灯具压铸件结构设计
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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
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’
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
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
双方协商采用后加工来保证。
3.2、平面度公差
压铸件变形因素与模具的顶出机构、零件的结构、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
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。
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。
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。
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>
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
>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。
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。
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
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
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’
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
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
双方协商采用后加工来保证。
3.2、平面度公差
压铸件变形因素与模具的顶出机构、零件的结构、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
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。
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。
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。
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>
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
>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。
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。
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