壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化指南:提升質(zhì)量與生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素
發(fā)布時(shí)間:2025-01-19 分類:新聞 瀏覽量:3040
壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是壓鑄工作的第一步。設(shè)計(jì)的合理性和工藝適應(yīng)性將會(huì)影響到后續(xù)工作的順利進(jìn)行,如分型面選擇、內(nèi)澆口開(kāi)設(shè)、推出機(jī)構(gòu)布置、模具結(jié)構(gòu)及制造難易、合金凝固收縮規(guī)律、鑄件精度保證、缺陷的種類等,都會(huì)以壓鑄件本身工藝性的優(yōu)劣為前提。
1、壓鑄件零件設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)
⑴、壓鑄件的設(shè)計(jì)涉及四個(gè)方面的內(nèi)容:
a、即壓力鑄造對(duì)零件形狀結(jié)構(gòu)的要求;
b、壓鑄件的工藝性能;
c、壓鑄件的尺寸精度及表面要求;
d、壓鑄件分型面的確定;
壓鑄件的零件設(shè)計(jì)是壓鑄生產(chǎn)技術(shù)中的重要部分,設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮以下問(wèn)題:模具分型面的選擇、澆口的開(kāi)設(shè)、頂桿位置的選擇、鑄件的收縮、鑄件的尺寸精度保證、鑄件內(nèi)部缺陷的防范、鑄孔的有關(guān)要求、收縮變形的有關(guān)要求以及加工余量的大小等方面;
⑵、壓鑄件的設(shè)計(jì)原則是:
a、正確選擇壓鑄件的材料;
b、合理確定壓鑄件的尺寸精度;
c、盡量使壁厚分布均勻;
d、各轉(zhuǎn)角處增加工藝園角,避免尖角。
⑶、壓鑄件分類
按使用要求可分為兩大類,一類承受較大載荷的零件或有較高相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的零件,檢查的項(xiàng)目有尺寸、表面質(zhì)量、化學(xué)成分、力學(xué)性能(抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度);另一類為其它零件,檢查的項(xiàng)目有尺寸、表面質(zhì)量及化學(xué)成分。
在設(shè)計(jì)壓鑄件時(shí),還應(yīng)該注意零件應(yīng)滿足壓鑄的工藝要求。壓鑄的工藝性從分型面的位置、頂面推桿的位置、鑄孔的有關(guān)要求、收縮變形的有關(guān)要求以及加工余量的大小等方面考慮。合理確定壓鑄面的分型面,不但能簡(jiǎn)化壓鑄型的結(jié)構(gòu),還能保證鑄件的質(zhì)量。
⑷、壓鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性:
1)盡量消除鑄件內(nèi)部側(cè)凹,使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
2)盡量使鑄件壁厚均勻,可利用筋減少壁厚,減少鑄件氣孔、縮孔、變形等缺陷。
3)盡量消除鑄件上深孔、深腔。因?yàn)榧?xì)小型芯易彎曲、折斷,深腔處充填和排氣不良。
4)設(shè)計(jì)的鑄件要便于脫模、抽芯。
5)肉厚的均一性是必要的。
6)避免尖角。
7)注意拔模角度。
