压铸件设计工艺
1.1
压铸工艺成型原理及特点
压铸，即压力铸造，是将液态金属或半液态金属，在高压作用下，以高的速度填充到压铸模的
型腔中，并在压力下快速凝固而获得铸件的一种方法。
压铸时常用压力是从几兆帕至几十兆帕，填充起始速度在0.5-70m/s；压铸时的熔料温度，铝合金一般是610-670℃，锌合金一般是400-450℃，模具温度一般为合金温度的三分之一。
注：本章节只涉及锌铝合金压铸件的讨论。
1.2 1.2.1
压铸件的设计要求
压铸件设计的形状结构要求
合理的压铸件结构不仅能简化压铸模具的结构，降低制造成本，同时也能改善压铸件的质量。 应注意如下要求：
a、 避免内部侧凹或盲孔结构；
b、 避免或减少垂直于分型面的孔或外部盲孔结构；
1.2.2
压铸件设计的壁厚要求
压铸件壁厚度（通常称壁厚）是压铸工艺中的关键因素，如熔料填充时间的计算、凝固时间的计算、模具温度梯度的分析、压力（最终比压）的作用、留模时间的长短、压铸件顶出温度的高低及操作效率等等，都与壁厚有着直接的联系。 应注意如下要求：
a、 压铸件壁厚偏厚会使压铸件的力学性能明显下降，薄壁压铸件致密性好，相对提高了铸
件强度及耐压性；
b、 压铸件壁厚不能太薄，太薄会造成铝合金熔液填充不良，成型困难，使铝合金熔液熔接
不好，并给压铸工艺带来困难；
c、 压铸件随壁厚的增加，其内部气孔、缩孔等缺陷也随之增加； d、 应尽量保持壁厚截面的厚薄均匀一致。
根据压铸件的表面积大小划分，锌铝合金压铸件的合理壁厚如下表3-1所示：
表3-1 锌铝合金压铸件的合理壁厚
压铸件表面积h（mm2）壁厚t（mm） 1.0～3.0 1.5～4.5 2.5～5.0 3.5～6.0 h ≤25 25 < h ≤100 100< h ≤400 h ＞400 1
1.2.3 压铸件的加强筋/肋的设计要求
加强筋/肋的作用是增加压铸件的强度和刚性，减少铸件收缩变形，避免工件从模具内顶出时发生变形，作为熔料填充时的辅助回路（熔料流动的通路）。 应注意如下要求：
a.压铸件的加强筋/肋的厚度应小于所在壁的厚度，一般取该处壁厚的2/3~3/4；
1.2.4 压铸件的圆角设计要求
设计适当的工艺圆角，有利于压铸成型，避免应力及产生裂纹，并可延长压铸模具的寿命；
当压铸件需要进行电镀或涂覆时，圆角处可防止镀（涂）料沉积，获得均匀镀（涂）层。 应注意如下要求：
a. 压铸件上凡是壁与壁的连接处（模具分型面的部位除外）都应设计成圆角； b. 压铸件圆角一般取：1/2壁厚≤R≤壁厚；
1.2.5
压铸件设计的铸造斜度要求
铸造斜度是在脱模时，减少压铸件与模具型腔的摩擦，使压铸件容易被取出；减少铸件表面
被划伤；延长压铸模使用寿命。
锌铝合金压铸件的一般最小铸造斜度如下表3-2所示：
表3-2 锌铝合金压铸件的一般最小铸造斜度
锌铝合金压铸件最小的铸造斜度 外表面 1° 1.2.6
压铸件的常用材料
内表面 1°30′ 型芯孔（单边） 2° 常用压铸铝合金一般有：ADC12、YL113、YL102、A380、A360等； 常用压铸锌合金一般有： 3#Zn；
目前，珠江三角洲地区比较普遍的铝合金材料是ADC12，它在压铸成型性、切削性、机械性能等各方面均有较好的表现。
1.2.7
压铸模具的常用材料
压铸模具型腔材料要求具有较高的冷热疲劳抗力、良好的断裂韧性及热稳定性。
表3-3 常用压铸模具型腔材料牌号
材料标准 热作模具钢
