镁合金设计资料课件.ppt

1、 镁合金设计资料 l壓鑄機之選擇壓鑄機之選擇l熱室壓鑄機構造熱室壓鑄機構造l鎂合金壓鑄件成品設計要點鎂合金壓鑄件成品設計要點l壓鑄方案設計程序壓鑄方案設計程序l壓鑄條件之決定壓鑄條件之決定(充填時間及澆口速度充填時間及澆口速度)l澆、流道系統設計澆、流道系統設計l模具分割面設定要因模具分割面設定要因l鎂壓鑄品尺寸公差鎂壓鑄品尺寸公差天马行空官方博客：http:/ 壓鑄機之選擇壓鑄機之選擇(1/2)l選擇壓鑄機選擇壓鑄機A:成品投影面積(cm2)1.3A:成品投影面積+流道&溢流井等鑄件投影面積(cm2)P:鑄造壓力(Kg/cm2)熱室機鎂合金壓鑄壓力約為200350 Kg/cm2鎖模力(噸)T

2、=1.3AP/1000 壓鑄機之選擇壓鑄機之選擇(2/2)l熱室壓鑄機之模具安裝關係規範熱室壓鑄機之模具安裝關係規範鎖模力鎖模力u拉桿直徑拉桿直徑(mm)u拉桿間隔拉桿間隔(mm)u模具行程模具行程(mm)u模具高度模具高度(最大最大最小最小)(mm)u最大射出力最大射出力(噸噸)u柱塞行程柱塞行程(mm)u柱塞直徑柱塞直徑(mm)u可鑄重量可鑄重量(g)u鑄造壓力鑄造壓力(Kg/cm2)u射出噴嘴位置射出噴嘴位置(mm)u押出力押出力(噸噸)u押出行程押出行程(mm)u噴嘴最大凸出量噴嘴最大凸出量(mm)熱室壓鑄機構造熱室壓鑄機構造 l壁厚須力求平均壁厚須力求平均l孔徑與深度關係孔徑與深度關

3、係l肋與壁厚關係肋與壁厚關係D45t 在此比例下應不會產生縮水痕，但非必在此比例下應不會產生縮水痕，但非必要還是以力求壁厚平均為佳。要還是以力求壁厚平均為佳。鎂合金壓鑄件成品設計要點鎂合金壓鑄件成品設計要點(1/4)最小孔徑最小孔徑d(mm)深度為孔徑深度為孔徑d的倍數的倍數經濟上合理孔徑經濟上合理孔徑技術上可能孔徑技術上可能孔徑不通孔孔徑不通孔孔徑通孔孔徑通孔孔徑21.5d 5d 5d T1時，則時，則R1=2/3(T1+T2)&R2=0(R1+T2)當十字或當十字或Y型相接時型相接時l當當=90 時，則時，則 R1=T1l當當=45 時，則時，則 R1=0.7 T1&R2=1.5 T1 l

4、當當=30 時，則時，則 R1=0.5 T1&R2=2.5 T1 鎂合金壓鑄件成品設計要點鎂合金壓鑄件成品設計要點(4/4)l拔模角拔模角(依依ADAC建議建議)一般拔模角一般拔模角 ,度度精級拔模角精級拔模角 ,度度 CLD/01746.0/)/(LD)/(8.0CLD 01746.0/)/(LD一般級拔模角所需一般級拔模角所需C值值精級拔模角所需精級拔模角所需C值值內表面內表面(單邊單邊)=7內表面內表面(單邊單邊)=7.8外表面外表面(單邊單邊)=14外表面外表面(單邊單邊)=15.6孔孔(全部全部)=4.76孔孔(全部全部)=5.3 壓鑄方案設計程序壓鑄方案設計程序(1/2)l選擇壓鑄

