壓鑄件模具產品設計師必讀—壓鑄件設計規范

一、 壁厚

壓鑄件的壁厚對鑄件質量有很大的影響。以鋁合金為例，薄壁比厚壁具有更高的強度和良好的致密性。因此，在保證鑄件有足夠的強度和剛性的條件下，應盡可能減少其壁厚，并保持壁厚均勻一致。

鑄件壁太薄時，使金屬熔接不好，影響鑄件的強度，同時給成型帶來困難；壁厚過大或嚴重不均勻則易產生縮癟及裂紋。隨著壁厚的增加，鑄件內部氣孔、縮松等缺陷也隨之增多，同樣降低鑄件的強度。

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

現使用的絕大多數為鋁壓鑄件，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有圓角（分型面處除外），使金屬填充時流動平穩，氣體容易排出，并可避免因銳角而產生裂紋。對于需要進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 rmax=Kh R=r＋h
不等壁厚		r≥（h＋h1）/3 R= r＋（h＋h1）/2

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符合表2的要求。

2) 脫模斜度

設計壓鑄件時，就應在結構上留有結構斜度，無結構斜度時，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	內表面β	外表面α	內表面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。

②、表中數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，則脫模斜度可適當增加。

現采用的脫模斜度一般取1.5°。

三、加強筋

加強筋的設置可以增加零件的強度和剛性，同時改善了壓鑄的工藝性。

但須注意：

① 分布要均勻對稱；

② 與鑄件連接的根部要有圓角；

③ 避免多筋交叉；

④ 筋寬不應超過其相連的壁的厚度。當壁厚小于 1.5mm時，不宜采用加強筋；

⑤ 加強筋的脫模斜度應大于鑄件內腔所允許的鑄造斜度。

一般采用的加強筋的尺寸按圖1選取：

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 合金 徑 類別	最小孔徑 d（mm）		最大孔深（mm）				孔的最 小斜度
	一般的	技術上 可能的	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）

現較為常用的自攻螺釘規格為M4與M5，其采用的底孔直徑如下表：

	d2		d3		t
M4	3.84	0 -0.1	3.59	+0.1 0	10
M5	4.84	0 -0.1	4.54	+0.1 0	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,鑄孔到鑄件邊緣應保

持一定的壁厚，見圖2。

b≥(1/4～1/3)t

當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，表內值為小端部位值。

六、壓鑄件內的嵌件

壓鑄件內采用嵌件的目的：

① 改善和提高鑄件上局部的工藝性能，如強度、硬度、耐磨性等；

② 鑄件的某些部分過于復雜，如孔深、內側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力集中；

③　必須考慮嵌件在模具上定位的穩固性，滿足模具內配合要求；

④　外包嵌件的金屬層不應小于1.5～2mm；

⑤　鑄件上的嵌件數量不宜太多；

⑥　鑄件和嵌件之間如有嚴重的電化腐蝕作用，則嵌件表面需要鍍層保護；

⑦　有嵌件的鑄件應避免熱處理，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不到產品圖紙要求時，應首先考慮采用精整加工方法，如校正、拉光、擠壓、整形等。必須采用機加工時應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面。

推薦采用的機加工余量及其偏差值見表8。鉸孔余量見表9。

表8 推薦機加工余量及其偏差（mm）

基本尺寸	≤100		＞100～250		＞ 250 ～400		＞ 400 ～630		＞ 630 ～1000
每面余量	0.5	+0.4 -0.1	0.75	+0.5 -0.2	1.0	+0.5 -0.3	1.5	+0.6 -0.4	2.0	+1 -0.4

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

現采用的機加工余量一般取0.3～0.5mm。