8)注意產(chǎn)品之公差標(biāo)注。
9)太厚太薄皆不宜。
10)避免死角倒角(能少則少)。
11)考慮后加工的難易度。
12)盡量減少產(chǎn)品內(nèi)空洞。
13)避免有半島式的局部太弱的形狀。
14)太長(zhǎng)的成形孔,或太長(zhǎng)的成形柱皆不宜。
壓鑄件零件設(shè)計(jì)
⑴、壓鑄件的形狀結(jié)構(gòu)
a、消除內(nèi)部側(cè)凹;
b、避免或減少抽芯部位;
c、避免型芯交叉;合理的壓鑄件結(jié)構(gòu)不僅能簡(jiǎn)化壓鑄型的結(jié)構(gòu),降低制造成本,同時(shí)也改善鑄件質(zhì)量。
⑵、壁厚
壓鑄件的壁厚對(duì)鑄件質(zhì)量有很大的影響。以鋁合金為例,薄壁比厚壁具有更高的強(qiáng)度和良好的致密性。因此,在保證鑄件有足夠的強(qiáng)度和剛性的條件下,應(yīng)盡可能減少其壁厚,并保持壁厚均勻一致。鑄件壁太薄時(shí),使金屬熔接不好,影響鑄件的強(qiáng)度,同時(shí)給成型帶來(lái)困難;壁厚過(guò)大或嚴(yán)重不均勻則易產(chǎn)生縮癟及裂紋。隨著壁厚的增加,鑄件內(nèi)部氣孔、縮松等缺陷也隨之增多,同樣降低鑄件的強(qiáng)度。壓鑄件的壁厚一般以2.5~4mm為宜,壁厚超過(guò)6mm的零件不宜采用壓鑄。推薦采用的最小壁厚和正常壁厚見(jiàn)表1。
壁厚處的面積a×b(cm2) | 鋅合金 | 鋁合金 | 鎂合金 | 銅合金 | ||||
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 |
最大壁厚與最小壁厚之比不要大于3:1(應(yīng)設(shè)計(jì)壁厚均勻,保證足夠強(qiáng)度與剛度的前提)。
壓鑄件壁厚度(通常稱壁厚)是壓鑄工藝中一個(gè)具有特殊意義的因素,壁厚與整個(gè)工藝規(guī)范有著密切關(guān)系,如填充時(shí)間的計(jì)算、內(nèi)澆口速度的選擇、凝固時(shí)間的計(jì)算、模具溫度梯度的分析、壓力(最終比壓)的作用、留模時(shí)間的長(zhǎng)短、鑄件頂出溫度的高低及操作效率;
a、零件壁厚偏厚會(huì)使壓鑄件的力學(xué)性能明顯下降,薄壁鑄件致密性好,相對(duì)提高了鑄件強(qiáng)度及耐壓性;
b、鑄件壁厚不能太薄,太薄會(huì)造成鋁液填充不良,成型困難,使鋁合金熔接不好,鑄件表面易產(chǎn)生冷隔等缺陷,并給壓鑄工藝帶來(lái)困難;
壓鑄件隨壁厚的增加,其內(nèi)部氣孔、縮孔等缺陷增加,故在保證鑄件有足夠強(qiáng)度和剛度的前提下,應(yīng)盡量減小鑄件壁厚并保持截面的厚薄均勻一致,為了避免縮松等缺陷,對(duì)鑄件的厚壁處應(yīng)減厚(減料),增加筋;對(duì)于大面積的平板類厚壁鑄件,設(shè)置筋以減少鑄件壁厚。
1)壓鑄件壁厚與性能有關(guān)。
2)壓鑄件壁厚影響金屬液填充型腔狀態(tài),最終影響鑄件表面質(zhì)量。
3)壓鑄件壁厚影響金屬料消耗及成本。
在設(shè)計(jì)壓鑄件時(shí),往往為保證強(qiáng)度和剛度的可靠性,以為壁越厚性能越好;實(shí)際上對(duì)于壓鑄件來(lái)說(shuō),隨著壁厚增加,力學(xué)性能明顯下降。原因是在壓鑄過(guò)程中,當(dāng)金屬液以高壓、高速的狀態(tài)進(jìn)入型腔,與型腔表面接觸后很快冷卻凝固。受到激冷的壓鑄件表面形成一層細(xì)晶粒組織。這層致密的細(xì)晶粒組織的厚度約為0.3m左右,因此薄壁壓鑄件具有更高的機(jī)械性能。相反,厚壁壓鑄件中心層的晶粒較大,易產(chǎn)生內(nèi)部縮孔、氣孔,外表面凹陷等缺陷,使壓鑄件的機(jī)械性能隨著壁厚的增加而降低。
