灯具压铸件结构设计.ppt
压铸件结构设计 ppt课件
好的案例
说明
深入模穴尽量位置于 制品之同一方向。
型模固定侧之心型形 状﹐应避免因收缩而
固着。
压铸件结构设计
不好的案例
好的案例
说明
切面肉厚较厚处所﹐ 增强肋之厚度应与肉 厚均一。
肉厚需有均一之厚度 。
压铸件结构设计
不好的案例
好的案例
说明
为使深入之增强肋脱 模容易﹐尽量使用最 大之退缩倾斜﹒
阶级部角隅应尽量放 大R来连接。
压铸件结构设计
不好的案例
好的案例
说明
T形切面之接合面将 产生凹陷﹐在心型侧 边缘设置锲入改善之 。
由于型模构造更改﹐ 避免"A"部肉厚过薄 。
压铸件结构设计
压铸件结构设计
压铸件结构设计
同一产品内壁厚应尽量保持一致,且应 平滑过渡,不然容易产生卷气影响产品 强度,壁厚突然过度还会导致厚的地 方产生收缩,粘模,影响外观。
压铸件结构设计
铜合金
D
铝合金
L
锌合金 镁合金
脱模斜度查询表
压铸件结构设计
压铸件结构设计
压铸件结构设计
压铸件结构设计
压铸件结构设计
一般来说,除外模具分型面处外,产品上两壁相连处不管是钝角还是锐角 ,都需要做倒圆角处理。适当圆角不但有利于产品的成型,防止产品 开裂,还能有效的延长模具的寿命。当铸件的内角必须为清角时,应按 以下图片所示做产品结构。
压铸件结构设计
压铸件结构设计
压铸件结构设计
压铸件结构设计
压铸件结构设计
压铸件结构设计
内容大纲
产品的壁厚(模具成型的基础) 产品的拔模(模具脱模的保障) 产品的圆角(模具寿命的关键) 加强筋的设计(结构优化的手段)
压铸件结构设计方案及压铸工艺
(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
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
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
避免内侧凹
图5-4 内侧凹结构及消除
(二)改进模具结构、减少抽芯部位
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。
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
嵌件应进行清理,去污秽,并预热,预热温度与模具温度相近。
三、压铸件的精度、表面粗糙度及加工余量
(一)压铸件的尺寸精度 影响压铸件尺寸精度的主要因素: 模具的制造精度 开模和抽芯以及推出机构运动状态的稳定 程度 模具使用过程中的磨损量引起的误差 模具的修理的次数及其使用期限。
影响压铸件尺寸精度的主要因素(续):
第五章 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 半固态压铸 其他特殊压铸工艺
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
4-6
铝(镁 )合金
5-7
铜合金
6-8
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。
压铸模设计_第五章_压铸件结构设计及压铸工艺
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
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
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, 存放期长; 高温时不分解出有害气体,并不会在压铸模型腔 表面产生积垢; 配制工艺简单,来源丰富,价格便宜。
54
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 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。
25
1、长度尺寸
压铸件线性尺寸公差及选用见表5-7。公差带 应对称分布,即公差的一半取正值,另一半取负值。 采用非对称设置,应在图样上注明。
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
6-826压铸件受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。
压铸件结构设计规范
压铸件结构设计规范-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1压铸件结构设计压铸件结构设计是压铸工作的第一步。
设计的合理性和工艺适应性将会影响到后续工作的顺利进行,如分型面选择、内浇口开设、推出机构布置、模具结构及制造难易、合金凝固收缩规律、铸件精度保证、缺陷的种类等,都会以压铸件本身工艺性的优劣为前提。
1、压铸件零件设计的注意事项⑴、压铸件的设计涉及四个方面的内容:a、即压力铸造对零件形状结构的要求;b、压铸件的工艺性能;c、压铸件的尺寸精度及表面要求;d、压铸件分型面的确定;压铸件的零件设计是压铸生产技术中的重要部分,设计时必须考虑以下问题:模具分型面的选择、浇口的开设、顶杆位置的选择、铸件的收缩、铸件的尺寸精度保证、铸件内部缺陷的防范、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面;⑵、压铸件的设计原则是:a、正确选择压铸件的材料;b、合理确定压铸件的尺寸精度;c、尽量使壁厚分布均匀;d、各转角处增加工艺园角,避免尖角。
⑶、压铸件分类按使用要求可分为两大类,一类承受较大载荷的零件或有较高相对运动速度的零件,检查的项目有尺寸、表面质量、化学成分、力学性能(抗拉强度、伸长率、硬度);另一类为其它零件,检查的项目有尺寸、表面质量及化学成分。
在设计压铸件时,还应该注意零件应满足压铸的工艺要求。
压铸的工艺性从分型面的位置、顶面推杆的位置、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面考虑。
合理确定压铸面的分型面,不但能简化压铸型的结构,还能保证铸件的质量。
⑷、压铸件结构的工艺性:1)尽量消除铸件内部侧凹,使模具结构简单。
2)尽量使铸件壁厚均匀,可利用筋减少壁厚,减少铸件气孔、缩孔、变形等缺陷。
3)尽量消除铸件上深孔、深腔。
因为细小型芯易弯曲、折断,深腔处充填和排气不良。
4)设计的铸件要便于脱模、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。
第四章压铸件结构设计及压铸工艺
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
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➢ 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。
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➢ 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。
压铸件结构设计和压铸工艺
〔一从简化模具结构、延长模具使用寿命考虑
• 避免内侧凹 • 针对要求采取的措施有: • 1>外形不加大,内部形状凸出至底部〔见下图a>. •
2>局部加厚,内形加至底部,外形加至分型面处,从而消除侧 凹〔见下图b> .
