压铸件结构设计及压铸工艺(PPT 99页)
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压铸成型工艺PPT课件
▪ 压铸温度
2）压铸模的预热温度与工作温度
压铸前，为了有利于金属液的充填、成 型和保护压铸模具、便于喷涂涂料，需要 将压铸模具加热到某一温度，这一温度即 为压铸模具的预热温度。
生产中，应将压铸模具的温度控制在一 定的范围内， 这一温度称为压铸模的工作 温度。
▪ 压铸时间
压铸时间包括填充、保压及压铸件在压铸模 中的留模时间。
▪ 压铸机和压铸模具价格昂贵，不宜小批量
生产。
金属压铸的应用范围
▪ 压铸是近代金属加工工艺中发展较快的一
种高效率、少切削或无切削的金属成型方 法，能成型形状复杂、尺寸精确、轮廓清 晰、表面质量及强度、硬度都较高的压铸 件，故应用广泛。目前，铝合金压铸件产 品最多，其次为锌合金压铸件。
▪ 应用场合
压铸工艺
从经济角度考虑，选择比压时，应根据压铸 件的形状、尺寸、壁厚、合金的性质、温度、浇 口的排溢系统等来确定，一般在保证压铸成型和 使用要求的前提下，宜选用较低的比压。
▪ 胀型力
压铸过程中，充填结束并转为增压阶段 时，在比压的作用下，金属液作用在型腔 壁和分型面上的压力称为胀型力。
胀型力的大小是为压铸件初选压铸机型 号及对板进行强度和刚度校核的重要参数。
3）留模时间
留模时间是指从保压时间终了到开模推 出压铸件的时间。
▪ 压铸用涂料
压铸过程中，为了避免压铸件与压铸具 的黏合，减少从模具型腔中推出压铸件的 阻力，需喷涂润滑材料和稀释剂，这样的 混合物称为压铸涂料。
简介
压铸是一种高效率、少切削或无切削的 金属成型工艺，而压铸模是压铸生产的重 要工艺装备，压铸过程能否顺利进行，压 铸件的质量优劣，在很大程度上取决于模 具合理性和技术上的先进性。
金属压铸过程
压铸工艺 ppt课件
压铸工艺
比压的影响
比压对铸件机械性能的影响 ：比压增大，结晶 细，细晶层增厚，由于填充特性改善，表面质量 提高，气孔影响减轻，从而抗拉强度提高。
对填充条件的影响：合金熔液在高比压下填充型 腔，合金温度升高，流动性改善，有利于铸件质 量的提高。
压力增大，金属液温度升高
压铸工艺
影响压力的因素
▪ 压铸合金特性，如流动性等，流动性好，有效 比压越大
压铸工艺
浇注温度的作用和影响
合金温度对铸件机械性能的影响。随着合金温度的提高。 机械性能有所改善，但超过一定限度后，性能恶化，主 要原因是：
气体在合金中的溶解度，随温度的升高而 增大，虽然溶解在合金中的气体，但在压铸过程中难
以析出，影响机械性能
含铁量随合金温度升高而增加，使流动性降低， 结晶粗大，性能恶化
• 根据铸件的壁厚要求
• 在一般的情况下，压铸薄壁铸件时，型腔中的流动阻力 较大，内浇口也采用较薄的厚度，因此具有大的阻力， 故要有较大的填充比压，才能保证达到需要的内浇口速 度
• 对于厚壁铸件，一方面选定的内浇口速度较低，并且金 属的凝固时间较长，可以采用较小的填充比压；另一方 面，为了使铸件具有一定的致密度，还需要有足够的增 压比压才能满足要求。
铝合金、镁合金随温度升高氧化加剧，氧化夹杂 物，使合金性能恶化。
压铸工艺
影响浇注温度的重要因素
合金的性质：熔点、热容量、凝固范围等，对镁合金热 容量小，浇注温度可偏高一点，以有利于填充成形；凝 固范围宽的合金，可采用低温低速高压和较厚的内浇口， 对厚壁铸件质量可取得良好的效果。
零件结构的复杂程度。 模具温度较高时，可适当降低浇注温度。 比压和压射速度，均对合金温度有直接影响，动能转化
与压力共同对铸件内部质量，表面要求和轮廓清 晰程度起着重要的作用。压力是速度的基础
比压的影响
比压对铸件机械性能的影响 ：比压增大，结晶 细，细晶层增厚，由于填充特性改善，表面质量 提高，气孔影响减轻，从而抗拉强度提高。
对填充条件的影响：合金熔液在高比压下填充型 腔，合金温度升高，流动性改善，有利于铸件质 量的提高。
压力增大，金属液温度升高
压铸工艺
影响压力的因素
▪ 压铸合金特性，如流动性等，流动性好，有效 比压越大
压铸工艺
浇注温度的作用和影响
合金温度对铸件机械性能的影响。随着合金温度的提高。 机械性能有所改善，但超过一定限度后，性能恶化，主 要原因是：
气体在合金中的溶解度，随温度的升高而 增大，虽然溶解在合金中的气体，但在压铸过程中难
