压铸件结构工艺设计分解

应有倒角，以利安放并避免铸件裂纹。同一铸件上嵌件 数不宜太多，以免压铸时因安放嵌件而降低生产率和影 响正常工作循环。
带嵌件的压铸件最好不要进行热处理和表面处理，以免
两种金属的相变不同而产生体积的变化不同，导致嵌件 在铸件中松动和产生腐蚀。
嵌件在压铸前最好能镀以防蚀性保护层，以防止嵌件与
铸件本身产生电化学腐蚀。
5、螺纹与齿轮
锌、铝、镁合金的铸件可以直接压铸出螺纹。熔 点高的合金（如铜合金），则因其对模具的螺纹 型腔和型芯的热损坏十分剧烈，螺牙峰谷热裂、 崩损过早，故一般不压铸出螺纹。
压铸螺纹的成型方法
外螺纹的压铸常采用两种方式。
由可分开的两半螺纹型腔构成，是最常见且较
经济的压铸方式。 采用螺纹型环来压铸。但压铸生产时，效率很 低 压铸内螺纹只是在十分必要的情况下才加以采用。
角是获得均匀镀层和防止尖角处镀层沉积不可缺 少的条件。
对于模具来讲，铸造圆角能延长模具的使用时
间。没有铸造圆角会产生应力集中，模具容易崩 角，这一现象对熔点高的合金（如铜合金）尤其 显著。
圆角结构
两壁水平连接
s1/s2≤2时，R=(0.2~0.25)(s1十S2)； s1/s2＞2时，L≥4(S1—S2)。
零件上压铸出的孔的直径及其深度有一定的 关系，较小的孔只能压铸较浅的深度。一般孔径 不小于2.0mm，孔深不大于孔径的4～8倍，孔间 距在110mm以上。
最小孔径d/mm 合金 种类 经济 合理
1.5 2.5 2.0 4.0
深度为孔径d的倍数 不通孔 d>5 d<5
4 3 4 2 d d d d
技术 可能
两壁垂直连接
等壁厚（图a) ：Ra＝Rf十S，Rf=S； 不等壁厚（图b）：Rd＝(Rf+S2)，Rf=0.6(S1十S2)。
两壁丁字形连接
S1/S2＜1.75时，R=0.25(S1+S2)； S1/S2＞1.75时，加强部位在一壁，
加强部位在两壁，h = 0.5(S1+S2)。
交叉连接的壁(壁厚不相等时，选最薄的壁厚代入公式)
项目３ 压铸件结构工艺设计
一
项目导入
二
相关知识
三
项目实施
压铸件的结构工艺设计
【能力目标】
能够根据压铸工艺和结构要求，合理设计压铸件的 结构。
【知识目标】
1.压铸工艺对压铸件结构设计的要求； 2.压铸件的基本结构设计要求； 3.压铸件的精度要求和加工余量。
【重点难点】
重点：根据压铸工艺要求，合理确定压铸件的结构。 难点: 如何将压铸件工艺的理论知识应用在压铸件 结构的实际设计中。
嵌件的形状和在铸件上所处的位置应使压铸生产时放置
方便。
7、凸纹、网纹、文字、标志设计
铸件上的凸纹、网纹、文字标记设计应注意：

文字与图案最好是凸体，以便模具加工。 文字大小一般不小于GB 4457.3—84规定的5号字 文字凸出高度大于0.3 mm，一般取0.5 mm。 线条最小宽度为凸出高度的1.5倍，常取0.8 mm。 线条最小间距大于0.3 mm，脱模斜度为10°～15°。 线端应避免尖角，图案应尽量简单。
铸件的同轴度和对称度公差 名义 尺寸
~18 >18~50 >50~12 0
同一半型 内的公差
0.10 0.15 0.25
两个半型 内的公差
0.20 0.25 0.35
名义 尺寸
>120~2 60 >260~5 00
同一半型 内的公差
0.35 0.65
两个半型 内的公差
0.50 0.80
4、铸件的表面要求
压铸件的分型面上，应尽量避免带有圆角
避免模具局部过薄
避免在压铸件上设计互相交叉的盲孔
避免内侧凹
改进模具结构、减少抽芯部位
减少不与分型面垂直的抽芯部位，对降低模具的 复杂程度和保证压铸件的精度是有好处的。
方便压铸件脱模和抽芯
防止变形
（二）压铸件基本结构设计
1、壁厚与肋 压铸件壁厚增加，内部气孔、缩孔等缺陷也随 之增加，故在保证铸件有足够强度和刚度的前提 下应尽量减少厚度并保持各截面的厚薄均匀一致。 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。
一、项目导入
下面四种压铸件在结构设计上有什么问题？怎 样改进？
