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    « 壓鑄件的成本核算及如何選擇壓鑄機的相關問題鋁合金壓鑄件缺陷的產生原因 »

    壓鑄件零件設計的注意事項

    壓鑄件零件設計的注意事項

     

     

    一、壓鑄件的設計涉及四個方面的內容:a、即壓力鑄造對零件形狀結構的要求;b、壓鑄件的工藝性能;c、壓鑄件的尺寸精度及表面要求;d、壓鑄件分型面的確定;壓鑄件的零件設計是壓鑄生產技術中的重要部分,設計時必須考慮以下問題:模具分型面的選擇、澆口的開設、頂桿位置的選擇、鑄件的收縮、鑄件的尺寸精度保證、鑄件內部缺陷的防范、鑄孔的有關要求、收縮變形的有關要求以及加工余量的大小等方面;

    二、壓鑄件的設計原則是:

    a、正確選擇壓鑄件的材料,b、合理確定壓鑄件的尺寸精度;c、盡量使壁厚分布均勻;d、各轉角處增加工藝園角,避免尖角。

    三、壓鑄件的分類:

    按使用要求可分為兩大類,一類承受較大載荷的零件或有較高相對運動速度的零件,檢查的項目有尺寸、表面質量、化學成分、力學性能(抗拉強度、伸長率、硬度);另一類為其它零件,檢查的項目有尺寸、表面質量及化學成分。在設計壓鑄件時,還應該注意零件應滿足壓鑄的工藝要求。壓鑄的工藝性從分型面的位置、頂面推桿的位置、鑄孔的有關要求、收縮變形的有關要求以及加工余量的大小等方面考慮。合理確定壓鑄面的分型面,不但能簡化壓鑄型的結構,還能保證鑄件的質量。壓鑄件零件設計的要求。

    四、壓鑄件的設計要求:

    (一)壓鑄件的形狀結構要求:a、消除內部側凹;b、避免或減少抽芯部位;c、避免型芯交叉;合理的壓鑄件結構不僅能簡化壓鑄型的結構,降低制造成本,同時也改善鑄件質量

    (二)鑄件設計的壁厚要求:壓鑄件壁厚度(通常稱壁厚)是壓鑄工藝中一個具有特殊意義的因素,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(最終比壓)的作用、留模時間的長短、鑄件頂出溫度的高低及操作效率;a、零件壁厚偏厚會使壓鑄件的力學性能明顯下降,薄壁鑄件致密性好,相對提高了鑄件強度及耐壓性;b、鑄件壁厚不能太薄,太薄會造成鋁液填充不良,成型困難,使鋁合金熔接不好,鑄件表面易產生冷隔等缺陷,并給壓鑄工藝帶來困難;壓鑄件隨壁厚的增加,其內部氣孔、縮孔等缺陷增加,故在保證鑄件有足夠強度和剛度的前提下,應盡量減小鑄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件,設置筋以減少鑄件壁厚;根據壓鑄件的表面積,鋁合金壓鑄件的合理壁厚如下: 壓鑄件表面積/mm2 壁厚S/mm ≤25 1.0~3.0 >25~100 1.5~4.5 >100~400 2.5~5.0 >400 3.5~6.0

    (三)鑄件設計筋的要求:
    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),壓鑄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;

    (四)鑄件設計的圓角要求:

    壓鑄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,其余部位一般必須為圓角,圓角不宜過大或過小,過小壓鑄件易產生裂紋,過大易產生疏松縮孔,壓鑄件圓角一般?。?/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;

    (五)壓鑄件設計的鑄造斜度要求:
    斜度作用是減少鑄件與模具型腔的摩擦,容易取出鑄件;保證鑄件表面不拉傷;延長壓鑄模使用壽命,鋁合金壓鑄件一般最小鑄造斜度如下:鋁合金壓鑄件最小的鑄造斜度外表面內表面 型芯孔(單邊)1° 1°30′2°

    設計選擇分型面的壓鑄模具需注意以下幾點:

    1、開模時保持鑄件留在動模內
    2、盡量選擇鑄件機加工面作分型面,應避免與鑄件機加工基準面重合
    3、避免分型面影響鑄件的尺寸精度,盡量控制在精度不高的地方分型

    壓鑄模具排氣槽的設計

    1、排氣槽可以布置在分型面上,但應布置在溢流槽后;
    2、在分型面上由型腔引出的排氣槽應設計成曲折狀,防壓鑄材料噴出;
    3、可以利用型芯與推桿的間隙布置。

    壓鑄模設計的基本要求

    1、所生產的壓鑄件,應保證產品圖紙所規定的尺寸和各項技術要求,減少機械加工部位和加工余量;
    2、模具應適應壓鑄生產的工藝要求;
    3、在保證鑄件質量和安全生產的前提下,應采用合理先進簡單的結構,減少操作程序,使動作準確可靠,構件剛性良好,易損件拆換方便,便于維修;
    4、模具上各種零件應滿足機械加工工藝和熱處理工藝的要求,選材適當,配合精度選用合理,達到各項技術要求;
    5、掌握壓鑄機的技術規范,發揮壓鑄機的生產能力,準確選定安裝尺寸;
    6、在條件許可時模具應盡可能實現標準化、通用化,以縮短設計和制造周期,管理方便。

    壓鑄件設計要求

    1)使用功能:決定壓鑄件的幾何形狀、結構形式、輪廓尺寸。
    2)外觀要求:決定壓鑄件的造型、尺寸比例、表面粗糙度、尺寸精度、表面處理、色彩選擇等。
    3)性能及技術要求:選擇相適應的鋁合金材料及牌號,材料決定壓鑄件的物理和力學性能。設計時要考慮這種材料的壓鑄特性。

    現代設計不能僅滿足于產品的功能實現,還要求功能與美學的和諧。產品設計要考慮功能美和形式美,要適合人的精神需求,使人感受到一種自然的美感,綜合考慮產品使用過程中的宜人性、安全性、可靠性、舒適性。美學設計的內容:造型、尺寸比例、表面質感、色彩、包裝等。美學設計理論依據:人體工程學、工程心理學、環境學等。

    二、壓鑄件分析
    1、用途
    首先了解壓鑄件的使用條件及用途。
    1)結構用途:如汽車、摩托車零件、電機轉子、齒輪、框架、外殼、支座、閥體、鎖具等,作為結構零件,對機械強度、尺寸精度、鑄件內部質量等要求高。
    2)裝飾用途:如日用品、玩具、裝飾品、五金件、金屬扣、浴室配件等。有的一個壓鑄件是一個產品,對鑄件外表面質量要求高,要求表面光潔、造型美觀。
    當產品的用途、功能確定后,可以選擇某一牌號的合金及制定相應的壓鑄工藝來達到其對質量的要求。
    2、經濟價值
    要了解壓鑄件的經濟價值,高檔產品與低檔產品之區別。高檔產品對壓鑄機性能、壓鑄模具制造要求更高些,才能保證設計出來的產品達到最大的使用效果和經濟效益的一致性。
    3、裝配關系
    了解壓鑄件裝配關系,需要與什么零部件配合,如何配合,緊固與連接的形式,選擇符合產品要求的公差配合。
    4、制造過程的特點
    1)壓鑄過程:壓鑄方法。合金特性、模具制造。
    2)后加工過程:打磨、拋光、機械加工、噴涂、電鍍等。壓鑄件須根據不同的使用環境,采取不同的表面處理方式,在設計時要考慮后續工序的要求。
    5.綜合分析
    通過對壓鑄件的特點和制作工藝進行綜合分析,指導模具設計、制造及壓鑄生產。
    1)冶金標準:合金牌號、化學成分及力學性能。
    2)壓鑄件設計標準:結構、形狀、尺寸、精度、公差等。
    3)成本預算:材料成本、壓鑄成本、模具成本、后加工處理成本、管理成本等。
    綜合以上分析,使設計的產品符合壓鑄規范,最終得到最佳的質量與產量要求,并節省制造成本。

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