以析出，影响机械性能
含铁量随合金温度升高而增加，使流动性降低， 结晶粗大，性能恶化
• 根据铸件的壁厚要求
• 在一般的情况下，压铸薄壁铸件时，型腔中的流动阻力 较大，内浇口也采用较薄的厚度，因此具有大的阻力， 故要有较大的填充比压，才能保证达到需要的内浇口速 度
• 对于厚壁铸件，一方面选定的内浇口速度较低，并且金 属的凝固时间较长，可以采用较小的填充比压；另一方 面，为了使铸件具有一定的致密度，还需要有足够的增 压比压才能满足要求。
铝合金、镁合金随温度升高氧化加剧，氧化夹杂 物，使合金性能恶化。
压铸工艺
影响浇注温度的重要因素
合金的性质：熔点、热容量、凝固范围等，对镁合金热 容量小，浇注温度可偏高一点，以有利于填充成形；凝 固范围宽的合金，可采用低温低速高压和较厚的内浇口， 对厚壁铸件质量可取得良好的效果。
零件结构的复杂程度。 模具温度较高时，可适当降低浇注温度。 比压和压射速度，均对合金温度有直接影响，动能转化
与压力共同对铸件内部质量，表面要求和轮廓清 晰程度起着重要的作用。压力是速度的基础
压铸件设计规范PPT课件
说明：①、对锌合金铸件，K=1/4；对铝、镁、合 金 铸件， K=1/2。
6
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。
7
表4 脱模斜度
合金
锌合金 铝、镁合金
铜合金
配合面的最小脱模 斜度
9
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）。
10
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。
11
2019/10/23
3
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。
压铸件的最小壁厚和正常壁厚压铸件的最小壁厚和正常壁厚我司现使用的绝大多数为铝压铸件其壁厚一般控制在我司现使用的绝大多数为铝压铸件其壁厚一般控制在202025mm25mm二铸造圆角和脱模斜度二铸造圆角和脱模斜度11铸造圆角铸造圆角压铸件各部分相交应有圆角分型面处除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
铝合金
镁合金
壁 厚 h （mm）
压铸成型工艺ppt
保压压力
在金属液填充模具后，为保持模具内金属液的 稳定，需要施加一定的保压压力。
3
背压
在压铸过程中，为保证模具内熔融金属的流动 性和填充性，需要施加一定的背压。
温度参数
熔融温度
01
熔融温度是指金属液在压铸过程中需要达到的温度，以保持其
流动性。
模具温度
02
模具温度对金属液的填充和冷却速度有重要影响，一般需要保
工艺参数制定
根据产品要求和设备性能，设定压 铸工艺参数，如压力、温度、时间 等。
压铸过程
熔炼
将金属材料加热至熔点，形成金属液。
取件
人工或机械手将压铸件从模具中取出。
充型
在高压作用下，将金属液注入模具型腔， 充满型腔。
开模
模具打开，压铸件与模具分离。
保压
在型腔充满后，保持一定压力，确保金属 液充分凝固。
控制金属熔炼温度和浇注温度， 减少气体的产生。
气孔：压铸件内部或表面存在孔 洞，形状不规则，有黑色氧化物 附着。
提高模具温度，使压铸件更容易 脱模。
检查模具是否存在小孔或损伤， 防止气体进入模具。
冷隔和防止方法
冷隔：压铸件表面存 在条状或点状凹陷， 通常呈现灰白色。
防止方法
提高浇注温度和模具 温度，改善金属流动 性。
2023
压铸成型工艺ppt
目录
• 压铸成型工艺概述 • 压铸成型工艺流程 • 压铸成型工艺参数 • 压铸成型工艺缺陷及防止方法 • 压铸成型工艺的发展趋势和研究方向 • 压铸成型工艺的应用实例
01
压铸成型工艺概述
定义与特点
特点
可生产复杂、薄壁、小批量的铸 件
定义：压铸成型工艺是一种金属 铸造工艺，利用高压将熔融的金 属注入模具中，待冷却凝固后得 到铸件。
在金属液填充模具后，为保持模具内金属液的 稳定，需要施加一定的保压压力。
3
背压
在压铸过程中，为保证模具内熔融金属的流动 性和填充性，需要施加一定的背压。
温度参数
熔融温度
01
熔融温度是指金属液在压铸过程中需要达到的温度，以保持其
流动性。
模具温度
02