隨著壁厚的增加,金屬料消耗多,成本也增加。但如果單從結(jié)構(gòu)性計(jì)算出最小壁厚,而忽略了鑄件的復(fù)雜程度時(shí),也會(huì)造成液態(tài)金屬充填型腔狀態(tài)不理想,產(chǎn)生缺陷。
在滿足產(chǎn)品使用功能要求前提下,綜合考慮各后工序過(guò)程的影響,以最低的金屬消耗取得良好的成型性和工藝性,以采取正常、均勻的壁厚為佳。
⑶、鑄造圓角
壓鑄件各部分相交應(yīng)有圓角(分型面處除外),使金屬填充時(shí)流動(dòng)平穩(wěn),氣體容易排出,并可避免因銳角而產(chǎn)生裂紋。對(duì)于需要進(jìn)行電鍍和涂飾的壓鑄件,圓角可以均勻鍍層,防止尖角處涂料堆積。
壓鑄件的圓角半徑R一般不宜小于1mm,最小圓角半徑為0.5 mm,見(jiàn)表2。鑄造圓角半徑的計(jì)算見(jiàn)表3。
表2 壓鑄件的最小圓角半徑(mm)
壓鑄合金 | 圓角半徑R | 壓鑄合金 | 圓角半徑R | |
鋅合金 | 0.5 | 鋁、鎂合金 | 1.0 | |
鋁錫合金 | 0.5 | 銅合金 | 1.5 |
表3 鑄造圓角半徑的計(jì)算(mm)
相連接兩壁的厚度 | 圖例 | 圓角半徑 |
相等壁厚 | rmin=Kh rmax=Kh R=r+h | |
不等壁厚 | ? | r≥(h+h1)/3 R= r+(h+h1)/2 |
說(shuō)明:①、對(duì)鋅合金鑄件,K=1/4;對(duì)鋁、鎂、合金鑄件,K=1/2。
②、計(jì)算后的最小圓角應(yīng)符合表2的要求。
壓鑄件上凡是壁與壁的連接,不論直角、銳角或鈍角、盲孔和凹槽的根部,都應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角,只有當(dāng)預(yù)計(jì)確定為分型面的部位上,才不采用圓角連接,其余部位一般必須為圓角,圓角不宜過(guò)大或過(guò)小,過(guò)小壓鑄件易產(chǎn)生裂紋,過(guò)大易產(chǎn)生疏松縮孔,壓鑄件圓角一般?。?/2壁厚≤R≤壁厚。
圓角的作用是有助于金屬的流動(dòng),減少渦流或湍流;避免零件上因有圓角的存在而產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致開(kāi)裂;當(dāng)零件要進(jìn)行電鍍或涂覆時(shí),圓角可獲得均勻鍍層,防止尖角處沉積;可以延長(zhǎng)壓鑄模的使用壽命,不致因模具型腔尖角的存在而導(dǎo)致崩角或開(kāi)裂。
圓角可使金屬液流動(dòng)順暢,改善充型持性,氣體容易排出。同時(shí),避免尖角產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂紋缺陷。
特別是壓鑄件需要電鍍處理時(shí),圓角對(duì)于保證其良好的電鍍效果是十分必要的。
⑷、拔模斜度
設(shè)計(jì)壓鑄件時(shí),就應(yīng)在結(jié)構(gòu)上留有結(jié)構(gòu)斜度,無(wú)結(jié)構(gòu)斜度時(shí),在需要之處,必須有脫模的工藝斜度。斜度的方向,必須與鑄件的脫模方向一致。推薦的脫模斜度見(jiàn)表4。
表4 脫模斜度
合金 | 配合面的最小脫模斜度 | 非配合面的最小脫模斜度 | |||
外表面α | 內(nèi)表面β | 外表面α | 內(nèi)表面β | ||
