アルミ合金ダイカスト設計の要点

アルミニウムダイカストには、高い生産効率、低い処理コスト、製造プロセスでの容易な機械的自動化、鋳造物の高い寸法精度、優れた表面品質、および優れた全体的な機械的特性という利点があります。 しかし、鋳造プロセス中に細孔、フローマーク、および引っかき傷が発生するのは簡単です。 ダイカストの外観品質や機械的性質を損なう傷、へこみ、ひび割れ、アンダーキャスティングなどの欠陥。 ダイカスト成形工程における上記の問題を回避するために、構造設計者は、ダイカスト部品の構造設計において事前に計画を評価し、部品の構造設計において合理的なレイアウトを作成する必要があります。構造を最適化することにより、欠陥を最小限に抑えます。

アルミニウム合金ダイカストの成形原理

アルミ合金ダイカスト部品は、金型で成形し、ダイカスト機やアルミ合金と組み合わせて総合的に使用する必要があります。 ダイカストプロセスの原理は、高圧を使用して溶融金属を精密な金型キャビティに高速で流し込み、溶融金属を圧力下で冷却および固化して鋳造物を形成することです。 コールドチャンバーダイカストとホットチャンバーダイカストは、ダイカストプロセスのXNUMXつの基本的な方法です。 コールドチャンバーダイカストでは、溶湯を手動または自動の注入装置でプレスチャンバーに注入し、射出パンチを進めて金属をキャビティに油圧で​​押し込みます。 ホットチャンバーダイカストプロセスでは、圧力チャンバーはるつぼに垂直であり、溶融金属は圧力チャンバーの供給ポートを通って圧力チャンバーに自動的に流れ込みます。 射出パンチが下に移動して、溶融金属をグースネックからキャビティに押し込みます。 溶融金属が固化した後、ダイカスト金型を開き、鋳造物を取り出してダイカスト成形工程全体を完了する。

リブ厚さとダイカスト肉厚（mm）の関係

アルミ合金ダイカストの設計ポイント

ダイカスト設計の合理性は、ダイカスト成形プロセス全体に関係しています。 ダイカスト部品を設計する際には、ダイカスト成形プロセスの過程で設計されたダイカスト部品の欠陥を最小限に抑えるために、ダイカスト部品の構造特性とダイカストのプロセス要件を十分に考慮する必要があります。 発生したダイカスト部品の品質は、最適な設計計画により大幅に改善されます。

最小ダイカストスロープ

2.1ダイカストの肉厚の合理的な設計

アルミニウム合金ダイカスト構造を設計する際には、肉厚を十分に考慮する必要があります。 肉厚は、ダイカストプロセスで特に重要な要素です。 肉厚は、充填時間の計算や内部ゲート速度の選択など、プロセス仕様全体と密接な関係があります。 、凝固時間の計算、金型温度勾配の分析、圧力（最終比圧力）の影響、金型保持時間の長さ、鋳造射出温度のレベル、および操作効率。 設計肉厚が厚すぎると、収縮穴、砂穴、細孔が発生します。粗い内部粒子などの外部表面欠陥は、機械的特性を低下させ、部品の品質を高め、コストを増加させます。 設計肉厚が薄すぎると、アルミニウム液の充填が不十分になり、成形が困難になり、アルミニウム合金の溶解が不十分になり、鋳物の表面に充填するのが困難になります。 、材料の不足およびその他の欠陥、およびダイカストプロセスに困難をもたらす; 細孔の増加に伴い、ダイカストの内部細孔、収縮、その他の欠陥が増加します。 したがって、鋳物の十分な強度と剛性を確保することを前提として、鋳物の壁を最小限に抑え、断面の厚さを均一に保つ必要があります。

2.2ダイカスト用の補強リブの合理的な設計

大平面や薄肉のダイカスト部品は、強度や剛性が低く、変形しやすい。 このとき、補強材を使用することで、ダイカストの収縮や破損を効果的に防ぎ、変形をなくし、ダイカストの強度と剛性を高めることができます。 プラットフォーム、補強リブなどの構造物の場合、応力分布を改善し、根の破壊を防ぐために使用できます。 同時に、補強リブは溶融金属の流れを助け、鋳造物の充填性能を向上させることができます。 補強材の根元の厚さはここの壁の厚さ以下であり、厚さは一般的に0.8〜2.0mmになるように設計されています。 補強材のドラフト角度は一般に1°〜3°になるように設計されており、高さが高いほどドラフト角度は小さくなります。 成形品の断面の急激な変化を回避すると同時に、溶融金属の流れを促進し、成形品の応力集中を低減し、成形品の強度を高めるために、リブのルートにフィレットを追加する必要があります。 。 フィレットは通常、ここでは壁の厚さに近いです。 リブの高さは通常、その厚さの5を超えません。 補強材の厚さは一般に均一である必要があります。 設計が薄すぎると補強材自体が壊れやすく、厚すぎるとくぼみや細孔などの欠陥が発生しやすくなります。 表1に、リブの厚さとダイカストの肉厚の関係を示します。

2.3ダイカストの角度の合理的な設計

ダイカストスロープの役割は、鋳造物と金型キャビティの間の摩擦を減らし、鋳造物を簡単に取り出せるようにすることです。 ダイカスト表面に歪みがないことを確認し、金型の寿命を延ばすことができます。 ダイの傾きは、ダイカストの高さに関係します。 高さが高いほど、ダイの傾きは小さくなります。 通常の状況では、ダイカスト部品の外面の出口角度は、内部キャビティの出口角度の約1/2ですが、実際の設計では、ダイカスト部品の内面と外面は次のように設計できます。壁の厚さを維持するために同じ。 均一性、構造設計の簡素化。 例えば、表2は各種合金ダイカストの最小ドラフト角度の参考値であり、表3は各ダイカストキャビティのドラフト角度と深さの関係を示しています。

キャビティの傾斜と金型の深さの関係

2.4加工代の合理的な設計

ダイカスト部品を設計するときは、機械加工をできるだけ避けてください。 機械加工は、部品の表面の緻密な層を破壊し、部品の機械的特性に影響を与えます。 ダイカスト部品の内部細孔を露出させ、表面品質に影響を与え、部品のコストを増加させます。 ダイカスト部品の加工が避けられない場合は、切削量の多い設計は極力避け、構造設計は可能な限り加工しやすくするか、加工面積を減らして加工コストを削減する必要があります。

ダイカスト部品の上部は高い寸法精度が要求されるか、平坦な表面粗さの要件が高く、ダイカストプロセスは要件を満たすのが困難です。 このとき、その後の処理が必要です。 構造のこの部分については、設計時に可能な限り加工許容値を確保する必要があります。 ダイカスト部品の表面強度と硬度は、内部よりも高くなっています。 加工中は面密度を保つように注意してください。加工許容値が過大にならないようにしてください。 過度の加工は、細孔や外面の欠陥を引き起こす可能性があります。 表4は、マシンとマージンの参照用に予約されています。

2.5アルミニウム合金ダイカストの溶射設計

ダイカスト部品の表面溶射設計は、一般に粉末溶射プロセスを採用しており、その原理は静電溶射です。塗料は主に電極によって分極され、次に溶射される物体は反対の電荷で帯電し、粉末は電界力の作用下で物体の表面に均一に付着します。 。 粉末溶射プロセスの特徴：粉末静電噴霧は大気汚染を引き起こさず、粉末は材料消費のコストを削減するためにリサイクルでき、コーティングフィルムは優れた耐酸性、耐アルカリ性、耐食性を備えています。

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