壓鑄件結(jié)構(gòu)要素之壁厚
1)壓鑄件壁厚與性能有關(guān)。
2)壓鑄件壁厚影響金屬液填充型腔狀態(tài),最終影響鑄件表面質(zhì)量。
3)壓鑄件壁厚影響金屬料消耗及成本。
在設(shè)計壓鑄件時,往往為保證強(qiáng)度和剛度的可靠性,以為壁越厚性能越好;實際上對于壓鑄件來說,隨著壁厚增加,力學(xué)性能明顯下降。原因是在壓鑄過程中,當(dāng)金屬液以高壓、高速的狀態(tài)進(jìn)人型腔,與型腔表面接觸后很快冷卻凝固。受到激冷的壓鑄件表面形成一層細(xì)晶粒組織,這層致密的細(xì)晶粒組織的厚度約為0.05 ~ 0.3 mm左右,因此薄壁壓鑄件具有更高的機(jī)械性能。相反,厚壁壓鑄件中心層的晶粒較大,當(dāng)補(bǔ)縮不足、排氣不良時易產(chǎn)生內(nèi)部縮孔、氣孔,外表面凹陷等缺陷,使壓鑄件的機(jī)械性能隨著壁厚的增加而降低,見圖4-16。
鑄件厚壁對性能的影響
隨著壁的增加,金屬料消耗多,成本也增加。但如果單從結(jié)構(gòu)性計算出最小壁厚,而忽略了鑄件的復(fù)雜程度時,也會造成液態(tài)金屬充填型腔狀態(tài)不理想,產(chǎn)生成型不良等缺陷。
(2)最小壁厚
在滿足產(chǎn)品使用功能要求前提下,綜合考慮各后工序過程的影響,以最低的金屬消耗,并取得良好的成型性和工藝性,選擇正常均勻的璧厚為佳。具體尺寸可參閱表4-2。壓鑄件壁厚一般在1~5 mm.
表4-2 壓鑄件的最小壁厚和正常壁厚
有些鑄件受功能及外形的限制,無法設(shè)計成均勻壁厚,對于厚、薄不均勻的結(jié)構(gòu).應(yīng)采用厚、薄之間平緩過度;內(nèi)、外圓也相應(yīng)過渡。避免因壁厚突然改變而形成的鑄件缺陷。
(3)均勻壁厚的設(shè)計形式
在滿足使用功能條件下,通過減少鑄件斷面積或某些部位設(shè)計成空腔,從而使壁厚盡量均勻。如圖4-17,把(a)設(shè)計改為(b)設(shè)計,保持了鑄件外形結(jié)構(gòu)和裝配孔不變,又減少了厚壁部位,避免了厚壁處產(chǎn)生缺陷,減少了材料的成本。圖4-18為均勻壁厚設(shè)計形式。
(4)考慮電鍍性的鑄件壁厚設(shè)計
對于需進(jìn)行電鍍處理的壓鑄件,為了獲得均勻的鍍層,在進(jìn)行設(shè)計時加以考慮其電鍍性。
圖4-19所示為適應(yīng)電鍍要求的壁厚設(shè)計形式,從而獲得均勻的電鍍層。
圖4-19 考慮電鍍性的鑄設(shè)計
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