模具温度对金属液的填充和冷却速度有重要影响，一般需要保
工艺参数制定
根据产品要求和设备性能，设定压 铸工艺参数，如压力、温度、时间 等。
压铸过程
熔炼
将金属材料加热至熔点，形成金属液。
取件
人工或机械手将压铸件从模具中取出。
充型
在高压作用下，将金属液注入模具型腔， 充满型腔。
开模
模具打开，压铸件与模具分离。
保压
在型腔充满后，保持一定压力，确保金属 液充分凝固。
控制金属熔炼温度和浇注温度， 减少气体的产生。
气孔：压铸件内部或表面存在孔 洞，形状不规则，有黑色氧化物 附着。
提高模具温度，使压铸件更容易 脱模。
检查模具是否存在小孔或损伤， 防止气体进入模具。
冷隔和防止方法
冷隔：压铸件表面存 在条状或点状凹陷， 通常呈现灰白色。
防止方法
提高浇注温度和模具 温度，改善金属流动 性。
2023
压铸成型工艺ppt
目录
• 压铸成型工艺概述 • 压铸成型工艺流程 • 压铸成型工艺参数 • 压铸成型工艺缺陷及防止方法 • 压铸成型工艺的发展趋势和研究方向 • 压铸成型工艺的应用实例
01
压铸成型工艺概述
定义与特点
特点
可生产复杂、薄壁、小批量的铸 件
定义：压铸成型工艺是一种金属 铸造工艺，利用高压将熔融的金 属注入模具中，待冷却凝固后得 到铸件。
(完整)压铸工艺介绍精品PPT资料精品PPT资料
压铸工艺优势
1).压铸件尺寸精度高，表面粗糙度低； 2).铸件强度和表面硬度高； 3).应用范围广，灯具散热器，汽车配件，家具卫浴五金，电
子电器配件，饰品配件，建筑材料，餐具，玩具，运动器材 ，礼品，机械五金配件等等； 4).生产率高，可实现自动化生产； 5).金属利用率高
压铸工艺的劣势
1).压铸时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，故采 用一般压铸法，铸件易产生气孔，不容易进行热处理；
• 压铸锌合金
• 锌合金的熔融状态流动性非常好，熔点低只有365 度。可进行各种后加工处理，比如电镀等。所以 用途广泛，之前在 行业也使用很多，但因为比得 大，耐蚀性差渐被铝合金淘汰。目前使用最多的 当属卫浴行业。
• 常用的有2, 3 , 4, 5, 7号合金，目前最广泛的是3号 合金。
压铸金属材料
压铸机
压铸机的分类：
热室压铸机：锌合金，镁合金等
冷室压铸机：锌合金，镁合金，铝 合金，铜合金等
立式压铸机：锌，铝，铜，铅，锡
热室和冷室的区别在于：压铸机的 射料系统是否浸泡在金属溶液里。 压铸机也可分为卧式与立式。
压铸金属材料
• 主要压铸用合金材料有锡、铅、锌、铝、镁、铜 等。以锌、铝合金应用最广，镁、铜合金次之。 当前在电子行业用的以锌，铝，镁合金为主。
压铸模具
• 压铸模具必须用热作模具钢制 作，常用的钢材有：H13, 2344, 8407, 8418, SKD61, DAC, FDAC等 。
• 模具的结构：（后模，前模） 模架，模仁，导柱，导套顶针 ，司筒，分流子，浇口套，滑 块，斜导柱，油压抽芯。
• 3，模具的加工设备：铣床， CNC加工中心，线切割（慢走丝 ），（镜面）火花机，磨床， 车床，焊补设备 。
压铸件结构设计和压铸工艺
压铸件结构设计和压铸工艺压铸是一种将熔融金属注入到铸型中，通过冷却凝固形成所需形状的金属成型工艺。
压铸件结构设计和压铸工艺是压铸过程中至关重要的两个环节，对于保证产品质量和提高生产效率具有重要意义。
下面将从压铸件结构设计和压铸工艺两个方面进行详细介绍。
一、压铸件结构设计1.几何形状：要考虑产品的形状是否适合压铸工艺，避免出现厚壁或复杂形状等难以生产的结构。
2.壁厚设计：在保证产品强度和刚性的前提下，尽量减少壁厚。
过厚的壁厚会导致液态金属充填困难，同时也会增加材料消耗和生产成本。
3.避免内部缺陷：合理设置内部结构，避免产生气孔、缩松等内部缺陷，影响产品质量。
4.轮廓设计：尽量简化复杂的轮廓，减少加工和后处理工序，提高生产效率。
5.集成功能：在设计阶段就考虑到产品的功能需求，尽量将不同功能集成到一个构件中，减少组装工序。
二、压铸工艺压铸工艺是将压铸件结构设计转换为实际产品的过程，主要包括模具设计、熔化与注射、冷却凝固、脱模、后处理等阶段。
1.模具设计：根据产品的形状和尺寸要求，设计出相应的模具。
模具设计要遵循易于加工和维修的原则，并考虑到产品的收缩率，以保证最终产品符合设计要求。