3>原凸台形状不改变,在零件底部开出通孔,模型成型镶件 可以从通孔处插入形成台阶〔见下图c>.
8.压铸嵌件 镶铸件的作用有如下几个方面:
1、加强压铸件某些部位的强度、耐磨性、导电性、成绝缘 性等.如:铝中铸人钢件提高强度,铸入蓝宝石提高耐磨 性,铸入绝缘材料降低成本及提高绝缘性,铸入铁心赋予 导磁性等;
2、清除压铸件过于复杂的型腔以及内侧凹形无法压铸的型 腔;
3、消除热节,避免疏松;
4、利用低熔点金属压铸代替贵金属,如用高硅铝代替青铜;
〔四加工余量
压铸件能达到较高的精度,故多数的表面和部件都 不必进行机械加工,便可直接装配使用.同时还有 以下两个原因也不希望对压铸件进行机械加工:
1>压铸件表层坚实耐磨,加工会失去这层好的表皮;
2>压铸件有时有内部气孔存在,分散而细小的气孔 通常是不影响使用的,但机械加工后却成为外露 气孔,反而可能影响使用.
• 压铸件壁厚的极限范围: • 压铸件壁厚的极限范围很难加以限制.通常可按铸件
各个壁厚表面积的总和来选择适宜的壁厚.在零件的工艺 性能好以及压铸生产中又具备良好的工艺条件时,还可以 压铸出更薄的壁. • 这时,锌合金铸件最小壁厚度为0.5mm,铝合金铸件最小 厚度为0.7mm,镁合金铸件最小厚度为0.8mm,铜合金铸件 最小厚度为1mm.
〔±,但其偏差值为CT6级公差的1/2.
3、非配合尺寸,根据铸件结构而定.
演示文稿压铸件结构设计及影响
经济上合 理的
技术上可 能的
不通孔
孔径d>5mm
孔径 d≤5mm
锌合金 1.5
0.8
6d
4d
铝合金 2.5
2.0
4d
3d
镁合金 2.0
1.5
5d
4d
通孔
孔径d>5mm
孔径 d≤5mm
12d
8d
8d
6d
10d
8d
由于在实际生产中,直径2mm以下的型针极易变形弯曲以及断针,所以
对以2mm以下的型针建议直接做成引孔针,后续由加工保证。
锌合金 ± 0.1 ± 0.15 ± 0.2 ± 0.3
铝合金 ± 0.13 ± 0.2 ± 0.3 ± 0.4
镁合金 ± 0.13 ± 0.2 ± 0.3 ± 0.4
铜合金 ± 0.13
注:此处的投影面积指的是滑块上成品部投影面积,而且此处的公差必须要再A项的一 般形状公差。
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•形状复杂的大于形状简单的。
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脱模斜度过小导致拉伤顶出不良
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压铸件铸造圆角的设计一
相连接两壁的厚度
图例
h 相等壁厚
h 不同壁厚
h
1
h
圆角半径
rmin=kh rmax=h R=r+h
说明
对锌合压铸件 ,k=¼; 对铝、镁、铜 合金铸件,k=½
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压铸件文字图案与符号的设计
当前第25页\共有38页\编于星期四\8点
字唛宽度不够导致的问题
当前第26页\共有38页\编于星期四\8点
铸件结构设计PPT课件
3)易于解决整铸时切削加工工艺或设备上的某些困难。
31
因成形工艺的局限性无法整铸的结构需采用剖分结构。
图5-20 砂型铸件改为压铸件
零件上性能要求不同的部分需采用剖分结构。 当零件上各部分对耐磨、导电或绝缘等性能要求不同时, 常采用剖分结构,分开制造后,再镶铸成一体。
32
2 .铸件的组合设计
b>2a
R≥(1/6~1/3)(a+b)/2;R1≥R+(a+b)/2 C≈3(b-a)1/2,h≥(4~5)C
21
4.减缓筋、辐收缩的阻碍