5、機選擇壓鑄機l決定壓鑄條件決定壓鑄條件決定充填時間決定充填時間決定澆口速度決定澆口速度模具分割面模具分割面鑄口鑄口流道流道澆口澆口湯井湯井排氣溝排氣溝冷卻水孔冷卻水孔押出銷押出銷Remark:鎂合金縮水率約為鎂合金縮水率約為 57/1000 壓鑄方案設計程序壓鑄方案設計程序(2/2)壓鑄條件之決定壓鑄條件之決定(1/2)l決定充填時間決定充填時間 鑄件平均壁厚薄者宜短鑄件平均壁厚薄者宜短鑄件厚度不均形狀複雜者宜長鑄件厚度不均形狀複雜者宜長鑄件表面光滑度好者宜短鑄件表面光滑度好者宜短鑄件模具溫度低者宜短鑄件模具溫度低者宜短鑄件重量重者宜長鑄件重量重者宜長(反之，輕者宜短反之，輕者宜短)Remar

6、k:鎂合金壓鑄充填時間依平均厚度鎂合金壓鑄充填時間依平均厚度(mm)參考值如下表參考值如下表厚度厚度(mm)充填時間充填時間(Second)2.00.0363.00.0553.50.07 壓鑄條件之決定壓鑄條件之決定(2/2)l決定澆口速度決定澆口速度鑄件平均壁厚薄者宜快鑄件平均壁厚薄者宜快鑄件厚度不均形狀複雜者宜快鑄件厚度不均形狀複雜者宜快鑄件表面光滑度好者宜快鑄件表面光滑度好者宜快鑄件充填長度長者宜快鑄件充填長度長者宜快Remark:鎂合金壓鑄澆口速度鎂合金壓鑄澆口速度4075 m/s(參考值參考值)l一般通則一般通則澆口應在充填困難地方優先設置澆口應在充填困難地方優先設置各澆口大小應依其

7、主要充填區、鑄件體積比例分配各澆口大小應依其主要充填區、鑄件體積比例分配設置設置各澆口設置應在最小阻抗位置各澆口設置應在最小阻抗位置分流道與主流道必須維持平衡及漸縮分流道與主流道必須維持平衡及漸縮流道轉彎處應設凸出部以吸收雜質流道轉彎處應設凸出部以吸收雜質(如鑄液之前端如鑄液之前端固化物固化物)流道轉彎及截面積避免突然改變流道轉彎及截面積避免突然改變(因尖角易造成亂因尖角易造成亂流及捲入空氣流及捲入空氣)流道轉彎時，截面積應適度減小才不會捲入空氣流道轉彎時，截面積應適度減小才不會捲入空氣澆、流道系統設計澆、流道系統設計(1/10)流流道轉彎截面積漸縮一般原則如下圖道轉彎截面積漸縮一般原則如下圖

8、:澆、流道系統設計澆、流道系統設計(2/10)澆、流道系統設計澆、流道系統設計(3/10)l充填模式充填模式橫越式充填模式橫越式充填模式(常用於平板充填常用於平板充填)漩渦式充填模式漩渦式充填模式(常用於中間有孔鑄件充填常用於中間有孔鑄件充填)l決定充填模式的原則決定充填模式的原則各個充填區域儘量能同時充填完畢各個充填區域儘量能同時充填完畢非直接充填區域越小越好非直接充填區域越小越好金屬流動路徑越短越好金屬流動路徑越短越好 l扇形澆口系統設計扇形澆口系統設計 扇形澆口系統適用於澆口長度受限的鑄件扇形澆口系統適用於澆口長度受限的鑄件扇形澆口其特性中央速度高，兩端速度較小扇形澆口其特性中央速度高，

