镁合金压铸件成品设计

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應盡量避免。
四.設計尺寸公差
A、一般尺寸公差
A
A
不重要尺寸容許公差
尺寸A的長度
鋅合金 鋁合金 鎂合金
25mm以下基準公差 ±0.25
A長度超 過25mm
25~300mm 每25mm公
差增加
300mm以 上
每25mm公 差增加
±0.04 ±0.025
±0.25 ±0.05 ±0.025
±0.25 ±0.05 ±0.025
比熱 熔化潛熱 凝固範圍 腐蝕失重 3天5% NaCl
單位 g/cm3
AZ91
AM60
A380 DC
A356 T6
尼龍
ABS

1.81
1.79
2.74
2.69
1.4
1.05
7.8
W/m·k
51
61
96
159
0.33
0.28
14
μm/m·k
26
25.6
22
21.5
34.5
76.5
12
%@35MPa
29

拉拉強度
MPa Ambient 230
220
320
262
195
45
~330
屈服強度(拉伸) MPa Ambient 150
160
185
170
40
~200
屈服強度(壓縮) MPa
165
186
剪切強度
MPa
140
214
205
疲勞強度
MPa 5×108 cyc
82
60
145
90
0.1%蠕變強度
MPa 125℃
銅合金 ±0.35 ±0.08
---
重要尺寸容許公差
尺寸A的長度
鋅合金 鋁合金
25mm以下基準公差 ±0.08
25~300mm;
每25mm公 ±0.025
A長度超 過25mm
差增加
300mm以 上;每
25mm公差
±0.25
增加
±0.1 ±0.04 ±0.025
鎂合金 ±0.1 ±0.04
±0.025
鎂合金壓鑄件成品設計要點
大綱
一.鎂合金特性 二.鎂合金壓鑄件成品設計要點 三.鎂合金壓鑄件成品設計建議 四.設計尺寸公差 五.鑄件形狀的注意事項 六.其他設計參考
一.鎂合金特性
優點 1. 重量輕 (比重:鎂 1.74、鋁 2.7、鐵 7.87) 2. 容易回收,重復再利用 3. 散熱性佳 4. 良好減震性能 5. 良好電磁屏蔽性能 6. 無磁性 7. 機加工切銷阻力小 8. 耐磨性佳
小Pin易折斷。
不要設置太細太長 的成形Pin,若有, 則有補強肋比較好。
1.外圓角不足易踫傷.模具易龜裂. 2.內圓角不足易發生制品龜裂,及 應力集中。
R角至少0.3以上,以R0.5~R1最佳。 •當T型相交時,則R1=1~1.25 T1 •當T2 > T1時,則R1=2/3( T1+T2) & R2=0~(R1+T2) •當T1=T2時;若R2=R1+T1則R1=T1,若 R2=0,則R1=1~1.25 T1
三次上塗(重工二次) 100~120um
厚0.4~0.6mm(視Rib高度5~10mm)
5‰~5.5‰
六.其他設計參考
1.Boss上的頂針設計
2.制品形狀之Pincut
Min0.3mm 避 免 這 種 形 狀
Min0.5t 肉厚t
六.其他設計參考
3.表面研模量(mm)
正面0.02~0.04
側面0.02~0.04
4.不均一的肉厚
T(max) ~~ 1.5t
t
T
R
R
R R
六.其他設計參考
5.最小肉厚(Rib)
t
脫模角
3°~5°
H R T
H(mm) 1~4 4~10 10~20 20~25
t(mm) 0.4T 0.5T 0.7T 0.8T
R=0.5t
六.其他設計參考
6.機加工刀具的最小Size
最小T型刀
最小的Tap
1.以公模鋪肉方式, 再以機加銑平。 2.後工程沖壓成形。
三.鎂合金壓鑄件成品設計建議
部位
滑塊成形
原因
建議
滑塊易進毛邊,且影響設置Gate 與Overflow的空間
制品設計上能避免 盡量避免或以機加 對應。
頂針
脫模角不足,易粘模, 太粗時,外觀易縮陷。
頂針跡以凸0,凹0.15為基准。
小pin 內外圓角
三.鎂合金壓鑄件成品設計建議
部位
尖角
原因
建議
因為易發生充填不良,組織不致 特別是外尖角,宜
密,一踫就崩缺。
應避免。
拔模角 成形孔(盲孔)
Gate
拔模角不足易生粘模及拉模,造 拔模角規范原則:
成外觀凹陷。
能大盡量大。
太深的盲孔易產生模具PIN折斷及 脫模不良。
避免不規則形狀太 深的盲孔,若無可 避免時,則拔模角 能大盡量大
L
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銅合金 ±0.18 ±0.05
---
四.設計尺寸公差
B、分模面上的尺寸公差
型分割面
壓鑄的投影面積 320CM2以下 320~650CM2 650~1300CM2 1300~2000CM2
A
分模面上的直角方向因漲模因素, 公母模分開成形的尺寸,較易變化, 其與制品投影面積成正比關系。
鋅合金 ±0.1 ±0.15 ±0.2 ±0.3
平面度
平面度的要求為太高,很難達成, 單向0.5~0.8 mm。
卡勾
卡勾以T型刀加工不采用內斜銷滑 塊成形。
卡勾以P.L面為基准,公差+0.05~0.1。 卡勾長邊一般50~60mm ,短邊為40mm設 計1支,寬幅10mm。
三.鎂合金壓鑄件成品設計建議
部位
攻牙
原因
攻牙深度要有規定,否則易發生 穿孔或扭力不足。
應用領域 (航空、汽車、軍事工業、3C產品) 1. 產品輕量化 2. 產品需要高強度 3. 產品需散熱性高 4. 產品需電磁屏蔽 5. 產品可重複利用
缺點 1. 材料成本高 2. 後加工處理成本高 3. 耐蝕性差 4. 製程危險 (粉塵易燃)
一.鎂合金特性
鎂合金與其他材料物理性比較
物理性能
密度比重 傳熱係數 膨脹係數 減振性能
52
1.2
J/l·k
1900
2640
2590
1200
kJ/l
673
1066