2.熔化与注射：将所需的金属材料加热至液态，然后通过注射机将熔融金属注入到模具中。
注射过程需要控制注射速度和压力，保证金属充填完整且无气泡。
3.冷却凝固：在模具中进行冷却凝固，使注入的金属逐渐凝固。
冷却过程需要控制温度和时间，以保证产品的结晶组织均匀性和性能稳定性。
4.脱模：凝固后的产品从模具中取出，包括冷却水冲洗和振动脱模等工序。
脱模过程需要注意避免产品的变形和损坏。
5.后处理：包括修磨、去毛刺、清洗、表面处理等工序。
后处理旨在提高产品表面质量和机械性能，并满足特定的外观要求。
总结：压铸件结构设计和压铸工艺是相互关联的，一个合理的结构设计可以提高生产效率和产品质量，而一个良好的压铸工艺可以保证结构设计的实施效果。
因此，在进行压铸件结构设计和压铸工艺选择时，需要综合考虑产品的功能要求、材料特性、生产成本等因素，以达到最佳的工艺效果。
压铸件结构设计及压铸工艺
压铸件结构设计及压铸工艺压铸件结构设计是指在满足产品功能和使用要求的前提下，通过合理地设计压铸件的结构，使得其具有较好的可靠性、经济性和工艺性。
压铸工艺是将熔化的金属经过高压注入模具中，经冷却固化后得到所需形状和尺寸的工艺过程。
1.功能需求：首先需要明确产品的功能需求，包括产品所需的力学性能、流体性能、电气性能等。
根据功能需求来确定结构形状和尺寸。
2.材料选择：根据产品使用环境和功能需求，选择合适的材料。
材料的选择会影响到压铸件的结构设计。
3.结构强度：压铸件在使用过程中需要承受一定的载荷，因此要考虑结构的强度和刚度问题。
通过合理的布局和加强设计，保证产品在正常使用情况下不会发生失效。
4.成本控制：在结构设计中要考虑到成本因素，通过优化设计和合理选择材料等方式，尽量降低制造成本。
5.工艺性：结构设计需要考虑到压铸工艺的要求。
例如，制造过程中是否需要加工孔、缝隙等，模具是否能够顺利铸造等。
要尽量避免设计上的复杂性，方便生产制造。
压铸工艺是将熔化的金属通过高压注入模具中，并在固化后得到所需形状和尺寸的工艺过程。
压铸工艺一般包括以下几个步骤：1.模具设计：根据压铸件的结构和尺寸要求，设计合适的模具。
模具需要具备良好的冷却性能和顺畅的金属流动性。
2.材料准备：根据产品要求选择合适的金属材料，并进行熔化和调质处理。
熔化后的金属要满足一定的温度和流动性要求。
3.注入模具：将熔化的金属注入到模具中，通过高压力使金属充填模具腔体，保证细节部位的填充。
4.冷却固化：金属在模具中冷却并固化，使其具备一定的力学性能和稳定性。
5.取出铸件：打开模具，将固化好的压铸件取出，并清理剩余的模具材料。
6.补充工艺：根据产品需求，可能需要进行后续的加工和处理工艺，比如热处理、表面处理、组装等。
压铸工艺的选择和优化对产品的质量和成本具有重要影响。
在工艺中需要考虑的因素有：1.注射参数：包括注射速度、注射压力、注射温度等。
这些参数会影响到铸件的成形和凝固过程。
第四章压铸件结构设计及压铸工艺
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；
➢ 因此，在压铸模温度过高时，应采取冷却措施。 通常用压缩空气、水或其他液体进行冷却。
26
➢ 压铸模工作温度一般可按下式计算： 1
t型 3 t浇 t
t型---铸模工作温度；t浇---液体金属浇注温度；Δt---温度控制公差（一般取25）
27
充填、持压和开模时间
➢ 充填时间 自金属液开始进入型腔起到充满为止，所需的
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。
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。
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；
➢ 因此，在压铸模温度过高时，应采取冷却措施。 通常用压缩空气、水或其他液体进行冷却。
26
➢ 压铸模工作温度一般可按下式计算： 1
t型 3 t浇 t
t型---铸模工作温度；t浇---液体金属浇注温度；Δt---温度控制公差（一般取25）
27
充填、持压和开模时间
➢ 充填时间 自金属液开始进入型腔起到充满为止，所需的
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。