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AISI (美国) H13 DIN (德国) 1.2344 JIS （日本） SKD61 ASSAB (瑞典) 8407 GB (中国) 4Cr5MoSiVi 第四章 铝型材零件设计工艺
铝型材是通过把加热到一定温度的铝坯锭放在挤压机的挤压筒中，挤压机的压力通过挤压杆、垫片
2
作用在坯锭上，迫使金属流出挤压模，从而获得所需形状、尺寸、性能的制品。 2.1 型材挤压加工的基本常识 铝型材的生产工艺流程 铝型材成型加工中的主要工序是挤压，其它工序与供货状态有关，流程见图4-1 铝锭原料熔炼和铸造锯切定尺坯锭均热处理坯锭加热挤压中间坯料切成中间坯料一次挤压加 热二次挤压2.1.1 挤压状态淬火+自然时效淬 火 淬火+人工时效淬 火 张力矫直切头尾、取试样辊式矫直人工时效手工矫直退火状态张力矫直切头尾、取试样辊式矫直手工矫直成品退火张力矫直张力矫直切头尾、取试样切头尾、取试样辊式矫直辊式矫直手工矫直切成品表面处理检 验包 装 图 4-1 铝型材零件生产流程 2.1.2 常见型材挤压方法 按照挤压型材的类型，可分为实心型材挤压和空心型材挤压等。 按照坯料相对挤压筒的移动特点，可分为正挤压和反挤压等。 一、实心型材挤压 实心型材挤压采用两种基本方法，即金属正向流动的挤压、金属反向流动的挤压，分别如图4-2和图4-3所示。
3
123456F 1.挤压杆 2.挤压筒 3.挤压垫 4.坯锭 5.挤压模 6.制成品 图 4-2 实心型材正向挤压 123456F 1.堵头 2.坯锭 3.挤压筒 4.挤压模 5.制成品 6.挤压杆 图 4-3 实心型材反向挤压 二、空心型材挤压 根据空心型材的外形、孔的数目、尺寸形状、孔对型材断面中心位置的非对称分布程度等，空心型材挤压常采用两种基本方法： a. 挤压针管材挤压法：可对空心或实心坯锭进行挤压，当采用实心坯锭时，在挤压之前先进行穿孔。这种方法挤压的空心型材没有接逢，一般用于形状简单、内孔直径较大的异形断面管材，如图4-4所示。
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1234567F 1.挤压杆 2.挤压筒 3.挤压垫 4.坯锭 5.挤压针 6.挤压模 7.制成品 图 4-4 无逢管材正向挤压
b. 组合模焊合挤压：挤压时采用实心坯锭，组合针和模子是一个整体或装成一个刚性结构。
坯料4放入挤压筒2中，在挤压杆1通过挤压垫片3所传递的力的作用下，坯料金属在高压作用下被模子5分成两股或两股以上的金属流，在模子的焊合室内被重新焊合。最终在模孔和组合针的逢数之数目等于被分开的金属流股数，如图4-5所示。 123456F7（坯料开始填充挤压）（挤压过程）8 1.挤压杆 2.挤压筒 3.挤压垫 4.坯锭 5.模子 6.模套 7.组合针 8.制成品 图 4-5 组合模焊合挤压 2.1.3
空心型材挤压模具简单介绍
如上节所述空心型材有两种挤压方式，这里介绍后一种组合模，组合模是将模心置于模孔中与模子
组合成一个整体，模孔的形状和尺寸决定了型材的外形和尺寸，而模芯的形状和尺寸则决定着型材内孔的形状和尺寸。
常见的组合模有舌形模和平面分流模等。舌形模又称桥式模，如图 (a)所示；主要缺点是挤压压
余大，强度较差，且制造加工困难。平面分流模可用于舌形模无法生产的，双孔、多孔或内腔复杂的空心型材，如图4-6(b)所示。
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压铸件设计工艺资料