鋅合金 | 0°10′ | 0°15′ | 0°15′ | 0°45′ | |
鋁、鎂合金 | 0°15′ | 0°30′ | 0°30′ | 1° | |
銅合金 | 0°30′ | 0°45′ | 1° | 1°30′ |
說(shuō)明:①、由此斜度而引起的鑄件尺寸偏差,不計(jì)入尺寸公差值內(nèi)。
②、表中數(shù)值僅適用型腔深度或型芯高度≤50mm,表面粗糙度在Ra0.1,大端與小端尺寸的單面差的最小值為0.03mm。當(dāng)深度或高度>50mm,或表面粗糙度超過(guò)Ra0.1時(shí),則脫模斜度可適當(dāng)增加。
斜度作用是減少鑄件與模具型腔的摩擦,容易取出鑄件;保證鑄件表面不拉傷;延長(zhǎng)壓鑄模使用壽命,鋁合金壓鑄件一般最小鑄造斜度如下:
鋁合金壓鑄件最小的鑄造斜度 | ||
外表面 | 內(nèi)表面 | 型芯孔(單邊) |
1° | 1°30′ | 2° |
為了順利脫模,減少推出力、抽芯力,減少模具損耗,在設(shè)計(jì)壓鑄件時(shí),應(yīng)在結(jié)構(gòu)上有盡可能大的斜度。從而減少壓鑄件與模具的摩擦,容易取出鑄件,也使鑄件表面不被拉傷,保證表面光潔。
⑸、加強(qiáng)筋
加強(qiáng)筋的設(shè)置可以增加零件的強(qiáng)度和剛性,同時(shí)改善了壓鑄的工藝性。
但須注意:
① 分布要均勻?qū)ΨQ;
② 與鑄件連接的根部要有圓角;
③ 避免多筋交叉;
④ 筋寬不應(yīng)超過(guò)其相連的壁的厚度。當(dāng)壁厚小于 1.5mm時(shí),不宜采用加強(qiáng)筋;
⑤ 加強(qiáng)筋的脫模斜度應(yīng)大于鑄件內(nèi)腔所允許的鑄造斜度。
一般采用的加強(qiáng)筋的尺寸按表5選?。?/p>
壁厚 t≤3 t>3 t1 t1=0.6t~t t2 t2=0.75t~t (0.4~0.7)t 高度h h≤5t (0.6~1)t 最小圓角r r≤0.5mm 最小圓角R R≥0.5t~t (t—壓鑄件壁厚,最大不超過(guò)6~8mm)
大于或等于2.5㎜,會(huì)降低抗拉強(qiáng)度,易產(chǎn)生氣孔,縮孔。
設(shè)計(jì)原則:1、受力大,減小壁厚,改善強(qiáng)度。
2、對(duì)稱布置,壁厚均勻,避免縮孔氣孔。
3、與料流方向一致,避免亂流。
4、避免在肋上設(shè)置任何零部件。
筋的作用是壁厚改薄后,用以提高零件的強(qiáng)度和剛性,防止減少鑄件收縮變形,以及避免工件從模具內(nèi)頂出時(shí)發(fā)生變形,填充時(shí)用以作用輔助回路(金屬流動(dòng)的通路),壓鑄件筋的厚度應(yīng)小于所在壁的厚度,一般取該處的厚度的2/3~3/4。
壓鑄件傾向采用均勻的薄壁,為了提高其強(qiáng)度和剛性,防止變形,不應(yīng)單純用增加壁厚的方法,而應(yīng)采用適當(dāng)?shù)谋”诩訌?qiáng)筋達(dá)此目的。
加強(qiáng)筋應(yīng)對(duì)稱布置,厚度均勻,避免新的金屬堆聚。為減少脫模時(shí)的阻力,加強(qiáng)筋應(yīng)有鑄造斜度。
⑹、壓鑄孔和孔到邊緣的最小距離
1)鑄孔
壓鑄件的孔徑和孔深,對(duì)要求不高的孔可以直接壓出,按表5。
表5 最小孔徑和最大孔深
最小孔徑 d(mm) | 最大孔深(mm) | 孔的最小斜度 | |||||
一般的 | 技術(shù)上可能的 | 盲孔 | 通孔 | ||||
d>5 | d<5 | d>5 | d<5 | ||||
鋅合金 | 1.5 | 0.8 | 6d | 4d | 12d | 8d | 0~0.3% |