缺陷分析:铸件各部分冷却速度不同而收缩不一致,形成较大的 内应力。当此应力超过合金的强度极限时,铸件会产生裂纹。
• 实例分析:轮缘、轮辐、轮毂间若比例不当,
常因收缩不一致, 内应力过大,使铸件产生裂纹。
尽量使铸件有最 少的分型面
应设计结构斜度
36
名称
不合理结构
铸 件 外 形 的 设 计
合理结构
40
续表
设计理由 应避免水平放置 较大的平面
细长件或大而薄 的平板件要防止弯 曲
避免铸件收缩受 阻
37
名称
不合理结构
铸 件 内 腔 的 设 计
合理结构
41
续表
设计理由 应尽量不用或少 用型芯
型芯必须安装方 便、稳固可靠,排 气通畅
利用熔模及气化模铸造等铸造工艺具有无需起模、能制造复 杂铸件的特点,可将原需加工装配的组合件,改为整铸件, 简化制造过程,提高生产效率,方便使用。
a) 原设计(加工装配) b)改进后的设计(整铸) 图5-21 车床摇手柄的设计
33
总结
•
铸件的结构设计合理与否,对铸件的质量、生产率以
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>18~30 1°45’ 1°45’
>30~50 1°15’
>50~80 1°
>80~120 0°45
1°30’ 1°15
1°
>120~180 0°30’ 0°45’
>180~250 0°30’
0°30’
2.6、相邻距离
尽量避免窄且深的凹穴设计,以免对应模具处出现窄而高的凸台,因受冲击易弯 曲、断裂。如下图所示,当a过小时,易使模具在此处开裂,为使模具在此处有足够的强 度,a值应不小于5mm。
1.0
1.5
2.2
整形后
0.1
0.15
0.20
0.25
0.3
0.4
0.5
当设计隔爆型的灯具时,其精度及平面公差的精度高于模制品的正常控制精度,此时则需要安 排机加的方式,而这时则要考虑产品的易加工程度,有时加工的方式而决定了产品的形状。(见附 图3)
二、压铸件设计
4.、机加工
模具因受高温冲击,表面比较容易冲蚀,考虑到模具寿命,模具上尽量避免使用行位、细 长镶针等结构,在允许的情况下可不直接铸出,采用后序CNC或普通机床加工而成,同时因 铸件的尺寸精度都比较低,对高精度的,也采用CNC加工而成,其精度按机加精度等级要求。 结构设计时需考虑到机加定位面,以便能方便装夹,对于有防爆要求的接合面一定需要机加 来保证其表面粗糙度及尺寸精度。
二、压铸件设计
示例:相邻距离的合理设计
二、压铸件设计
2.7、铸孔
铝合金可铸最小孔径为2.5mm, 可铸孔径大小与深度有关,对盲孔,孔深为 孔径的3到4倍, 对通孔,孔深为孔径的6到8倍。对孔径精度或孔距精度要求较高 的,一般不直接铸孔,采用后序机加工处理, 但对壁厚较厚的孔,为避免机加后出现 表面有砂眼,一般先铸出底孔,然后用机加去除加工余量。
硬度(HB) 73.6 74.1
A380
7.5-9.5
3-4
<0.1
<1.3
余量
245
1.6
74
2.2、壁厚
壁厚设计以均匀为佳,不均易产生缩孔和裂纹,易引起零件变形,同时会影响到模具的使 用寿命。壁厚很厚的铸件内部易产生缩孔,影响材料的力学性能,对大形铝合金,其壁厚不 宜超过6mm,因壁厚增加,其材料的力学性能将明显下降,因此推荐壁厚如表<2>。对外侧 边缘壁厚, 为保证良好的压铸成形,壁厚s>=1/4h, 且s>=1.5mm, s为边缘壁厚, h为边 缘壁的高度,如下图所示。
双方协商采用后加工来保证构、壁厚不均等有关, 变形量如 下表, 对特别要求的,需采用后加工来保证。
名义尺寸(长或宽)
~25
>25~63
>63~100 >100~160 >160~250 >250~400
>400
整形前
0.2
0.3
0.45
0.7
2、铸件设计及工艺 2.1、选材
