壓鑄結構設計的14項主要原則
- 部分壁厚
✅ 合適的壁厚 —(1) 零件的適當壁厚
壓鑄件壁厚過薄，導致壓鑄過程中填充困難，容易出現填充不良。壓鑄件壁厚過厚，容易出現內部缺陷。
晶粒粗大會導致縮孔、氣孔等缺陷，同時外表面會出現凹陷，降低壓鑄件的機械性質。薄壁件密度良好，相對提高了鑄件的強度和抗壓性。此外，壁厚過厚會增加零件重量，浪費金屬，導致成本增加。一般來說，壁厚應控制在一定範圍內。 壓鑄件 不應超過5毫米。
若零件局部壁厚過厚，應採用空心設計，使零件整體壁厚均勻。這不僅可以避免壁厚區域出現縮孔等缺陷，還能減輕零件重量，一舉兩得。
💡(2)零件的壁厚均勻，壁厚變化處過渡平滑。
📏壓鑄件各部分的壁厚應均勻或非常接近均勻。若因功能或其他原因無法做到均勻，則壁厚與壁厚之比不應超過3倍。應考慮增加過渡坡度以減緩壁厚的劇烈變化，否則會影響熔融金屬的流動，導致流道不良或起皺缺陷。此外，由於厚壁和薄壁的凝固時間不同，產品會承受不均勻的應力，容易導致零件破裂和變形。如果零件壁厚變化劇烈，應考慮增加過渡坡度以減緩變化並使過渡更加均勻。
- 壓鑄最小孔徑
🔧 孔太小/孔太深 → 先鑄造定位標記，然後再進行機械加工（增加成本）。必須考慮孔、槽和邊緣之間的距離，以確保 壓鑄模具強度 抵抗高溫金屬衝擊和熱應力。
- 避免壓鑄模具某些部分過度減薄
⚠️ 模具薄段 = 強度低 → 高溫下容易變形、彎曲、斷裂。
- 加強肋的設計
🎯 功能
其一是增強產品強度，防止零件變形。 （提高強度的方法並非簡單地增加壁厚。）其二是輔助熔融金屬的流動通道。
✔️ (1) 加強筋尺寸
加強筋設計要求
- 此處加強肋根部的厚度一般不大於牆體的厚度。
- 加強筋的拔模角度為1°∼3°。
- 應在加強筋根部添加圓角，以避免零件橫斷面發生劇烈變化，同時有助於熔融金屬的流動，降低零件上的應力集中，並提高零件強度。圓角半徑通常接近零件的壁厚。
- 加強筋的高度不得超過加強筋厚度的5倍。
- 吃水角度
🔹三種常用的壓鑄合金材料，鋁合金、鋅合金和鎂合金，對基材的附著力各不相同。 壓鑄模具脫模坡度為：
- 鋁合金與壓鑄模具之間的黏合力最大，內表面拔模斜度一般為 1°。
- 鎂合金與壓鑄模具之間的黏合力略小於鋁合金，內表面脫模斜度一般為0.75°。
- 鋅合金與壓鑄模具之間的黏著力最小，內表面的拔模斜度一般為0.5°。
壓鑄件外表面的拔模斜度可以是內表面拔模斜度的兩倍，以確保脫模時零件仍保持在沖頭側。
- 圓角設計
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（1）避免外部尖角
外部尖角不僅容易出現填充不良、金屬結構不緻密、強度低等問題（因為它們太薄），而且尖角還容易造成安全隱患。
（2）採用內圓角設計，避免內尖角。
壁面連接處的圓角對零件的性能和品質以及模具的使用壽命有很大的影響：
- 輔助熔融金屬流動，減少渦流或湍流，提高充型性能，並促進氣體排出。
- 尖角容易導致壓鑄件應力集中，進而產生裂紋缺陷。即使沒有裂紋，應力集中也會導致零件在受力作用下失效。
壓鑄件的圓角設計是為了避免應力集中，進而提高壓鑄件的強度。
- 提高壓鑄模具的使用壽命。
- 當壓鑄件需要進行電鍍時，圓角可以獲得均勻的塗層，並防止尖角處沉積。
內圓角尺寸通常由零件壁厚決定，外圓角半徑為零件壁厚加上內圓角半徑。圓角半徑不宜過大。如果圓角半徑過大，導致零件局部區域過厚，則零件外表面容易出現縮孔、氣孔、凹陷等缺陷。
- 柱子設計
（1）避免立柱離牆太近或立柱間距過小（導致模具壁過薄或產品壁過厚）
柱體設計需遵循壁厚均勻、避免局部壁厚過厚的原則。
