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铝合金压铸结构设计规范


二、压铸合金
用于生产压铸件的金属材料有多为铝合金、纯铝、 锌合金、铜合金、镁合金、铅合金、锡合金等有 色金属,黑色金属很少采用。
对压铸合金的基本要求:
三、压铸铝合金材料常识
我公司常用的压铸件材料为压铸铝合金,代号为 YL102(国标材料)和ADC12(日本标准材料) 二种。
国标GB/T 15115和日本标准JISH 5302中分别规定 了压铸铝合金的牌号、代号、化学成份、检验方 法和检验规则等;
压铸是最先进的金属成型方法之一,是实现少切屑,无切屑 的有效途径,应用很广,发展很快。目前压铸合金不再局 限于有色金属的锌、铝、鎂和铜,而且也逐渐扩大用来压 铸铸铁和铸钢件。压铸件的尺寸和重量,取决于压铸机的 功率。由于压铸机的功率不断增大,铸件形尺寸可以从几 毫米到1~2m;重量可以从几克到数十公斤。国外可压铸 直径为2m,重量为50kg的铝铸件。
8. 钛(Ti) 铝合金中加入微量的钛,能显著细化铝合金的晶粒 组织,提高合金的机械性能,降低合金的热压铸件对压铸工艺的符合性,是防止不良品的发生 并以低成本大批量生产的保证。良好的压铸件设 计可以保证模具的寿命和生产的可靠性以及高的 良品率。
压铸件的设计原则是:正确选择压铸件的材料;合 理确定压铸件的尺寸精度;尽量使壁厚分布均匀; 避免尖角。
4. 锌(Zn) 锌在铝合金中能提高流动性,增加热脆性,降低耐蚀
性,故应控制锌的含量在规定范围中。 5. 铁(Fe) 在所有铝合金中都含有害杂质。因铝合金中含铁量太
高时,铁以FeAl3、Fe2Al7和Al-Si-Fe的片状或针 状组织存在于合金中,降低机械性能,这种组织还会 使合金的流动性减低,热裂性增大,但由于铝合金对 模具的粘附作用十分强烈,当铁含量在0.6%以下时
2. 铜(Cu) 铜和铝组成固溶体,当温度在548℃时,铜在铝中的
溶解度应为5.65%,室温时降至0.1%左右,增加含 铜量,能提高合金的流动性,抗拉强度和硬度,但 降低了耐蚀性和塑性,热裂倾向增大。 3. 镁(Mg) 在高硅铝合金中加入少量(约0.2~0.3%)的镁,可 提高强度和屈服极限,提高了合金的切削加工性。 含镁8%的铝合金具有优良的耐蚀性,但其铸造性
工艺过程动画
压铸工艺的特点:高速高压是压力铸造的主要特征。 常用的工作压力为数十兆帕,填充速度约为 16~80m/s,金属液填充模具型腔时间极短,约为 0.01~0.2s。与其它铸造方法相比,压铸有以下三方 面优点:
1. 产品质量好
铸件尺寸精度高,一般相当于6~7级,甚至可达4级; 表面光洁度好,一般相当于5~8级;强度和硬度较 高,强度一般比砂型铸造提高25~30%,但延伸 率降低约70%;尺寸稳定,互换性好;可压铸薄 壁复杂的铸件。例如,当前锌合金压铸件最小壁 厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;最小铸 出孔径为0.7mm;最小螺距为0.75mm。
6. 锰(Mn) 锰在铝合金中能减少铁的有害影响,能使铝合金中
由铁形成的片状或针状组织变为细密的晶体组织, 故一般铝合金允许有0.5%以下的锰存在。含锰量 过高时,会引起偏析。 7. 镍(Ni) 镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度,降低耐蚀 性。镍与铁的作用一样,能减少合金对模具的熔
当镍含量在1~1.5%时,铸件经抛光能获得光洁的 表面。由于镍的来源缺乏,应尽量少采用含镍的铝 合金。
压铸件按使用要求可分为两大类,一类承受较大载 荷的零件或有较高相对运动速度的零件,检查的 项目有尺寸、表面质量、化学成分、力学性能 (抗拉强度、伸长率、硬度)。另一类为其它零 件,检查的项目有尺寸、表面质量及化学成分。
一、压铸件的结构要素
合理的压铸件结构不仅能简化压铸型的结构,降低制 1、造铸成件本设,计同的时结也构改要善求铸件质量。 (1)消除内部侧凹,如:
ADC12相当于YL104,但性能参数、化学成份不恒 等,特别在性能上相差较大。
压铸铝合金中各元素的作用和影响
1. 硅(Si) 硅是大多数压铸铝合金的主要元素。它能改善合金的
铸造性能。硅与铝能组成固溶体。在577℃时,硅 在铝中的溶解度为1.65%,室温时为0.2%、含硅 量至11.7%时,硅与铝形成共晶体。提高合金的高 温造型性,减少收缩率,无热裂倾向。当合金中含 硅量超过共晶成分,而铜、铁等杂质又多时,即出 现游离硅的硬质点,使切削加工困难,高硅铝合金
铝合金压铸件的设计 和质量要求
学习内容 §1、压铸工艺及压铸铝合金材料常识 §2、铝合金压铸件的设计 §3、铝合金压铸件的质量要求
§1、压铸工艺及压铸铝合金 材料常识
一、压铸工艺简介
压力铸造(简称压铸)是近代金属成型加工工艺中发 展较快的一种少无切削的特种铸造方法。工艺实质 是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速 度充填压铸型型腔,并在压力下成型和凝固而获得 铸件的方法。
(2)、避免或减少抽芯部位 压铸抽芯过程示意
避免和减少抽芯的方法:①非重要部位,由压铸完成 后的后续工序完成;②改进结构设计,以满足功能 而牺牲外观。如:
(3)避免型芯交叉,如:
2、铸件设计的壁厚要求 压铸件设计的特点之一是壁厚设计。合理的壁厚取决
于铸件的具体结构、合金性能和压铸工艺等因素。为 了满足各方面的要求,以正常、均匀壁厚为佳。薄壁 铸件致密性好,相对提高了铸件强度及耐压性。但壁 不能太薄,太薄使合金熔接不好,易产生缺陷,并给 工艺带来困难,特别是大面积的薄壁成型更困难。厚 壁或壁厚的严重不均匀则易产生缩孔、气孔等缺陷, 使压铸件的力学性能明显下降,图3-2表示出锌合金、
2.生产效率高
机器生产率高,例如国产J1113型卧式冷空压铸机 平均八小时可压铸600~700次,小型热室压铸机 平均每八小时可压铸3000~7000次;压铸型寿命 长,一付压铸型,压铸钟合金,寿命可达几十万 次,甚至上百万次;易实现机械化和自动化。
3.经济效果优良
由于压铸件尺寸精确,表泛光洁等优点。一般不再 进行机械加工而直接使用,或加工量很小,所以 既提高了金属利用率,又减少了大量的加工设备 和工时;铸件价格便易;可以采用组合压铸以其 他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金 属。
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