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。
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• 持压时间长短取决于压铸件的材料和壁厚。 • 对于熔点高、结晶温度范围大的厚壁压铸件，
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
表5-14 压铸件平行度、垂直度和倾斜度公差 表5-15 压铸件同轴度和对称度公差
•33
（三）表面粗糙度
• 在填充条件良好的情况下，压铸件表面粗糙度 一般比模具成型表面的粗糙度低两级。
• 若是新模具，压铸件上可衡量的表面粗糙度应 达到相当于国标GB13l—1989的Ra2.5~6.3mm，也 可能达到Ra0.32mm。 • 随着模具使用次数的增加，通常压铸件的表面 粗糙度值会逐渐变大。
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 •1
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
•2
（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
•3
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
•4
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
•5
避免内侧凹
图5-4 内侧凹结构及消除
表5-7 压铸件基本尺寸公差等级
合金
公差等级CT
锌合金
4-6
铝（镁 ）合金
5-7
铜合金
6-8
•26
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。
表5-8 线性尺寸受分型面和压铸模活动部分影响附加的公差
•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
•6
（二）改进模具结构、减少抽芯部位
减少不与分型面垂直的抽芯部位，对降低模具的 复杂程度和保证压铸件的精度是有好处的。
图5-5 压铸件支承部位形状与抽芯
•7
图5-6 孔的结构与抽芯
•8
（三）方便压铸件脱模和抽芯
图5-7 压铸件形状与抽芯
•9
（四）防止变形
图5-8 压铸件结构与变形
•10
二、压铸件基本结构的设计
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。
•50
综上所述，压铸工艺参数中压力、速度、温度 及时间的选择应遵循以下原则：
• 结构复杂的厚壁压铸件压射力要大； • 结构复杂的薄壁压铸件压射速度要快，浇注
型性；
高温时保持良好的润滑性能，减少压铸件与模具成型部
分尤其是型芯之间的摩擦，便于推出，延长模具寿命， 提高压铸件的表面质量； 预防粘模（对铝、锌合金而言）。
•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，
• 对大而简单的铸件，充填时间要相对长些；对 复杂和薄壁铸件充填时间要短些。
• 当压铸件体积确定后，填充时间与内浇口速度 和内浇口截面积之乘积成反比。
•46
表5-20 铸件的平均壁厚与充填时间的推荐值
•47
（二）持压时间和留模时间
1、持压时间
• 从液态金属充填型腔到内浇道完全凝固时，继 续在压射冲头下的持续时间称为持压时间。
温度和模具温度要高； • 形状一般的厚壁压铸件持压时间和留模时间
要长。
•51
第三节 压铸用涂料
压铸过程中对模具型腔、型芯表面、 滑块、推出元件、压铸机的冲头和压室等 所喷涂的润滑材料和稀释剂的混合物，通 称为压铸涂料。
•52
一、压铸涂料的作用
为压铸合金和模具之间提供有效的隔离保护层，避免金
属液直接冲刷型腔和型芯表面，改善模具的工作条件； 降低模具热导率，保持金属液的流动性，提高金属的成
得均匀镀层和防止尖角处镀层沉积不可缺少的条件。 • 对于模具来讲，铸造圆角能延长模具的使用时间。没
有铸造圆角会产生应力集中，模具容易崩角，这一现 象对熔点高的合金（如铜合金）尤其显著。
•13
