鋁合金壓鑄件設(shè)計要點
發(fā)布時間:
2022-12-27 09:10
壓鑄件設(shè)計的合理性關(guān)系到整個壓鑄成型工藝的進(jìn)行,在進(jìn)行壓鑄件設(shè)計時,應(yīng)充分考慮壓鑄件的結(jié)構(gòu)特點、壓鑄的工藝要求,盡量減少設(shè)計的壓鑄件在壓鑄成型工藝過程中缺陷的發(fā)生,以最優(yōu)的設(shè)計方案從最大程度上提高壓鑄件質(zhì)量。
1.合理設(shè)計壓鑄件壁厚
鋁合金壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計時要充分考慮壁厚問題,壁厚是壓鑄工藝中一個具有特殊意義的因素,壁厚與整個工藝規(guī)范有著密切的關(guān)系,如填充時間的計算、內(nèi)澆口速度的選擇、凝固時間的計算、模具溫度梯度的分析、壓力(最終比壓)的作用、留模時間的長短、鑄件頂出溫度的高低及操作效率;設(shè)計壁厚太厚會出現(xiàn)縮孔、砂眼、氣孔、內(nèi)部晶粒粗大等外表面缺陷,使得機械性能下降,零件質(zhì)量增加導(dǎo)致成本上升;設(shè)計壁厚太薄會造成鋁液填充不良,成型困難,使鋁合金溶解不好,容易出現(xiàn)鑄件表面填充困難、缺料等缺陷,并給壓鑄工藝帶來困難;壓鑄件隨氣孔的增加,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。
2.合理設(shè)計壓鑄件加強筋
對于大平面或壁薄的壓鑄件,其強度、剛性較差,易變形,這時利用加強筋可以有效防止壓鑄件收縮、斷裂,消除變形,增強壓鑄件的強度與剛性,對過高的柱、臺等結(jié)構(gòu),可以利用加強筋改善應(yīng)力分布狀況,防止根部斷裂,同時加強筋可以輔助熔化金屬的流動,提高鑄件的填充性能。加強筋的根部厚度不大于此處壁的厚度,一般厚度設(shè)計為0.8~2.0mm;加強筋的脫模斜度一般設(shè)計為1°~3°,高度越高設(shè)計脫模斜度越??;加強筋根部需添加圓角,以避免零件截面急劇變化,同時輔助熔化金屬流動,減小零件應(yīng)力集中,提升零件強度,圓角一般接近與此處壁厚;加強筋高度一般不超過其厚度的5倍,加強筋厚度一般要求均勻,若設(shè)計太薄,加強筋本身易斷裂,若太厚,則易產(chǎn)生凹陷、氣孔等缺陷。
3.合理設(shè)計壓鑄件出模斜度
壓鑄件出模斜度的作用是減少鑄件與模具型腔的摩擦,容易取出鑄件;確保壓鑄表面不拉傷,同時可以延長模具壽命。出模斜度與壓鑄件的高度有關(guān),高度越大,則出模斜度越小。一般情況下,壓鑄件的外表面出模斜度約為內(nèi)腔出模斜度的1/2,但在實際設(shè)計中,可以將壓鑄件內(nèi)外表面出模斜度設(shè)計為一致,以保持壁厚均勻,簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計。
4.合理設(shè)計加工余量
壓鑄件設(shè)計時應(yīng)盡量避免機加工,機加工會破壞零件表面的致密層,影響零件機械性能;會使壓鑄件的內(nèi)部的氣孔暴露,影響表面質(zhì)量,同時也會增加零件成本。壓鑄件無法避免機加工時,應(yīng)盡量避免切削量較大的設(shè)計,結(jié)構(gòu)設(shè)計盡量便于機加或減小機加面積,減小機加成本。
壓鑄件上部分尺寸精度要求較高,或某些平面表面粗糙度要求高,壓鑄工藝很難達(dá)到要求,這時候就需要進(jìn)行后續(xù)加工,對這部分結(jié)構(gòu),設(shè)計時應(yīng)盡量預(yù)留加工余量。壓鑄件表面的強度,硬度比內(nèi)部高,機加工時要注意保留表面的致密度,所以機加工的余量也不能余量過度,機加過多很可能會產(chǎn)生氣孔,外表面缺陷。
5.鋁合金壓鑄件噴涂設(shè)計
壓鑄件表面噴涂設(shè)計一般采用噴粉工藝,其原理為靜電噴粉:主要通過電極將涂料極化,再將要噴涂的物體帶相反的電荷,在電場力的作用下粉料均勻的附著在物體表面。噴粉工藝特點:粉末靜電噴涂不會造成大氣污染,粉末可以回收降低材料的消耗成本,涂膜性能耐酸、耐堿、耐腐蝕性能好。
壓鑄件
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