一、 壁厚
壓鑄件的壁厚對鑄件質(zhì)量有很大的影響。以鋁合金為例,薄壁比厚壁具有更高的強(qiáng)度和良好的致密性。因此,在保證鑄件有足夠的強(qiáng)度和剛性的條件下,應(yīng)盡可能減少其壁厚,并保持壁厚均勻一致。
鑄件壁太薄時,使金屬熔接不好,影響鑄件的強(qiáng)度,同時給成型帶來困難;壁厚過大或嚴(yán)重不均勻則易產(chǎn)生縮癟及裂紋。隨著壁厚的增加,鑄件內(nèi)部氣孔、縮松等缺陷也隨之增多,同樣降低鑄件的強(qiáng)度。
壓鑄件的壁厚一般以2.5~4mm為宜,壁厚超過6mm的零件不宜采用壓鑄。推薦采用的最小壁厚和正常壁厚見表1。
表1 壓鑄件的最小壁厚和正常壁厚、
鋅合金 |
鋁合金 |
鎂合金 |
銅合金 |
|||||
壁 厚 h (mm) |
||||||||
最小 |
正常 |
最小 |
正常 |
最小 |
正常 |
最小 |
正常 |
|
≤25 |
0.5 |
1.5 |
0.8 |
2.0 |
0.8 |
2.0 |
0.8 |
1.5 |
>25~100 |
1.0 |
1.8 |
1.2 |
2.5 |
1.2 |
2.5 |
1.5 |
2.0 |
>100~500 |
1.5 |
2.2 |
1.8 |
3.0 |
1.8 |
3.0 |
2.0 |
2.5 |
>500 |
2.0 |
2.5 |
2.5 |
4.0 |
2.5 |
4.0 |
2.5 |
3.0 |
現(xiàn)使用的絕大多數(shù)為鋁壓鑄件,其壁厚一般控制在2.0~2.5mm。
二、鑄造圓角和脫模斜度
1)鑄造圓角
壓鑄件各部分相交應(yīng)有圓角(分型面處除外),使金屬填充時流動平穩(wěn),氣體容易排出,并可避免因銳角而產(chǎn)生裂紋。對于需要進(jìn)行電鍍和涂飾的壓鑄件,圓角可以均勻鍍層,防止尖角處涂料堆積。
壓鑄件的圓角半徑R一般不宜小于1mm,最小圓角半徑為0.5 mm,見表2。鑄造圓角半徑的計算見表3。
表2 壓鑄件的最小圓角半徑(mm)
壓鑄合金 |
圓角半徑R |
壓鑄合金 |
圓角半徑R |
鋅合金 |
0.5 |
鋁、鎂合金 |
1.0 |
鋁錫合金 |
0.5 |
銅合金 |
1.5 |
現(xiàn)采用的圓角一般取R1.5。
表3 鑄造圓角半徑的計算(mm)
相連接兩壁的厚度 |
圖例 |
圓角半徑 |
相等壁厚 |
|
rmin=Kh |
不等壁厚 |
|
r≥(h+h1)/3 |
說明:①、對鋅合金鑄件,K=1/4;對鋁、鎂、合金
鑄件, K=1/2。
②、計算后的最小圓角應(yīng)符合表2的要求。
2) 脫模斜度
設(shè)計壓鑄件時,就應(yīng)在結(jié)構(gòu)上留有結(jié)構(gòu)斜度,無結(jié)構(gòu)斜度時,在需要之處,必須有脫模的工藝斜度。斜度的方向,必須與鑄件的脫模方向一致。推薦的脫模斜度見表4。
表4 脫模斜度
合金 |
配合面的最小脫模斜度 |
非配合面的最小脫模斜度 |
||
外表面α |
內(nèi)表面β |
外表面α |
內(nèi)表面β |
|
鋅合金 |
0°10′ |
0°15′ |
0°15′ |
0°45′ |
鋁、鎂合金 |
0°15′ |
0°30′ |
0°30′ |
1° |
銅合金 |
0°30′ |
0°45′ |
1° |
1°30′ |
說明:①、由此斜度而引起的鑄件尺寸偏差,不計入尺寸公差值內(nèi)。
②、表中數(shù)值僅適用型腔深度或型芯高度≤50mm,表面粗糙度在Ra0.1,大端
與小端尺寸的單面差的最小值為0.03mm。當(dāng)深度或高度>50mm,或表面
粗糙 度超過Ra0.1時,則脫模斜度可適當(dāng)增加。
現(xiàn)采用的脫模斜度一般取1.5°。
三、加強(qiáng)筋
加強(qiáng)筋的設(shè)置可以增加零件的強(qiáng)度和剛性,同時改善了壓鑄的工藝性。
但須注意:
① 分布要均勻?qū)ΨQ;
② 與鑄件連接的根部要有圓角;
③ 避免多筋交叉;
④ 筋寬不應(yīng)超過其相連的壁的厚度。當(dāng)壁厚小于 1.5mm時,不宜采用加強(qiáng)筋;
⑤ 加強(qiáng)筋的脫模斜度應(yīng)大于鑄件內(nèi)腔所允許的鑄造斜度。
一般采用的加強(qiáng)筋的尺寸按圖1選?。?/font>
t1=2 t /3~t;t2=3 t /4~t;
R≥t/2~t;
h≤5t; r≤0.5mm
(t—壓鑄件壁厚,最大不超過6~8mm)。