（2）盡可能降低柱子的高度
柱子的高度不能太高，否則柱子的強度會降低，而且難以填充。
（3）在柱子周圍增加加固措施
在柱子周圍增加加強筋可以提高柱子的強度，並有助於柱子的填充。應避免採用孤立柱的設計。
（4）重新設計傾斜柱，簡化模具結構
當支柱傾斜時，合理的最佳化設計可以簡化模具結構並降低模具成本。
- 人物
🔠 (1) 如果字元從部件表面凸出，效果會更好。
在這種情況下，模具加工成本相對較低，模具維護成本也很低。
（2）角色的相關維度
字元尺寸需保證字元能夠流暢填滿。最小字元寬度 W 為 0.25mm，高度 H 為 0.25-0.5mm，脫模斜度 θ 為 10°，如下圖所示。同時，字元一般不放置在側壁上，否則會導致字元翹曲，無法脫模。
- 線
🧵 (1) 避免外螺紋採用全螺紋設計；
（2）內部線程不應該直接進行類型轉換；
- 方便去除閃光和閘門
✂️ (1) 避免零件壁與分型面之間出現銳角
（2）簡化零件，避免複雜的分型面形狀（使飛邊去除困難）
（3）避免嚴格的閃光和柵極去除要求，減少工藝，降低成本。
- 壓鑄件的公差要求
🎯 (1) 壓鑄件的尺寸公差精度
壓鑄件的尺寸公差精度受分型面和拉芯機構的影響。
（2）在滿足零件性能的前提下，盡可能降低壓鑄件的公差要求。
嚴格的零件公差必然意味著嚴格的模具公差，模具成本也必然會增加。
壓鑄模具過高的耐受性要求會縮短壽命。
為了保持零件尺寸的嚴格公差，壓鑄模具必須定期維護和更換。
使用更多 壓鑄模具零件 高頻壓鑄模具尺寸檢測，以確保零件的嚴格公差，但這會增加零件成本。
壓鑄件次品率較高。
（3）為避免機械加工，盡量提高公差要求。
避免機械加工可以降低零件成本。
（4）合理選擇分型面，以提高重要零件的尺寸精度
- 如果D1和D2的同心度很重要，則選擇CC作為分型線。
- 如果D1和D3的同心度很重要，則選擇BB作為分型線。
- 如果您需要確保D1的直徑在左端或右端保持一致，請選擇AA作為分型線。
- 簡化模具結構並降低模具成本
🏗️ (1) 避免零件內部出現倒角
內部倒扣是透過側面拉芯機構或二次加工獲得的，這將大大增加模具或零件的成本。
合理的零件設計，避免內部倒扣，可以降低模具或零件的成本。
（2）避免在零件外側進行倒角加工
（3）避免芯材拉拔機構受阻
（4）避免壓鑄分型面上出現圓角
分型面有圓角，壓鑄模具結構複雜，模具加工難度高。圓角處的模具強度較低，使用壽命縮短。
（5）合理選擇分型面，簡化模具結構
分型面的選擇應使模具結構簡單、易於加工、成本低廉。
如果選擇AA作為分型面，則D1和D3都需要進行拉型。模具結構複雜，模具成本高。
如果選擇 BB 或 CC 作為分型面，模具結構會比較簡單，模具成本也會比較低。
- 機械加工
⚙️ 盡可能避免機械加工
壓鑄件的加工應盡可能避免，因為：
- 壓鑄件能夠實現較高的尺寸精度和外觀表面品質。在產品設計時，可以對壓鑄件的尺寸和表面品質要求做出寬鬆的調整，以避免機械加工。
- 壓鑄件的表面層緻密堅實，具有很高的機械性質。機械加工可能會損傷壓鑄件的緻密表面層。
- 壓鑄件內部有時會存在氣孔。加工後，這些氣孔會露出來，影響零件的應用。
- 機械加工會顯著增加零件成本。
- 利用壓鑄製程簡化產品結構並降低產品成本
💰
（1）使用壓鑄件代替機械加工件
利用成本這一事實 壓鑄工藝 與機械加工製程相比，壓鑄零件的成本較低，在滿足零件強度和尺寸精度的前提下，使用壓鑄零件取代機械加工零件可以顯著降低零件成本。
（2）採用壓鑄製程減少零件數量，簡化產品結構
- 使用壓鑄件代替塑膠件
利用壓鑄件的抗電磁輻射特性
- 使用壓鑄件代替鈑金件和機械加工件