压铸件简介及设计原则.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,压铸件简介及设计原则,报告人：沈斌磊,时间：,2012-03-29,压铸介绍,压铸零件的设计原则,目录,压铸概念,压铸机的分类,压铸过程,压铸材料,压铸介绍,1.,压铸概念,压铸模锻工艺是一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。它的基本工艺过程是：是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。,压铸模,压铸件,压铸特点,:,（,1,）金属液是在压力下填充型腔的，并在更高的压力下结晶凝固，常见的压力为,15100MPa,。,（,2,）金属液以高速充填型腔，通常在,1050,米,/,秒，有的还可超过,80,米,/,秒，（通过内浇口导入型腔的线速度,内浇口速度），因此金属液的充型时间极短，约,0.010.2,秒（须视铸件的大小而不同）内即可填满型腔。,压铸的优点：产品质量好，生产效率高，经济效果优良。,压铸的缺点：压铸合金受限制，目前的压铸合金只有锌、锡、铅、铜、镁、铝等六种；设备费用昂贵；不宜小批量生产。,2.,压铸机的分类,压铸机分热压室压铸机和冷压室压铸机两大类。,热压室压铸机与冷压室压铸机的合模机构是一样的，其区别在于压射、浇注机构不同。热压室压铸机的压室与熔炉紧密地连成一个整体，而冷压室压铸机的压室与熔炉是分开的。,冷室压铸机,热室压铸机,热室压铸机原理图,冷室压铸机,3.,压铸的过程：,压入,熔融合金液流动,冷却凝固,预热,喷脱模剂,去飞边,精加工,4.,压铸材料,金属液温度,收缩率,种类,承受轻负荷的零件的压力,承受较大负荷的零件的压力,气密性面大壁薄零件的压力,压铸机锌合金,420,6/1000,3#,，,5#,，,2#,，,ZA8,13,20MPa,20,30MPa,25,40MPa,热室，冷室,镁合金,650,5/1000,AZ91,，,AM50,，,AS41,30,40MPa,40,60MPa,70,100MPa,热室，冷室,铝合金,720,6/1000,ADC12,，,A380,30,40MPa,40,80MPa,80,120MPa,冷室,孔洞类缺陷是压铸中公认的主要缺陷之一,铝合金中金属液流动过程的卷气和凝固过程的收缩是产生孔洞类型缺陷的主要原因。,这不仅使铸件力学性能下降,不宜进行热处理,而且降低了压铸件的耐压性和气密性,限制了压铸件的使用。因此,研究超低速压铸工艺以减少压室及型腔中气体含量,并同时采用合理的铸造压力以减少或消除铸件的缩孔、缩松十分必要。压铸时理想流态应是慢压射冲头慢速前进,排出压室中的气体,直至合金液充满压室,再选择合适的快压射速度,在合金液不凝固的情况下充满型腔,然后压射冲头以高速、高压施加于合金液上,使压铸件在静压力作用下凝固,以获得表面光洁、轮廓清晰、内部组织致密的压铸件。,1,、正确选择压铸件的材料；,2,、合理确定压铸件的尺寸精度；,压铸零件的设计原则,压铸件的公差等级与精度,我司一般采用,IT12,级。,压铸件公差等级,I,T：,11,13,(见表7)。,mm,铸件基本尺寸,公差等级,I,T,11,IT,12,I,T,13,101,8,0.11,0.18,0.27,1,8,30,0.13,0.21,0.33,30,50,0.16,0.25,0.39,50,80,0.19,0.30,0.46,80,1,2,0,0.22,0.35,0.54,1,20,18,0,0.25,0.40,0.63,1,80,250,0.29,0.46,0.72,250,315,0.32,0.52,0.81,3,、压铸件的形状结构,a、压铸件上应消除内侧凹，以保证压铸件从压型中顺利取出；,b、避免或减少抽芯部位；,c.壁厚；,d.压铸圆角；,e.脱模斜度；,f.加强筋；,g.螺纹。,压铸件的壁厚对铸件质量有很大的影响铸件壁太薄时，使金属熔接不好，影响铸件的强度，同时给成型带来困难；壁厚过大或严重不均匀则易产生缩松及裂纹。