470-595 540-615 540-595 555-615
Mg/cm/d
0.02
0.05
0.1
0.5
一.鎂合金特性
鎂合金與其他材料機械性能比較
機械性能
單位
條件
AZ 91D
AM 60
A380壓 鑄合金
A356T6
尼龍
ABS
1. 肉厚的均一性是必要的。 2. 避免尖角。 3. 注意拔模角度。 4. 注意產品之公差標注。 5. 太厚太薄皆不宜。 6. 避免死角倒角(能少則少)。 7. 考慮後加工的難易度。 8. 盡量減少產品內空洞。 9. 避免有半島式的局部太弱的形狀。 10.太長的成形孔,或太長的成形柱皆不宜。
三.鎂合金壓鑄件成品設計建議
成形時後退或尺寸不穩。
A
其公差如下:
注:此處的投影面積指的是滑塊上成品部投影面 積,而且此處的公差必須要再A項的一般形 狀公差。
鋅合金
鋁合金
鎂合金
銅合金
±0.1
±0.13
±0.13
±0.13
±0.15
±0.2
±0.2

±0.2
±0.3
±0.3

±0.3
±0.4
±0.4

四.設計尺寸公差
D、平面度公差
1.為了避免鑄件傷著模具,所有 內外側尖角都應適當倒圓角.
2.盡可能使壁厚均一,在需要對壁厚 進行改變的部分,為避免應力集中而 壁厚徐徐改變.
不好的案例
R
好的案例
R
不好的案例 好的案例
五.鑄件形狀的注意事項
3.在選擇壁厚時,應考慮壓鑄的鑄造簡便性, 且有一定的剛度和強度,為了防止部分變 形,增強強度,利於熔湯流動可增加骨架.
34
34
135
無缺口衝擊強度
J
6
22
3.5
11
有缺口衝擊強度
J
1.5
3.2
延伸率
%
3
8-15
4
5
8
17
30-50
彈性模量
GPa Ambient
45
45
72
73
8.9
2.1
207
剪切模量
GPa Ambient
14
27
28
83
布氏硬度
65
60
80
80
140
泊松比
0.35
0.35
0.33
0.30
二.鎂合金壓鑄件成品設計要點
鋁合金 ±0.13 ±0.2 ±0.3 ±0.4
鎂合金 ±0.13 ±0.2 ±0.3 ±0.4
銅合金 ±0.13
一 一 一
四.設計尺寸公差
C、滑塊成形上的尺寸公差
型分割面
壓鑄的投影面積 65CM2以下 65~130CM2 130~320CM2 320~650CM2
A
滑塊成形因鎖模力分力的關系,更容易造成滑塊
3
最小的 End Milling
六.其他設計參考
螺紋加工的規格尺寸(分兩種情況說明) 1.鑽孔後直接攻牙
A
B
絲攻
A:螺紋倒角(C0.3) B:有效牙深 C:絲攻的無效牙長度 D:絲攻底部與鑽孔最深處的距離 E:非有效牙深長度
C
D E
絲攻直徑
M2 M2.5 M3
螺距
0.4 0.45 0.5
C尺寸
0.55 0.6 0.65
4.為了節省原料,在有孔和凹進去的部 位將無用的場合減肉.需同時考慮模 具增加的費用,但最終要降低總體的 費用.
不好的案例
不好的案例
好的案例
Rib
好的案例
五.鑄件形狀的注意事項
5.細中子銷避讓性好,但易彎曲,需定 期更換,在壓鑄加工小孔時,採用細中 子銷不如一般情況下經濟劃算.
6.頂針是用於將鑄品從模具 處頂出而設置的, 它的配置應防止制品變形,在外觀上機能上應 將其放在不礙事的適當位置上且設置適當的 頂針數.
D尺寸
0.51~0.66 0.66~0.81 0.77~0.92
E尺寸(C+D)