鋁合金 | 2.5 | 2.0 | 4d | 3d | 8d | 6d | 0.5 % ~1% |
鎂合金 | 2.0 | 1.5 | 5d | 4d | 10d | 8d | 0~0.3% |
銅合金 | 4.0 | 2.5 | 3d | 2d | 5d | 3d | 2 % ~4% |
說(shuō)明:①、表內(nèi)深度系指固定型芯而言,,對(duì)于活動(dòng)的單個(gè)型芯其深度還可以適當(dāng)增加。
②、對(duì)于較大的孔徑,精度要求不高時(shí),孔的深度亦可超出上述范圍。
鑄件的孔應(yīng)盡量鑄出,這不僅可使壁厚均勻,減少熱節(jié),節(jié)約金屬,而且可節(jié)省機(jī)加工工時(shí)。
壓鑄件可壓鑄出的孔的最小尺寸和深度,受到形成孔的型芯在型腔中的分布位置的制約。細(xì)型芯在抽出時(shí)易彎曲或折斷,因此孔的最小尺寸和深度受到一定限制。其深度應(yīng)帶有一定斜度,以便于抽芯。
對(duì)于壓鑄件自攻螺釘用的底孔,推薦采用的底孔直徑見(jiàn)表6。
表6 自攻螺釘用底孔直徑(mm)
螺紋規(guī)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 |
鑄件較為常用的自攻螺釘規(guī)格為M4與M5,其采用的底孔直徑如下表:
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) 鑄孔到邊緣的最小距離
為了保證鑄件有良好的成型條件,鑄孔到鑄件邊緣應(yīng)保持一定的壁厚,見(jiàn)圖2。
b≥(1/4~1/3)t
當(dāng)t<4.5時(shí),b≥1.5mm
3) 長(zhǎng)方形孔和槽
壓鑄件上的長(zhǎng)方形孔和槽的設(shè)計(jì)推薦按表7 采用。
表7 長(zhǎng)方形孔和槽(mm)
合金類別 | 鉛錫合金 | 鋅合金 | 鋁合金 | 鎂合金 | 銅合金 |
最小寬度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 |
說(shuō)明:寬度b在具有鑄造斜度時(shí),表內(nèi)值為小端部位值。
⑺、文字、標(biāo)志、圖案
1)用壓鑄鑄出,應(yīng)采用凸紋。凸紋高度大于0.3m,以適應(yīng)模具制造的特點(diǎn)。
2)采用目前開(kāi)始流行的新技術(shù):“轉(zhuǎn)移彩膜”,可將彩色的文字、標(biāo)志、圖案彩膜轉(zhuǎn)印到壓鑄件表面。
3)壓鑄出鑄件后,用激光在鑄件表面打出文字、標(biāo)志、圖案,可以打出非常細(xì)微的文字。
例:平行紋(直紋)高0.7MM﹐間距1MM﹐角度60.5。外徑Φ34.5mm 共104牙。
⑻、收縮率
收縮率通常稱為縮水。它是指合金由液態(tài)凝固為固態(tài),并冷卻至室溫時(shí)尺寸縮小的百分?jǐn)?shù),可用下式表示:
K=(L模-L件)/L件
式中:L模為模腔尺寸,L件為鑄件尺寸。
收縮率的大小與壓鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、壁厚、合金的化學(xué)成分和工藝因素等有關(guān)。鋅合金的線收縮率一般為:自由收縮時(shí)取0.6%~0.8%,受阻收縮時(shí)取0.3%~0.6%。表5為有型芯的鋅合金壓鑄件不同壁厚時(shí)的線收縮率參考值。
⑼、螺紋
1)外螺紋可以鑄出,由于鑄件或模具結(jié)構(gòu)的需要,采用兩半分型的螺紋型環(huán)時(shí),需留有0.2~0.3mm加工余量??设T出的最小螺距為0.75mm,最小螺紋外徑6mm,最大螺紋長(zhǎng)為螺距的8倍。