件1
件2
件3
件4
二、相关知识
（一）压铸工艺对压铸件结构设计的要求 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。
简化模具，延长模具使用寿命
改进模具结构、减少抽芯部位
方便压铸件脱模和抽芯
防止变形
简化模具，延长模具使用寿命
螺纹不宜过长，牙形应是圆头或平头。
压铸齿轮的成型方法
压铸齿轮的最小模数
项 目
铅锡合金 锌合金 铝合金
镁合金
铜合金
模 数
0.3
0.3
0.5
0.5
1.5
精 度
3
3
3
3
3
斜 度
在宽度小于20mm时，每面至少有0.05~0.2mm， 而铜合金应为0.1~0.2mm
6、嵌件
嵌铸也称镶铸，它是把金属或非金属的零件（嵌件）先 嵌放在压铸模内，再与压铸件铸合在一起。这样既可充 分利用各种材料的性能（如强度、硬度、抗蚀性、耐磨 性、导磁性、导电性等）以满足不同条件下使用的要求， 又可弥补因铸件结构工艺性差而带来的缺点以解决具有 特殊技术要求零件的压铸问题。
铸件的壁厚
壁厚 处的 面积 a×b cm2
~25 >25~100 >100~50 0 >500
锌合金
铝合金
镁合金
铜合金
壁厚h／mm 最 小
0.5 1.0 1.5 2.0
正 常
1.5 1.8 2.2 2.5
最 小
0.8 1.2 1.8 2.5
正 常
2.0 2.5 3.0 4.0
最 小
0.8 1.2 1.8 2.5
一般相当于 Ra1.6μm 一般相当于 Ra3.2μm 一般相当于 Ra6.3μm
5、压铸件的加工余量
1.压铸件具有精确的尺寸和良好的铸造表层， 一般可以不再做机械加工。 去除脱模斜度，以满足该表面和该部位的装配 要求，需要达到更高精度的尺寸，铸件未压铸 出的一些形状等。
2.当压铸件需用后续的加工来达到其精度时， 应优先考虑采用精整加工，如校正、压光、 整形等，以便保留其强度较高的致密层。其 次才考虑采用切削加工，并选用较小的加工 余量。这是由于压铸件的表面层因激冷作用 而形成致密层。
任务2.2
压铸件结构工艺性设计
国家标准（GB/T6414-1999）中将铸件尺寸公 差划分为16个等级，标记为CT1~CT16。压铸 件尺寸公差可以控制在CT4~CT8级，但不同合 金可以达到的等级范围有所不同，一般铝合 金、镁合金可以达到级，锌合金可以达到 CT4~CT6级。
压铸件上一些受分型面或压铸模活动成形零 件影响的尺寸，确定它们的公差值时，在按 表2-12查取的公差数值基础上，还应加上一 附加公差值。附加公差值按表2-13选取。
名义 尺寸
~25 >25~63 >63~160 >160~250 >250~400 >400
同一半型 内的公差
0.1 0.15 0.20 0.30 0.45 0.75
两个半型 内源自文库公差
0.15 0.20 0.30 0.45 0.65 1.00
同一半型内两 个活动部位间 公差
0.20 0.30 0.45 0.70 1.20
嵌件的主要作用： 消除压铸件的局部热节，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 蚀性、耐磨性、焊接性、导电性、导磁性和绝缘 性等，以扩大压铸件的应用范围。 对于具有侧凹、深孔、曲折孔道等结构的复杂 铸件，因无法抽芯而压铸困难，使用嵌铸，可以 顺利压出。 可将许多小铸件合铸在一起，代替装配工序或 将复杂件转化为简单件。
嵌铸设计的要求：
嵌件在铸件内必须稳固牢靠，故其铸入部
分应制出直纹、斜纹、滚花、凹槽、凸起 或其它结构，以增强嵌件与压铸合金的结 合。
轴类嵌件的固定方法
形 式 螺钉头 螺栓 开槽 凸台滚花 十字销 十字头
图 例
套类嵌件的固定方法
形 式 平槽 凸缘削平 六角环槽 尖锥销槽 滚花环槽
图 例
嵌件周围应有一定厚度的金属层，以提高铸件与嵌件的包
0.8 2.0 1.5 2.5 6 4 5 3
通孔 d>5
12 d 8 d 10 d 5 d
d<5
8 6 8 3 d d d d
锌合金 铝合金 镁合金 铜合金
d d d d
3、铸造圆角