四、鑄孔和孔到邊緣的最小距離
1)鑄孔
壓鑄件的孔徑和孔深,對要求不高的孔可以直接壓出,按表5。
表5 最小孔徑和最大孔深
孔 |
最小孔徑 d(mm) |
最大孔深(mm) |
孔的最 |
||||
一般的 |
技術(shù)上 |
盲孔 |
通孔 |
||||
d>5 |
d<5 |
d>5 |
d<5 |
||||
鋅合金 |
1.5 |
0.8 |
6d |
4d |
12d |
8d |
0~0.3% |
鋁合金 |
2.5 |
2.0 |
4d |
3d |
8d |
6d |
0.5 % ~1% |
鎂合金 |
2.0 |
1.5 |
5d |
4d |
10d |
8d |
0~0.3% |
銅合金 |
4.0 |
2.5 |
3d |
2d |
5d |
3d |
2 % ~4% |
說明:①、表內(nèi)深度系指固定型芯而言,,對于活動的單個型芯其深度還可以適當(dāng)增加。
②、對于較大的孔徑,精度要求不高時,孔的深度亦可超出上述范圍。
對于壓鑄件自攻螺釘用的底孔,推薦采用的底孔直徑見表6。
表6 自攻螺釘用底孔直徑(mm)
現(xiàn)較為常用的自攻螺釘規(guī)格為M4與M5,其采用的底孔直徑如下表:
|
d2 |
d3 |
t |
||
M4 |
3.84 |
0 |
3.59 |
+0.1 |
10 |
M5 |
4.84 |
0 |
4.54 |
+0.1 |
20 |
2) 鑄孔到邊緣的最小距離
為了保證鑄件有良好的成型
條件,鑄孔到鑄件邊緣應(yīng)保
持一定的壁厚,見圖2。
b≥(1/4~1/3)t
當(dāng)t<4.5時,b≥1.5mm
五、壓鑄件上的長方形孔和槽
壓鑄件上的長方形孔和槽的設(shè)計推薦按表7 采用。
表7 長方形孔和槽(mm)
|
|||||
合金類別 |
鉛錫合金 |
鋅合金 |
鋁合金 |
鎂合金 |
銅合金 |
最小寬度b |
0.8 |
0.8 |
1.2 |
1.0 |
1.5 |
最大深度H |
≈10 |
≈12 |
≈10 |
≈12 |
≈10 |
厚度h |
≈10 |
≈12 |
≈10 |
≈12 |
≈8 |
說明:寬度b在具有鑄造斜度時,表內(nèi)值為小端部位值。
六、壓鑄件內(nèi)的嵌件
壓鑄件內(nèi)采用嵌件的目的:
① 改善和提高鑄件上局部的工藝性能,如強(qiáng)度、硬度、耐磨性等;
② 鑄件的某些部分過于復(fù)雜,如孔深、內(nèi)側(cè)凹等無法脫出型芯而采用嵌件;
③ 可以將幾個部件鑄成一體。
設(shè)計帶嵌件的壓鑄件的注意事項:
① 嵌件與壓鑄件的連接必須牢固,要求在嵌件上開槽、凸 起、滾花等;
② 嵌件必須避免有尖角,以利安放并防止鑄件應(yīng)力集中;
③ 必須考慮嵌件在模具上定位的穩(wěn)固性,滿足模具內(nèi)配合要求;
④ 外包嵌件的金屬層不應(yīng)小于1.5~2mm;
⑤ 鑄件上的嵌件數(shù)量不宜太多;
⑥ 鑄件和嵌件之間如有嚴(yán)重的電化腐蝕作用,則嵌件表面需要鍍層保護(hù);
⑦ 有嵌件的鑄件應(yīng)避免熱處理,以免因兩種金屬的相變而引起體積變化,使嵌件松動。
七、壓鑄件的加工余量
壓鑄件由于尺寸精度或形位公差達(dá)不到產(chǎn)品圖紙要求時,應(yīng)首先考慮采用精整加工方法,如校正、拉光、擠壓、整形等。必須采用機(jī)加工時應(yīng)考慮選用較小的加工余量,并盡量以不受分型面及活動成型影響的表面為毛坯基準(zhǔn)面。
推薦采用的機(jī)加工余量及其偏差值見表8。鉸孔余量見表9。
表8 推薦機(jī)加工余量及其偏差(mm)
基本尺寸 |
≤100 |
>100~250 |
> 250 ~400 |
> 400 ~630 |
> 630 ~1000 |
|||||
每面余量 |
0.5 |
+0.4 |
0.75 |
+0.5 |
1.0 |
+0.5 |
1.5 |
+0.6 |
2.0 |
+1 |
表9 推薦鉸孔加工余量(mm)
公稱孔徑D |
≤6 |
>6~10 |
> 10 ~18 |
>18 ~30 |
>30 ~50 |
>50 ~60 |
鉸孔余量 |
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
現(xiàn)采用的機(jī)加工余量一般取0.3~0.5mm。
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