• 两壁水平连接 • s1/s2≤2时，R=(0.2~0.25)(s1十S2)； • s1/s2＞2时，L≥4(S1—S2)。
铸造斜度又称脱模斜度。为了便于从压铸模内取 出压铸件和从压铸件内抽出型芯，压铸件应具有足够 的和尽可能大的铸造斜度。
表5-2 压铸件脱模斜度
•18
4、压铸孔和槽
压铸法的特点之一是能够铸出小而深的圆孔、长 方形孔和槽。
表5-3 铸孔最小孔径以及孔径与深度的关系
•19
表5-4 压铸长方形孔和槽的深度
•39
表5-18 常用的充填速度
•40
三、温度参数的选择
（一）合金浇注温度
合金浇注温度是指金属液从压室进入型腔的平 均温度，通常用保温炉内的温度表示，一般高于合 金液相线20~30℃。
• 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、表面流纹和浇不足
加强部位在两壁，h = 0.5(S1+S2)。
图5-11 两壁丁字形连接
•16
交叉连接的壁(壁厚不相等时，选最薄的壁厚代入公式)
当90,Rs;
当
45,R 1
0.75s,R 2
1.5s;
当
30,R 1
0.5s,R 2
2.5s
图5-12 交叉连接时的园角
•17
3、铸造斜度
•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
•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。
•38
充填速度的选择，一般应遵循的原则：
• 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；
• 对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的 铸件，应选择较高的比压和高的充填速度；
• 合金的浇注温度较低、合金和模具材料的导热 性能好、内浇道厚度较大时，也要选择较高的 充填速度。
•34
（四）加工余量
当压铸件的尺寸精度与形位公差达不到设计要求而需机
械加工时，应优先考虑精整加工，以便保留其强度较高的致
密层。机械加工余量应选用较小值，见表5-16。 表5-16 机械加工余量
•35
第二节 压铸工艺参数的选择
一、压铸压力的选择
压射比压的选择应根据压铸件的形状、 尺寸、复杂程度、壁厚、合金的特性、温度 及排溢系统等确定，一般在保证压铸件成形
1、壁厚与肋
• 压铸件壁厚增加，内部气孔、缩孔等缺陷也随之增加， 故在保证铸件有足够强度和刚度的前提下应尽量减少厚 度并保持各截面的厚薄均匀一致。
• 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。
•11
• 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
•12
2、铸造圆角
• 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；
• 可避免尖角处产生应力集中而开裂。 • 对需要进行电镀和涂覆的压铸件更为重要，圆角是获
等缺陷；
•41
表5-18 各种压铸合金浇注温度
•42
（二）压铸模具的温度
压铸模预热的作用有两个方面：
• 避免高温液体金属对冷压铸模的“热冲击”， 以延长压铸模使用寿命；
• 避免液体金属在模具中因激冷而很快失去流动 性，使铸件不能顺利充型，造成浇不足、冷隔、 “冰冻”等缺陷，或即使成形也因激冷增大线 收缩，引起铸件产生裂纹或表面粗糙度增加等 缺明。
和使用要求的前提下选用较低的比压。
•36ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表5-17 选择压射比压要考虑的主要因素
•37
二、压铸速度的选择
充填速度也是压铸工艺主要参数之一，
充填速度的高低直接影响压铸件的内部和外 观质量。
• 充填速度过小会使铸件的轮廓不清，甚至 不能成形。
• 充填速度选择过大，会引起铸件粘型并使 铸件内部气孔率增加，使力学性能下降。
•43
表5-19 不同压铸合金的压铸模预热温度及工作温度
•44
图5-15 压铸件力学性能与压铸模工作温度的关系 1－ZL105 2－ZM5
•45
四、充填、持压和开模时间
（一）充填时间
• 金属液自开始进入型腔到填满所需的时间称为 填充时间。