铝合金压铸件的常用材料有:日本工业标准牌号ADC1,ADC3,ADC10,和ADC12;美国 工业标准牌号:A360和A380;我国标准:YL102,YL104,YL112和YL113,对于我司来讲, 压铸件的选材统一要求为ADC12,珠三角压铸厂商常用材料为 ADC10,ADC12和A380 . 以上几种材料的成份和力学性能见表<1>
课程大纲
灯具压铸件设计
二、压铸件设计
1、术语和定语
流痕:指铸件表面与金属液流动方向一致且与金属基体颜色不一样的纹路。 冷隔:指铸件表面有与周边熔接不良的小块。 铬化:指铸件与铬酸溶液发生化学反应,在铸件表面形成一层薄的铬酸盐膜。 欠铸:指铸件成形不饱满。 网状毛刺:压铸件表面上有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹。 溢流口:指金属液冷却凝固时为补偿金属收缩所设置的穴。
表面质量分级 , 2.9.2表面缺陷
压铸件各类表面缺陷不同级别的要求见表:面缺陷要求(JB2702-80)
二、压铸件设计
3、公差
3.1 尺寸公差
压铸件尺寸公差依据国标GBT1804-M选取, 铝合金公差一般按5级取,对分形 面及活动部位尺寸公差需低一级,对有严格精度要求的可做到3级, 对超出要求的可
2.8、文字和图案
文字大小不小于5号字体,凸起高度0.3~0.5mm, 线宽推荐0.8mm.,出模 度10~15度,如果外壳表面采用喷粉处理,其外侧面的文字及图案的凸起高度采 用0.5mm,如果凸起高度用0.5mm以下的话,外壳喷粉之后会其字形及图案就 会模糊不清。
2.9、表面质量
2.9.1 压铸面 铝合金压铸表面粗糙度在Ra3.2~6.3, 表面质量按粗糙度分为3级,详细见表:压铸
二、压铸件设计
壁的单面面积 axb(cm2)
最小壁厚(mm)
正常壁厚(mm)
<2>压铸件最小壁厚和正常壁厚
<=25 0.8 2.0
>25~100 1.2 2.5
>100~500 1.8 3.0
>500 2.5 4.0
二、压铸件设计
2.3、加强筋
设计筋的目的是增加零件的强度和刚性,避免因单纯依靠加大壁厚而引起的气孔,裂 纹和收缩缺陷,同时能使金属流路顺畅,改善压铸的工艺性.筋高不超过15倍壁厚,最大筋宽 不超过1.5倍壁厚,对筋高30mm以下,拔模斜度不小于3°,筋高30mm以上,拔模斜 度不小于2°(通常在我司为节省成本,减轻重量,拔摸斜度一般都放得很小,一般情拔 1°,高筋高30mm以上的拔2度,对于批量不大的产品应该也不会有很大问题),在特殊 情况下加强筋端面的拔模度可设为0.5°。 例:特殊情况下加强筋的运用
2.4、圆角
圆角设计可使金属液流畅,气体易排出,有利于铸件成形,并能避免因锐角致使零 件和模具产生裂纹,有利于提高模具寿命,因此对过渡处应避免锐角设计, 圆角半 径以取最大为原则,一般取值如下: 对相等壁厚: 1/2h<= r<=h 对不等壁厚: 1/4(h1+h2)<=r<=1/2(h1+h2) r为内圆角半径, h、 h1和 h2为壁厚
二、压铸件设计
<1>材料成份和力学性能
合金牌号 ADC10 ADC12
Si(%) 7.5-9.5 9.6-12
Cu(%) 2-4
1.5-3.5
Mg (%) <0.3 <0.3
Fe(%) <1.3 <1.3
Al 余量 余量
抗拉强度(MPa) 241 228
耐力(MPa) 157 154
延伸率(%) 1.5 1.4
二、压铸件设计
2.5、拔模斜度
拔模斜度的大小与零件的结构、高度、壁厚及表面粗糙度有关,在允许的范围内,尽 可能取大值,有利于脱模。 非圆形内侧壁的拔模斜度如下表,外侧取表下表值的一半。
拔模高度 圆形 非圆形
<=3
>3~6
4°
3°30’
5°30’ 4°30’
>6~10 2°30’ 3°30’
>10~18 2° 2°30’