压铸结构设计的14项主要原则
- 部分壁厚
✅ 合适的壁厚 —(1) 零件的适当壁厚
压铸件壁厚过薄，导致压铸过程中填充困难，容易出现填充不良。压铸件壁厚过厚，容易出现内部缺陷。
晶粒粗大会导致缩孔、气孔等缺陷，同时外表面会出现凹陷，降低压铸件的力学性能。薄壁件密度良好，相对提高了铸件的强度和抗压性能。此外，壁厚过厚会增加零件重量，浪费金属，导致成本增加。一般来说，壁厚应控制在一定范围内。 压铸件 不应超过5毫米。
如果零件局部壁厚过厚，应采用空心设计，使零件整体壁厚均匀。这不仅可以避免壁厚区域出现缩孔等缺陷，还能减轻零件重量，一举两得。
💡(2)零件的壁厚均匀，壁厚变化处过渡平滑。
📏压铸件各部分的壁厚应均匀或非常接近均匀。如果由于功能或其他原因无法做到均匀，则壁厚与壁厚之比不应超过3倍。应考虑增大过渡坡度以减缓壁厚的剧烈变化，否则会影响熔融金属的流动，导致流道不良或起皱缺陷。此外，由于厚壁和薄壁的凝固时间不同，产品会承受不均匀的应力，容易导致零件开裂和变形。如果零件壁厚变化剧烈，应考虑增大过渡坡度以减缓变化并使过渡更加均匀。
- 压铸最小孔径
🔧 孔太小/孔太深 → 先铸造定位标记，然后再进行机械加工（增加成本）。必须考虑孔、槽和边缘之间的距离，以确保 压铸模具强度 抵抗高温金属冲击和热应力。
- 避免压铸模具某些部分过度减薄
⚠️ 模具薄段 = 强度低 → 高温下容易变形、弯曲、断裂。
- 加强肋的设计
🎯 功能
其一是增强产品强度，防止部件变形。（提高强度的方法并非简单地增加壁厚。）其二是辅助熔融金属的流动通道。
✔️ (1) 加强筋尺寸
加强筋设计要求
- 此处加强肋根部的厚度一般不大于墙体的厚度。
- 加强筋的拔模角度为1°∼3°。
- 应在加强筋根部添加圆角，以避免零件横截面发生剧烈变化，同时有助于熔融金属的流动，降低零件上的应力集中，并提高零件强度。圆角半径通常接近零件的壁厚。
- 加强筋的高度不得超过加强筋厚度的5倍。
- 吃水角度
🔹三种常用的压铸合金材料，铝合金、锌合金和镁合金，对基材的附着力各不相同。 压铸模具脱模坡度为：
- 铝合金与压铸模具之间的粘合力最大，内表面拔模斜度一般为 1°。
- 镁合金与压铸模具之间的粘合力略小于铝合金，内表面脱模斜度一般为0.75°。
- 锌合金与压铸模具之间的粘附力最小，内表面的拔模斜度一般为0.5°。
压铸件外表面的拔模斜度可以是内表面拔模斜度的两倍，以确保脱模时零件仍保持在冲头侧。
- 圆角设计
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（1）避免外部尖角
外部尖角不仅容易出现填充不良、金属结构不致密、强度低等问题（因为它们太薄），而且尖角还容易造成安全隐患。
（2）采用内部圆角设计，避免内部尖角。
壁面连接处的圆角对零件的性能和质量以及模具的使用寿命有很大的影响：
- 辅助熔融金属流动，减少涡流或湍流，提高充型性能，并促进气体排出。
- 尖角容易导致压铸件应力集中，进而产生裂纹缺陷。即使没有裂纹，应力集中也会导致零件在受力作用下失效。
压铸件的圆角设计是为了避免应力集中，从而提高压铸件的强度。
- 提高压铸模具的使用寿命。
- 当压铸件需要进行电镀时，圆角可以获得均匀的涂层，并防止尖角处发生沉积。
内圆角尺寸通常由零件壁厚决定，外圆角半径为零件壁厚加上内圆角半径。圆角半径不宜过大。如果圆角半径过大，导致零件局部区域过厚，则零件外表面容易出现缩孔、气孔、凹陷等缺陷。
- 柱子设计
（1）避免立柱离墙太近或立柱间距过小（导致模具壁薄或产品壁厚）
柱体设计需遵循壁厚均匀、避免局部壁厚过厚的原则。