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
表5-14 压铸件平行度、垂直度和倾斜度公差 表5-15 压铸件同轴度和对称度公差
•33
（三）表面粗糙度
• 在填充条件良好的情况下，压铸件表面粗糙度 一般比模具成型表面的粗糙度低两级。
• 若是新模具，压铸件上可衡量的表面粗糙度应 达到相当于国标GB13l—1989的Ra2.5~6.3mm，也 可能达到Ra0.32mm。 • 随着模具使用次数的增加，通常压铸件的表面 粗糙度值会逐渐变大。
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 •1
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
•2
（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
•3
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
•4
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
•5
避免内侧凹
图5-4 内侧凹结构及消除
表5-7 压铸件基本尺寸公差等级
合金
公差等级CT
锌合金
4-6
铝（镁 ）合金
5-7
铜合金
6-8
•26
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。
表5-8 线性尺寸受分型面和压铸模活动部分影响附加的公差
•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
•6
（二）改进模具结构、减少抽芯部位
减少不与分型面垂直的抽芯部位，对降低模具的 复杂程度和保证压铸件的精度是有好处的。
图5-5 压铸件支承部位形状与抽芯
•7
图5-6 孔的结构与抽芯
•8
（三）方便压铸件脱模和抽芯
图5-7 压铸件形状与抽芯
•9
（四）防止变形
图5-8 压铸件结构与变形
•10
二、压铸件基本结构的设计
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。
•50
综上所述，压铸工艺参数中压力、速度、温度 及时间的选择应遵循以下原则：
• 结构复杂的厚壁压铸件压射力要大； • 结构复杂的薄壁压铸件压射速度要快，浇注
型性；
高温时保持良好的润滑性能，减少压铸件与模具成型部
分尤其是型芯之间的摩擦，便于推出，延长模具寿命， 提高压铸件的表面质量； 预防粘模（对铝、锌合金而言）。
•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，
• 对大而简单的铸件，充填时间要相对长些；对 复杂和薄壁铸件充填时间要短些。
• 当压铸件体积确定后，填充时间与内浇口速度 和内浇口截面积之乘积成反比。
•46
表5-20 铸件的平均壁厚与充填时间的推荐值
•47
（二）持压时间和留模时间
1、持压时间
• 从液态金属充填型腔到内浇道完全凝固时，继 续在压射冲头下的持续时间称为持压时间。
温度和模具温度要高； • 形状一般的厚壁压铸件持压时间和留模时间
要长。
•51
第三节 压铸用涂料
压铸过程中对模具型腔、型芯表面、 滑块、推出元件、压铸机的冲头和压室等 所喷涂的润滑材料和稀释剂的混合物，通 称为压铸涂料。
•52
一、压铸涂料的作用
为压铸合金和模具之间提供有效的隔离保护层，避免金
属液直接冲刷型腔和型芯表面，改善模具的工作条件； 降低模具热导率，保持金属液的流动性，提高金属的成
得均匀镀层和防止尖角处镀层沉积不可缺少的条件。 • 对于模具来讲，铸造圆角能延长模具的使用时间。没
有铸造圆角会产生应力集中，模具容易崩角，这一现 象对熔点高的合金（如铜合金）尤其显著。
•13
• 两壁水平连接 • s1/s2≤2时，R=(0.2~0.25)(s1十S2)； • s1/s2＞2时，L≥4(S1—S2)。
铸造斜度又称脱模斜度。为了便于从压铸模内取 出压铸件和从压铸件内抽出型芯，压铸件应具有足够 的和尽可能大的铸造斜度。
表5-2 压铸件脱模斜度
•18
4、压铸孔和槽
压铸法的特点之一是能够铸出小而深的圆孔、长 方形孔和槽。