1.06~1.21 1.26~1.41 1.42~1.57
六.其他設計參考
螺紋加工的規格尺寸(分兩種情況說明)
2.鑽孔後,再用銑刀加工,最後才攻牙
絲攻
D E
A:螺紋倒角(C0.3) B:有效牙深 C:絲攻的無效牙長度 D:絲攻底部與鑽孔最深處的距離 E:非有效牙深長度
返回
A
B
C
絲攻直徑
M2 M2.5 M3
螺距
0.4 0.45 0.5
C尺寸
0.55 0.6 0.65
D尺寸
0.15~0.35 0.15~0.35 0.15~0.35
E尺寸(C+D)
0.7~0.9 0.75~0.95
0.8~1.0
六.其他設計參考(拔模角規范原則)
L
D
(銅合金)
(鋁合金)
D
(鋅合金)
(鎂合金)
產品應提供足夠進澆的空間
能設置Gate的地方, 有多少算多少,能 多盡量多。
三.鎂合金壓鑄件成品設計建議
部位
Overf low 刻字
原因
建議
產品應提供足夠的Overf low空間, 特別注意滑塊的配置
能設置Overf low的 地方,有多少算多 少,能多盡量多。
以凸字為主,不可太細
避免不規則形狀太 深的盲孔,若無可 避免時,則拔模角 能大盡量大
鎂壓鑄品圓形面直徑或矩形之對角線尺寸 75mm以下
75mm以上毎25mm追加
公差量mm 0.2 0.08
E、模銷孔之角度公差
最小公差—任意孔 孔深75mm以下
孔深75mm以上毎25mm追加
±0.13mm
0.25*D/M D:孔深 M:ADCI-E6之最大孔深 (右表)
每25mm追加0.075mm
五.鑄件形狀的注意事項
部位
Rib
原因
脫模角不足易造成粘模; 太細時成形不良; 太厚時外觀易縮陷.
10以 下
建議
0.6
源自文库
R0.53 ~5
Boss
脫模角不足,易粘模, 太粗時,外觀易縮陷。
肉厚 通孔
太薄時,增加鑄造及後工程的加 工難度。
最大肉厚4mm,一般在3mm以下, 末端壁厚需大於1.5mm以上,利 於加工。
不要連續集中的通孔,制品散熱應 考慮流動性及模具強度
機加最高精度 化成膜厚
外觀研磨量
塗裝膜厚(液體)
塗裝膜厚(粉體)
局部最細的Rib 縮水率
內容
0.5mm(視位置及面積大小)
±0.05mm
2~3um
0.03~0.1mm
一次完成品
50~70um
二次上塗(重工一次) 70~80um
三次上塗(重工二次) 80~100um
一次完成品
60~80um
二次上塗(重工一次) 80~100um
參考附圖
建議
去毛邊 應力集中 分模線
制品要考慮去毛邊作業的方便性, 尺寸也要考慮毛邊的去除量。
模具排氣應設計 0.05mm以下,減少 毛邊生成。
即使成形過程中克服了因應力集 中而產生的裂痕,但在組裝或強 度耐久試驗時,容易NG。
以內圓角來對應, 且強調肉厚均一化。
1.避免外觀面的分模 外觀因折模而發生的段差,容易 線。 因手工研磨而產生制口過磨過修。 2.公,母模相插成形
不好的案例
不好的案例
好的案例
好的案例
頂針
五.鑄件形狀的注意事項
7.在產品設計時應考慮成品去毛邊, 好的設計應使毛邊容易去除.
8.可動中子無法除去的咬邊應盡量避免,因形 狀而使用置中子,破壞性中子等特殊方法時,非 不能充分補償其花費不應使用.
不好的案例
好的案例
undercut
六.其他設計參考
項目 局部最小成形肉厚
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