（2）尽可能降低柱子的高度
柱子的高度不能太高，否则柱子的强度会降低，而且难以填充。
（3）在柱子周围增加加固措施
在柱子周围增加加强筋可以提高柱子的强度，并有助于柱子的填充。应避免采用孤立柱的设计。
（4）重新设计倾斜柱，简化模具结构
当支柱倾斜时，合理的优化设计可以简化模具结构并降低模具成本。
- 人物
🔠 (1) 如果字符从部件表面凸出，效果会更好。
在这种情况下，模具加工成本相对较低，模具维护成本也很低。
（2）角色的相关维度
字符尺寸需保证字符能够流畅填充。最小字符宽度 W 为 0.25mm，高度 H 为 0.25-0.5mm，脱模斜度 θ 为 10°，如下图所示。同时，字符一般不放置在侧壁上，否则会导致字符翘曲，无法脱模。
- 线
🧵 (1) 避免外螺纹采用全螺纹设计；
（2）内部线程不应该直接进行类型转换；
- 便于去除闪光和闸门
✂️ (1) 避免零件壁与分型面之间出现锐角
（2）简化零件，避免复杂的分型面形状（使飞边去除困难）
（3）避免严格的闪光和栅极去除要求，减少工艺，降低成本。
- 压铸件的公差要求
🎯 (1) 压铸件的尺寸公差精度
压铸件的尺寸公差精度受分型面和拉芯机构的影响。
（2）在满足零件性能的前提下，尽可能降低压铸件的公差要求。
严格的零件公差必然意味着严格的模具公差，模具成本也必然会增加。
压铸模具过高的耐受性要求会缩短寿命。
为了保持零件尺寸的严格公差，压铸模具必须定期维护和更换。
使用更多 压铸模具零件 高频压铸模具尺寸检测，以确保零件的严格公差，但这会增加零件成本。
压铸件次品率较高。
（3）为避免机械加工，尽量提高公差要求。
避免机械加工可以降低零件成本。
（4）合理选择分型面，以提高重要零件的尺寸精度
- 如果D1和D2的同心度很重要，则选择CC作为分型线。
- 如果D1和D3的同心度很重要，则选择BB作为分型线。
- 如果您需要确保D1的直径在左端或右端保持一致，请选择AA作为分型线。
- 简化模具结构并降低模具成本
🏗️ (1) 避免零件内部出现倒角
内部倒扣是通过侧面拉芯机构或二次加工获得的，这将大大增加模具或零件的成本。
合理的零件设计，避免内部倒扣，可以降低模具或零件的成本。
（2）避免在零件外侧进行倒角加工
（3）避免芯材拉拔机构受阻
（4）避免压铸分型面上出现圆角
分型面具有圆角，压铸模具结构复杂，模具加工难度大。圆角处的模具强度较低，使用寿命缩短。
（5）合理选择分型面，简化模具结构
分型面的选择应使模具结构简单、易于加工、成本低廉。
如果选择AA作为分型面，则D1和D3都需要进行拉型。模具结构复杂，模具成本高。
如果选择 BB 或 CC 作为分型面，则模具结构会比较简单，模具成本也会比较低。
- 机械加工
⚙️ 尽可能避免机械加工
压铸件的加工应尽可能避免，因为：
- 压铸件能够实现较高的尺寸精度和外观表面质量。在产品设计时，可以对压铸件的尺寸和表面质量要求做出宽松的调整，以避免机械加工。
- 压铸件的表面层致密坚实，具有很高的机械性能。机械加工可能会损伤压铸件的致密表面层。
- 压铸件内部有时会存在气孔。加工后，这些气孔会暴露出来，从而影响零件的应用。
- 机械加工会显著增加零件成本。
- 利用压铸工艺简化产品结构并降低产品成本
💰
（1）使用压铸件代替机加工件
利用成本这一事实 压铸工艺 与机械加工工艺相比，压铸零件的成本较低，在满足零件强度和尺寸精度的前提下，使用压铸零件代替机械加工零件可以显著降低零件成本。
（2）采用压铸工艺减少零件数量，简化产品结构
- 使用压铸件代替塑料件
利用压铸件的抗电磁辐射特性
- 使用压铸件代替钣金件和机加工件