在铝合金压铸件的铸造和成型过程中,容易出现气孔、流痕、划痕、凹痕、裂纹、欠铸等缺陷。这些缺陷降低了压铸件的外观质量和机械性能。为了避免压铸成型过程中出现上述问题,结构设计人员在压铸件结构设计时,需要提前对方案进行评估,并在结构设计中合理布置零件,通过优化结构将缺陷降到最低。
铝合金压铸件的设计合理性关系到整个压铸成型工艺。因此,在设计压铸件时,应充分考虑设计,结构特点和工艺要求,从而通过优化设计方案,最大程度地减少所设计的压铸件在压铸成形过程中的缺陷,提高其质量。
1.合理设计压铸件壁厚
在铝合金压铸件的结构设计中,必须充分考虑壁厚。壁厚是压铸过程中具有特殊意义的因素。如果设计壁厚过厚,会出现缩孔、砂孔、气孔和内部颗粒粗大等外表面缺陷,这将降低机械性能,增加零件质量,导致成本增加。如果设计壁厚过薄,会造成铝液填充不良而形成,使铝合金溶解不良,并且容易出现铸件表面填充困难、缺料等缺陷,给压铸工艺带来困难。
2.压铸件加强筋的合理设计
大平面或薄壁压铸件强度和刚度差,容易变形。但是,使用加强筋可以有效地防止压铸件收缩和断裂,消除变形,并增强压铸件的强度和刚度。对于超高的柱、平台等结构,可采用加固改善应力分布,防止根部断裂。同时,强化可以辅助熔融金属的流动,提高铸件的充型性能。
3.压铸角度的合理设计
铝合金压铸件的倾斜是为了减少铸件与型腔之间的摩擦,并使铸件易于取出。一般情况下,压铸件外表面的出口倾角约为内腔出口倾角的1/2,但在实际设计中,压铸件的内表面和外表面的出口倾斜度可以设计为相同,从而保持壁厚均匀,简化结构设计。
4.合理设计加工余量
在压铸件设计中应避免机械加工,因为它会破坏零件表面的致密层并影响其机械性能。机械加工还会暴露压铸件的内部孔隙,影响表面质量,并增加零件的成本。当无法避免压铸件的加工时,应尽可能避免较大切削量的设计,结构设计应尽可能容易加工或减少加工面积和加工成本。
5.铝合金压铸件喷涂设计
铝合金压铸件的表面喷涂设计一般采用粉末喷涂工艺。原理是静电粉末喷涂: 油漆主要通过电极极化,然后被喷涂的物体带有相反的电荷,并且粉末在电场的作用下均匀地附着在物体表面。粉末喷涂工艺的特点: 粉末静电喷涂不会造成空气污染; 粉末可以回收利用,降低材料消耗成本,涂膜具有良好的耐酸、碱、耐腐蚀性能。