鋁合金壓鑄設計要點

鋁壓鑄件具有生產效率高、加工成本低、生產過程易於機械自動化、鑄件尺寸精度高、表面質量好、綜合機械性能好等優點； 但在鑄造過程中容易產生氣孔、流痕和划痕。 缺陷，如裂紋、凹痕、裂紋、欠鑄等，使壓鑄件的外觀質量和力學性能變差。 為避免壓鑄成型過程中出現上述問題，結構設計師需要在壓鑄件的結構設計中提前對方案進行評估，在零件的結構設計中進行合理的佈局，以及通過優化結構，將缺陷降到最低。

鋁合金壓鑄成型原理

鋁合金壓鑄件必須由模具成型，結合壓鑄機和鋁合金綜合使用。 壓鑄工藝的原理是利用高壓使熔融金屬高速流入精密金屬模具型腔，熔融金屬在壓力下冷卻凝固形成鑄件。 冷室壓鑄和熱室壓鑄是壓鑄工藝的兩種基本方法。 在冷室壓鑄中，通過手動或自動澆注裝置將熔融金屬澆注到壓室中，然後注射沖頭前進，將金屬液壓壓入型腔。 在熱室壓鑄過程中，壓力室垂直於坩堝，熔融金屬通過壓力室上的進料口自動流入壓力室。 注射沖頭向下移動，將熔融金屬通過鵝頸管推入型腔。 熔融金屬凝固後，打開壓鑄模具，取出鑄件，完成整個壓鑄成型過程。

加強筋厚度與壓鑄壁厚的關係(mm)

鋁合金壓鑄件的設計要點

壓鑄設計的合理性關係到整個壓鑄成型過程。 在設計壓鑄件時，應充分考慮壓鑄件的結構特點和壓鑄工藝要求，盡量減少所設計的壓鑄件在壓鑄成型過程中的缺陷。 發生了，通過優化的設計方案，最大限度地提高了壓鑄件的質量。

最小。 壓鑄坡度

2.1 壓鑄件壁厚的合理設計

鋁合金壓鑄結構設計時應充分考慮壁厚。 壁厚是壓鑄過程中一個特別重要的因素。 壁厚與整個工藝規範有著密切的關係，如填充時間的計算和內澆口速度的選擇。 , 凝固時間的計算，模具溫度梯度的分析，壓力（最終比壓）的影響，模具停留時間的長短，鑄件頂出溫度的高低和操作效率； 設計壁厚過厚，會出現縮孔、砂孔、氣孔、內晶粒粗大等外表面缺陷，降低機械性能，提高零件質量，增加成本； 設計壁厚過薄會造成鋁液填充不良，成型困難，鋁合金溶解不良，鑄件表面難以填充。 ，缺料等缺陷，給壓鑄工藝帶來困難； 隨著氣孔的增加，壓鑄件內部氣孔、縮孔等缺陷增多。 因此，在保證鑄件足夠的強度和剛度的前提下，應盡量減少鑄件壁厚，保持截面厚度均勻。

2.2 壓鑄件加強筋的合理設計

對於大平面或薄壁壓鑄件，其強度和剛度較差，容易變形。 這時，加強筋的使用可以有效地防止壓鑄件收縮斷裂，消除變形，增強壓鑄件的強度和剛度。 對於平台等結構，可採用加強筋改善應力分佈，防止根部斷裂。 同時，加強筋可以輔助熔融金屬的流動，提高鑄件的充型性能。 此處加強筋根部的厚度不大於壁厚，一般設計為0.8～2.0mm； 加強筋的脫模角一般設計為1°～3°，高度越高脫模角越小； 加強筋根部應加圓角，避免零件斷面急劇變化，同時輔助熔融金屬流動，減少零件應力集中，增加零件強度. 這裡的圓角一般接近壁厚； 肋的高度一般不超過其厚度的5倍。 加強筋的厚度一般要求均勻。 設計過薄，加強筋本身容易斷裂，過厚則容易出現凹陷、氣孔等缺陷。 表1顯示了加強筋厚度與壓鑄件壁厚之間的關係。

2.3 壓鑄角度的合理設計

壓鑄斜面的作用是減少鑄件與型腔的摩擦，便於取出鑄件； 保證壓鑄面不拉傷，延長模具壽命。 模具的傾斜度與壓鑄件的高度有關。 高度越大，模具的傾斜度越小。 一般情況下，壓鑄件外表面的出口角約為內腔出口角的1/2，但在實際設計中，壓鑄件的內外表面可以設計成以保持壁厚相同。 均勻性，簡化結構設計。 例如，表2是各種合金壓鑄件的最小拔模斜度的參考值，表3是各壓鑄型腔的拔模斜角與深度的關係。

型腔傾角與模具深度的關係

2.4 加工餘量的合理設計

在設計壓鑄件時，應盡量避免機械加工。 機加工會破壞零件表面的緻密層，影響零件的力學性能； 會暴露壓鑄件的內部氣孔，影響表面質量，增加零件成本。 當壓鑄件的加工不可避免時，應盡量避免較大切削量的設計，結構設計應盡量便於加工或減少加工面積，降低加工成本。

壓鑄件上部尺寸精度要求高，或某些平面粗糙度要求高，壓鑄工藝難以達到要求。 這時候需要進行後續的處理。 對於這部分結構，設計時應盡量預留加工餘量。 壓鑄件的表面強度和硬度高於內部。 加工時注意保持面密度，加工餘量不宜過大。 過度加工可能會導致氣孔和外表面缺陷。 表4留作機加餘量參考。

2.5 鋁合金壓鑄件的噴塗設計

壓鑄件的表面噴塗設計一般採用粉末噴塗工藝，其原理是靜電噴塗：塗料主要是由電極極化，然後被噴塗的物體帶上相反的電荷，粉末在電場力的作用下均勻附著在物體表面。 . 粉末噴塗工藝特點：粉末靜電噴塗不會造成空氣污染，粉末可回收利用，降低材料消耗成本，塗膜具有良好的耐酸、耐鹼、耐腐蝕性能。

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