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；
可避免尖角处产生应力集中而开裂。
对需要进行电镀和涂覆的压铸件更为重要，圆
尺寸公差带位置如下：
(1) 非加工的配合尺寸，孔取（＋）公差， 轴取（―）公差。
(2) 加工的配合尺寸，孔取（―）公差， 轴取（＋）公差；或孔和轴均取（±）偏差，其 偏差值为表2-12中公差值的二分之一。
(3) 非配合尺寸，按铸件结构确定公差带 位置取单向或双向，必要时调整其基本尺寸。
2、压铸件的角度公差
3.铸件最大外轮廓尺寸与基本尺寸两个余量 的平均值。当加工余量受脱模斜度的影响 时，一般内表面尺寸以大端为基准，外表面 尺寸以小端为基准。
逐渐上需留加工余量的情况： (1) 去除脱模斜度，以满足该表面和该部位装配 要求。 (2) 达到更高精度的尺寸。 (3) 铸件未压铸出的一些形状。 (4) 去除浇口或因工艺需要而增加的多余部分。 (5) 模具的成型零件因磨损或掉块，造成铸件的 表面或形状不符合要求。
压铸件的表面要求分为铸造痕迹和表面粗 糙度两种。 铸件的表面质量分级：
级 别 1 级 2 级 3 级
使
用
范
围
备
注
要求高的表面，需镀铬、抛光、研磨的表面， 相对运动的配合面，危险应力区表面
涂装要求或要求密封的表面，镀锌、阳 极化、油漆、不打腻，以及装配接触面 保护性涂装表面及紧固接触面，油漆打 腻表面，其它表面
肋的位置应是铸件 受力较大处，而且 要对称布置；厚度 要均匀，方向与料 流方向一致。
肋的厚度一般不应当超过与其相连的壁的厚度，可 取设肋处壁厚2/3～3/4。当铸件壁厚小于2mm时，容 易在肋处蹩气，故不宜设肋。如必须设肋，则可使肋与 壁相连处加厚。
肋的尺寸结构
2、铸孔的设计
压铸法的特点之一是能够铸出小而深的圆孔、长 方形孔和槽。
机械加工余量
基本 尺寸 每面 余量 ≤100 0.5 >100~250 0.75 >250~400 1.0 >400~630 1.5 >630~1000 2.0
当 当 当
90 , R s; 45 , R1 0.75s, R2 1.5s; 30 , R1 0.5s, R2 2.5s
4、脱模斜度
脱模斜度又称铸造斜度。为了便于从 压铸模内取出压铸件和从压铸件内抽出型 芯，压铸件应具有足够的和尽可能大的铸 造斜度。
角度公差一般要求选用Ⅱ级精度。
图3-3 角度公差示意图 (a)锥体 (b)夹角
3、压铸件的形位公差
(1) 压铸件的表面形状主要是由压铸模的成 型表面所决定的，而模具的成型表面可以 达到较高的精度，因此，对压铸件的表面 形状不作另行规定，其公差值包括在有关 尺寸的公差范围内。
(2) 压铸件的表面位置公差由该表面在模 具内所处的位置所决定。 铸件的平行度和垂直度的公差
脱模斜度的选用原则： 压铸件的壁厚越厚，合金对型芯的包紧力 也越大，脱模斜度就越大。 合金的收缩率越大，熔点越高，脱模斜度 也越大。 压铸件内表面或孔比外表面的脱模斜度要 大。
配合面的最小脱模斜度 非配合面的最小脱模斜度 合金 外表面α 锌合金 铝合金 镁合金 铜合金 10′ 15′ 15′ 30′ 内表面β 15′ 30′ 30′ 45′ 外表面α 15′ 30′ 30′ 1° 内表面β 45′ 1° 1° 1°30′
正 常
2 2.5 3 4.0
最 小
0.8 1.5 2.0 2.5
正 常
1.5 2.0 2.5 3.0
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。
塑件的肋
肋的作用除了增加刚性和强度外，还能使 金属流动畅通，消除由于金属过分集中而 引起的缩孔、气孔与裂纹等缺陷。
紧力，并防止金属层产生裂纹，金属层厚度可按嵌件直径选 取。
周围金属层外径D 2.5 3 6 9 13 16 19 嵌件直径d 0.5 1 3 5 8 11 3 包住嵌件金属层 最小厚度s 1 1 1.5 2 2.5 2.5 3
22
25
16
18
3
3.5
嵌件包紧部分不允许有尖角，以免铸件发生开裂。嵌件