2)內(nèi)螺紋雖然可以鑄出,但要通過(guò)使用機(jī)械裝置轉(zhuǎn)動(dòng)壓鑄模中的型芯,使模具結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,而增加成本。所以一般先鑄出底孔,再由機(jī)械加工成內(nèi)螺紋。
合金 | 最小螺距(P) | 最小螺紋外徑 | 最大螺紋長(zhǎng)度 | ||
鋅 | 0.75 | 外 | 內(nèi) | 外 | 內(nèi) |
6 | 10 | 8P | 5P | ||
鋁 | 1 | 10 | 20 | 6P | 4P |
⑽、齒輪
齒輪可以鑄出,鋅合金壓鑄齒輪最小模數(shù)m為0.3。對(duì)要求高的齒輪齒面應(yīng)留有0.2~0.3mm的加工余量。
⑾、表皮
鑄態(tài)零件其外表面有致密的激冷表皮層比鑄件其它部分有較高的力學(xué)性能。因此設(shè)計(jì)者應(yīng)避免機(jī)械加工去掉鑄件表皮致密層,尤其是對(duì)要求耐磨的鑄件。
⑿、嵌件
壓鑄件內(nèi)采用嵌件的目的:
① 改善和提高鑄件上局部的工藝性能,如強(qiáng)度、硬度、耐磨性等;
② 鑄件的某些部分過(guò)于復(fù)雜,如孔深、內(nèi)側(cè)凹等無(wú)法脫出型芯而采用嵌件;
③ 可以將幾個(gè)部件鑄成一體。
設(shè)計(jì)帶嵌件的壓鑄件的注意事項(xiàng):
① 嵌件與壓鑄件的連接必須牢固,要求在嵌件上開(kāi)槽、凸起、滾花等;
② 嵌件必須避免有尖角,以利安放并防止鑄件應(yīng)力集中;
③ 必須考慮嵌件在模具上定位的穩(wěn)固性,滿足模具內(nèi)配合要求;
④ 外包嵌件的金屬層不應(yīng)小于1.5~2mm;
⑤ 鑄件上的嵌件數(shù)量不宜太多;
⑥ 鑄件和嵌件之間如有嚴(yán)重的電化腐蝕作用,則嵌件表面需要鍍層保護(hù);
⑦ 有嵌件的鑄件應(yīng)避免熱處理,以免因兩種金屬的相變而引起體積變化,使嵌件松動(dòng)。
當(dāng)設(shè)計(jì)要求將不同材料的零件組合成一個(gè)部件時(shí),可采用插入件壓鑄,先把嵌件裝放到壓鑄模型腔內(nèi),然后在嵌件周圍壓鑄成形鋅合金部件。
⒀、功能組合
在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,降低成本最有效的方法是將幾個(gè)零件組合成一個(gè)壓鑄件。圖4是一個(gè)設(shè)計(jì)典范,原設(shè)計(jì)的部件由一個(gè)鋼沖壓件和兩個(gè)帶螺紋的機(jī)加工鋼件組成。新設(shè)計(jì)是一個(gè)壓鑄件。
⒁、壓鑄件的加工余量
壓鑄件由于尺寸精度或形位公差達(dá)不到產(chǎn)品圖紙要求時(shí),應(yīng)首先考慮采用精整加工方法,如校正、拉光、擠壓、整形等。必須采用機(jī)加工時(shí)應(yīng)考慮選用較小的加工余量,并盡量以不受分型面及活動(dòng)成型影響的表面為毛坯基準(zhǔn)面。
推薦采用的機(jī)加工余量及其偏差值見(jiàn)表8。鉸孔余量見(jiàn)表9。
表8 推薦機(jī)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 推薦鉸孔加工余量(mm)
公稱孔徑D | ≤6 | >6~10 | > 10 ~18 | >18 ~30 | >30 ~50 | >50 ~60 |