表5-3 铸孔最小孔径以及孔径与深度的关系
•19
表5-4 压铸长方形孔和槽的深度
•39
表5-18 常用的充填速度
•40
三、温度参数的选择
（一）合金浇注温度
合金浇注温度是指金属液从压室进入型腔的平 均温度，通常用保温炉内的温度表示，一般高于合 金液相线20~30℃。
• 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、表面流纹和浇不足
加强部位在两壁，h = 0.5(S1+S2)。
图5-11 两壁丁字形连接
•16
交叉连接的壁(壁厚不相等时，选最薄的壁厚代入公式)
当90,Rs;
当
45,R 1
0.75s,R 2
1.5s;
当
30,R 1
0.5s,R 2
2.5s
图5-12 交叉连接时的园角
•17
3、铸造斜度
•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
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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
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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。
•38
充填速度的选择，一般应遵循的原则：
• 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；
• 对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的 铸件，应选择较高的比压和高的充填速度；
• 合金的浇注温度较低、合金和模具材料的导热 性能好、内浇道厚度较大时，也要选择较高的 充填速度。
•34
（四）加工余量
当压铸件的尺寸精度与形位公差达不到设计要求而需机
械加工时，应优先考虑精整加工，以便保留其强度较高的致
密层。机械加工余量应选用较小值，见表5-16。 表5-16 机械加工余量
•35
第二节 压铸工艺参数的选择
一、压铸压力的选择
压射比压的选择应根据压铸件的形状、 尺寸、复杂程度、壁厚、合金的特性、温度 及排溢系统等确定，一般在保证压铸件成形
1、壁厚与肋
• 压铸件壁厚增加，内部气孔、缩孔等缺陷也随之增加， 故在保证铸件有足够强度和刚度的前提下应尽量减少厚 度并保持各截面的厚薄均匀一致。
• 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。
•11
• 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
•12
2、铸造圆角
• 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；
• 可避免尖角处产生应力集中而开裂。 • 对需要进行电镀和涂覆的压铸件更为重要，圆角是获
等缺陷；
•41
表5-18 各种压铸合金浇注温度
•42
（二）压铸模具的温度
压铸模预热的作用有两个方面：
• 避免高温液体金属对冷压铸模的“热冲击”， 以延长压铸模使用寿命；
• 避免液体金属在模具中因激冷而很快失去流动 性，使铸件不能顺利充型，造成浇不足、冷隔、 “冰冻”等缺陷，或即使成形也因激冷增大线 收缩，引起铸件产生裂纹或表面粗糙度增加等 缺明。
和使用要求的前提下选用较低的比压。
•36ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表5-17 选择压射比压要考虑的主要因素
•37
二、压铸速度的选择
充填速度也是压铸工艺主要参数之一，
充填速度的高低直接影响压铸件的内部和外 观质量。
• 充填速度过小会使铸件的轮廓不清，甚至 不能成形。
• 充填速度选择过大，会引起铸件粘型并使 铸件内部气孔率增加，使力学性能下降。
•43
表5-19 不同压铸合金的压铸模预热温度及工作温度
•44
图5-15 压铸件力学性能与压铸模工作温度的关系 1－ZL105 2－ZM5
•45
四、充填、持压和开模时间
（一）充填时间
• 金属液自开始进入型腔到填满所需的时间称为 填充时间。