其一、鑄鋁件設計要點
1、鑄鋁件的形狀結構要求:a、內部側凹;b、避免或減少抽芯部位;c、避免型芯交叉;合理的鑄鋁件結構不僅能簡化壓鑄型的結構,降低制造成本,同時也鑄鋁件質量。
2、鑄鋁件設計的壁厚要求:鋁鑄件壁厚度(通常稱壁厚)
是壓鑄工藝中一個具有意義的因素,壁厚與整個工藝規范有著密切關系,如填充時間的計算、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(終比壓)的作用、留模時間的長短、鑄鋁件頂出溫度的高低及操作效率;a、零件壁厚偏厚會使鑄鋁件的力學性能明顯下降,薄壁鑄鋁件致密性好,相對提高了鑄鋁件強度及耐壓性;b、鑄鋁件壁厚不能太薄,太薄會造成鋁液填充不良,成型困難,使鋁合金熔接不好,鑄鋁件表面易產生冷隔等缺陷,并給壓鑄工藝帶來困難;鑄鋁件隨壁厚的增加,其內部氣孔、縮孔等缺陷增加,故在鑄鋁件有足夠強度和剛度的前提下,應盡量減小鑄鋁件壁厚并保持截面的厚薄均勻一致,為了避免縮松等缺陷,對鑄鋁件的厚壁處應減厚(減料),增加筋;對于大面積的平板類厚壁鑄鋁件,設置筋以減少鑄鋁件壁厚;根據鑄鋁件的表面積,鋁合金鑄鋁件的合理壁厚如下:鑄鋁件表面積/mm2壁厚S/mm≤251.0~3.0>25~1001.5~4.5>100~4002.5~5.0>4003.5~6.0。
3、鑄鋁件設計筋的要求:
筋的作用是壁厚改薄后,用以提高零件的強度和剛性,防止減少鑄鋁件收縮變形,以及避免工件從模具內頂出時發生變形,填充時用以作用輔助回路(金屬流動的通路),鑄鋁件筋的厚度應小于所在壁的厚度,一般取該處的厚度的2/3~3/4。
4、鑄鋁件設計的圓角要求:
鑄鋁件上凡是壁與壁的連接,不論直角、銳角或鈍角、盲孔和凹槽的根部,都應設計成圓角,只有當預計確定為分型面的部位上,才不采用圓角連接,其余部位一般為圓角,圓角不宜過大或過小,過小鑄鋁件易產生裂紋,過大易產生疏松縮孔,鑄鋁件圓角一般取:1/2壁厚≤R≤壁厚;圓角的作用是有助于金屬的流動,減少渦流或湍流;避免零件上因有圓角的存在而產生應力集中而導致開裂;當零件要進行電鍍或涂覆時,圓角可獲得均勻鍍層,防止尖角處沉積;可以延長壓鑄模的使用壽命,不致因模具型腔尖角的存在而導致崩角或開裂。
其二、壓鑄件的質量問題
壓鑄件的使用量隨著社會經濟的發展而不斷的攀升,而壓鑄件本身是一種壓力鑄造的零件。壓鑄件質量包括外觀質量、內在質量和使用質量,外觀質量是指壓鑄件表面的粗糙度、表面質量、尺寸公差、形位公差和質量偏差等;內在質量是指壓鑄件的化學成分、物理和力學性能、金相組織以及在壓鑄件內部存在的孔涮、夾雜物和裂紋等;使用質量是指壓鑄件能滿足各種使用要求和工作性能,如、耐蝕性、和切削性、焊接性等。
壓鑄件由于壓鑄方法固有的充型造成的噴射以及金屬模具冷卻和高的生產效率對模具的損害,使壓鑄件不可避免的產生很多缺陷,一些缺陷是與壓鑄方法與之俱來的,一些則是可以避免的,一些缺陷不會影響壓鑄件的性能,所以不會造成壓鑄件廢品,而另外一些缺陷則可能會影響壓鑄件的性能而成為廢品。質量是企業的生命線,是提高企業競爭能力的重要支柱,是提高企業經濟效益的重要條件,因此,提高壓鑄件質量,無論對于壓鑄企業的經濟利益,還是減少資源浪費的社會效益,都是非常有利的。
壓鑄件質量包括外觀質量、內在質量和使用質量,外觀質量是指壓鑄件表面的粗糙度、表面質量、尺寸公差、形位公差和質量偏差等;內在質量是指壓鑄件的化學成分、物理和力學性能、金相組織以及在壓鑄件內部存在的孔涮、夾雜物和裂紋等;使用質量是指壓鑄件能滿足各種使用要求和工作性能,如、耐蝕性、和切削性、焊接性等。