鉸孔余量 | 0.05 | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.25 | 0.3 |
機(jī)加工余量一般取0.3~0.5mm。
3、壓鑄件的公差等級(jí)與精度
一般壓鑄件精度為IT11級(jí);高精度壓鑄件為ITl3級(jí)。
壓鑄件公差等級(jí)CT:4~6(見(jiàn)表8)。
精密壓鑄件的尺寸分類由產(chǎn)品圖要求的合理性,壓鑄技術(shù)保證的可能性,實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性這三方面考慮,從壓鑄毛坯到成品零件的全過(guò)程來(lái)?yè)穸ǜ鱾€(gè)尺寸公差。通常認(rèn)為,精密壓鑄件也應(yīng)當(dāng)對(duì)同一個(gè)鑄件上的各種尺寸,按照壓鑄達(dá)到各個(gè)尺寸公差數(shù)值等級(jí)的不同而區(qū)分為3種類型,即一般尺寸、嚴(yán)格尺寸和高精度尺寸(見(jiàn)圖5)。
4、鎂-鋁-鋅合金壓鑄成本和性能對(duì)比
壓鑄類型 | 合金材料價(jià)格/噸浮動(dòng)對(duì)比 | 合金比重 | 壓鑄件成本對(duì)比 | |||||
單位毛坯件重量 | 單位毛坯件材料成本 | 表面處理單位成本 | 氣體保護(hù)成本 | 壓鑄耗材成本 | 單位壓鑄件成本價(jià)(不含表面處理成本) | |||
鎂合金壓鑄 | 1.4~1.7萬(wàn) | 1.8 | 100g | 1.4~1.7元 | 增加10~40% | 0.06~0.1元/模次 | 0.1~0.2元/模次 | 1.56~2.00元/個(gè) |
鋁合金壓鑄 | 1.8~2.5萬(wàn) | 2.68 | 148.9g | 2.68~3.72元 | 裝飾件同上 結(jié)構(gòu)件無(wú) | 無(wú) | 低于鎂合金 | 2.68~3.72元/個(gè) |
鋅合金壓鑄 | 2.8~3.8萬(wàn) | 7.1 | 394.4g | 11.04~14.99元 | 裝飾件同上 結(jié)構(gòu)件無(wú) | 無(wú) | 低于鎂合金 | 11.04~14.99元/個(gè) |
備注: 鋁、鋅合金結(jié)構(gòu)件可以不作表面處理,但裝飾件表面處理成本與鎂合金一樣。
SF6氣體價(jià)格:8000元/瓶(50公升),24小時(shí)開(kāi)機(jī)可用半年;氮?dú)猓?2~32元/瓶,可用12小時(shí)。
物理性能數(shù)值比較 | |||||||||
材料名稱 | 比重 g/㎝3 | 融點(diǎn) ℃ | 導(dǎo)熱系數(shù)W/mk | 抗拉強(qiáng)度Mpa | 屈服板限Mpa | 延伸率 % | 抗拉強(qiáng)度與比重之比 | 楊氏模量GPa | |
鎂合金(壓鑄成形) | AZ91 | 1.82 | 596 | 72 | 280 | 160 | 8 | 154 | 45 |
AM60 | 1.79 | 615 | 62 | 270 | 140 | 15 | 151 | 45 | |
鋁合金(壓鑄成形) | 380 | 2.70 | 595 | 100 | 315 | 160 | 3 | 117 | 71 |
鋼鐵 | 碳素鋼 | 7.86 | 1520 | 42 | 517 | 400 | 22 | 66 | 200 |
塑料 | APS | 1.03 | 90(Tg) | 0.2 | 35 | * | 40 | 34 | 2.1 |
PC | 1.23 | 160(Tg) | 0.2 | 104 | * | 3 | 85 | 6.7 |