,壁厚,壁,厚,(mm),可,适用的壁厚,(mm),内部,砂孔可接受的标准,X,射线照片：比例,1,：,1,表面,砂孔可接受的标准,X,射线照片：比例,1,：,1,3.2,Up,to3.2mm,15.9,Over3.2,to,25.4mm,铝合金压铸件砂孔标准,Level 1,1,级,X,射线照片：比例,1,：,1,Level 2,2,级,X,射线照片：比例,1,：,1,Level 3,3,级,X,射线照片：比例,1,：,1,Level 4,4,级,X,射线照片：比例,1,：,1,0.50.7mm 3,个,/10cm,2,0.71.0mm,1,个,/10cm,2,0.51.0mm 5,个,10cm/,2,1.01.5mm 1,个,/10cm,2,0.51.5mm,10,个,/10cm,2,1.54.0mm 1,个,/10cm,2,0.54.0mm 15,个,/10cm,2,4.0,10mm,1,个,/10cm,2,备注：如果没有特别说明，,0.50mm,及以下的气孔不作为砂孔的评估控制范围内，此要求适用于铝合金压铸件的内部和加工表面,。,砂孔等级区别,表,1,压铸件的最小壁厚和正常壁厚,壁厚处的面积ab(cm2),锌合金,铝合金,镁合金,铜合金,壁厚h(mm),最小,正常,最小,正常,最小,正常,最小,正常,25,0.5,1.5,0.8,2.0,0.8,2.0,0.8,1.5,25100,1.0,1.8,1.2,2.5,1.2,2.5,1.5,2.0,100500,1.5,2.2,1.8,3.0,1.8,3.0,2.0,2.5,500,2.0,2.5,2.5,4.0,2.5,4.0,2.5,3.0,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。,铸造圆角半径的计算见表3。,压铸圆角,表2 压铸件的最小圆角半径（mm）,压铸合金,圆角半径R,压铸合金,圆角半径R,锌合金,0.5,铝、镁合金,1.0,铝锡合金,0.5,铜合金,1.5,压铸圆角一般取：,1/2,壁厚,R,壁厚,说明：、对锌合金铸件，K=1/4；对铝、镁、合金铸件，K=1/2。,、计算后的最小圆角应符合表2的要求。,相连接两壁的厚度,图例,圆角半径,相等壁厚,r=Kh,R=r+h,不等壁厚,r(h+h1)/3,R=r+(hh1)/2,表3 铸造圆角半径的计算（mm）,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。,表4 脱模斜度,合金,配合面的最小脱模斜度,非配合面的最小脱模斜度,外表面,内表面,外表面,内表面,锌合金,010,015,015,045,铝、镁合金,015,030,030,1,铜合金,030,045,1,130,脱模斜度,配合面指的是在装配时要与其他零件互相接触的面。,斜度作用是减少铸件与模具型腔的摩擦，减少推出力、抽芯力，容易取出铸件；保证铸件表面不拉伤；保证表面光洁；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）,1,130,2,加强筋的设置可以增加零件的强度和刚性，同时改善了压铸的工艺性。,但须注意：,分布要均匀对称；,与铸件连接的根部要有圆角；,避免多筋交叉；,筋宽不应超过其相连的壁的厚度。当壁厚小于1.5mm时，不宜采用加强筋。,加强筋,一般采用的加强筋的尺寸按表5选取：,壁厚,t3,t3,t1,t1=0.6tt,t2,t2=0.75tt,（0.40.7）t,高度h,h5t,（0.61）t,最小圆角r,r0.5mm,最小圆角R,R0.5tt,（t压铸件壁厚，最大不超过68mm）,加强筋的设计原则：,1、受力大，减小壁厚，改善强度。,2、对称布置，壁厚均匀，避免缩孔气孔。,3、与料流方向一致，避免乱流。,4、避免在肋上设置任何零部件。,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2/33/4。,1)外螺纹可以铸出，由于铸件或模具结构的需要，采用两半分型的螺纹型环时，需留有0.20.3mm加工余量。可铸出的最小螺距为0.75mm，最小螺纹外径6mm，最大螺纹长为螺距的8倍。,2)内螺纹虽然可以铸出，但要通过使用机械装置转动压铸模中的型芯，使模具结构更复杂，而增加成本。所以一般先铸出底孔，再由机械加工成内螺纹。,合金,最小螺距（P),最小螺纹外径,最大螺纹长度,锌,0.75,外,内,外,内,6,10,8P,5P,铝,1,10,20,6P,4P,螺纹,3RU,壳体,脱模斜度,加强筋,壁厚,压铸圆角,压铸是最先进的金属成型方法之一，随着压铸技术的不断提高，压铸合金不再局限于有色金属的锌、铝、镁和铜，压铸件的尺寸和重量，也会随压铸机的功率不断增大而增大。,所以压铸工艺的前景十分广阔。,总结,谢谢,