合金压铸件结构设计的关键要素。
在设计中需要
考虑到工件的形状和尺寸对于铸造和加工的可行性。
一般来说，良好的设
计应该尽量避免复杂的形状，以减少制造难度和成本，并确保压铸件的性
能满足要求。
同时，壁厚的设计也非常重要。
过薄的壁厚可能导致压铸件在使用过
程中出现断裂和变形等问题，过厚的壁厚则可能增加铸造时间和消耗铝合
金材料。
合理的壁厚设计可以在保证结构强度的同时，最大限度地降低生
产成本。
热处理是铝合金压铸件结构设计中的另一个重要环节。
通过适当的热
处理工艺，可以提高铝合金的强度和耐蚀性。
热处理工艺一般包括固溶处
理和时效处理。
固溶处理可以提高材料的强度和硬度，时效处理则可以进
一步稳定晶粒的细化效果，提高材料的抗拉强度和抗疲劳性能。
最后，模具设计也是铝合金压铸件结构设计过程中不可忽视的因素。
模具设计直接影响到压铸件的质量和制造效率。
模具结构需要满足良好的
冷却效果，避免热应力和热胀冷缩等问题。
同时，模具应具备易分模和易
脱模的特性，以便更好地完成铸造工艺。
综上所述，铝合金压铸件的结构设计需要多个方面的综合考虑。
合理
选择材料、几何形状和壁厚，进行适当的热处理，并设计合理的模具结构，
可以确保铝合金压铸件具有优良的性能和稳定的质量，满足不同工程领域的需求。