9、兩端速度較小扇形澆口兩端夾角應小於扇形澆口兩端夾角應小於90，如開的太大兩側並無熔如開的太大兩側並無熔湯射出湯射出扇形澆口其特性就是由較窄的流道轉變到較寬的澆口扇形澆口其特性就是由較窄的流道轉變到較寬的澆口扇形澆口截面積由進口到出口其截面的寬與深建議比例扇形澆口截面積由進口到出口其截面的寬與深建議比例如下如下:流道面積流道面積:澆口面積澆口面積=1.5:1流道厚度流道厚度:澆口厚度澆口厚度=3:1扇形長度扇形長度:澆口寬度澆口寬度=1.34:1澆、流道系統設計澆、流道系統設計(4/10)l錐形流道系統設計錐形流道系統設計 錐形流道適用於澆口長度較長的鑄件其流道所佔體積較小錐形流道適用於澆口長度

10、較長的鑄件其流道所佔體積較小錐形流道其特性是藉改變流道入口面積與澆口面積比，來錐形流道其特性是藉改變流道入口面積與澆口面積比，來控制流動角的大小控制流動角的大小錐形流道藉控制流動角的大小，便可控制充填模式錐形流道藉控制流動角的大小，便可控制充填模式澆、流道系統設計澆、流道系統設計(5/10)l澆口設計澆口設計澆口面積計算公式澆口面積計算公式 V:壓鑄件體積壓鑄件體積(含溢流井體積含溢流井體積)(cm3)Vg:澆口速度澆口速度(m/s)t:充填時間充填時間(s)Ag:澆口面積澆口面積(mm2)舉例說明舉例說明:鑄件鑄件(含溢流井含溢流井)重重400g,平均壁厚平均壁厚1.4mm,V=400/1.

11、8=222.22 cm3(鎂鑄件比重為鎂鑄件比重為1.8)假設假設Vg=55m/s,t=0.03 則則Ag=222.22/(55*0.03)=134.68 mm2,另澆口厚度不得超出鑄件厚度的一半，因而在此定為另澆口厚度不得超出鑄件厚度的一半，因而在此定為0.55mm，故澆口寬度，故澆口寬度=134.68/0.55=245mm，但澆口形狀，但澆口形狀計算值應為實際生產時的計算值應為實際生產時的7585%，以利試鑄後之修正，以利試鑄後之修正 澆、流道系統設計澆、流道系統設計(6/10)tVgAgV l澆口與鑄件接合之方式澆口與鑄件接合之方式 側向充填側向充填:使熔湯進入模穴時有特定角度使熔湯進入

12、模穴時有特定角度澆、流道系統設計澆、流道系統設計(7/10)l澆口與鑄件接合之方式澆口與鑄件接合之方式 端部充填端部充填:使熔湯容易往上充填，適用於深槽壓鑄件使熔湯容易往上充填，適用於深槽壓鑄件澆、流道系統設計澆、流道系統設計(8/10)l澆口與鑄件接合之方式澆口與鑄件接合之方式 對合充填對合充填:適用於圓筒形壓鑄件適用於圓筒形壓鑄件澆、流道系統設計澆、流道系統設計(9/10)l澆口與鑄件接合之方式澆口與鑄件接合之方式 墊形充填墊形充填:適用於平板壓鑄件及整緣容易要求鑄件適用於平板壓鑄件及整緣容易要求鑄件澆、流道系統設計澆、流道系統設計(10/10)模具分割面設定要因模具分割面設定要因(1/7

13、)l熔液流動性熔液流動性l尺寸精度尺寸精度l模具構造模具構造 l模具分割面選定原則模具分割面選定原則無死角無死角製品須卡在可動模製品須卡在可動模符合壓鑄品的品質要求符合壓鑄品的品質要求必須利於對熔液有流動影響的鑄口、必須利於對熔液有流動影響的鑄口、流道、澆流道、澆口與湯井等位置及面積設立口與湯井等位置及面積設立壓鑄後半成品須無去邊、修飾、機械加工上的壓鑄後半成品須無去邊、修飾、機械加工上的問題問題應利於模具製造加工及模具壽命應利於模具製造加工及模具壽命應利於鑄造生產性應利於鑄造生產性模具分割面設定要因模具分割面設定要因(2/7)模具分割面設定要因模具分割面設定要因(3/7)l模具分割面的記號模

14、具分割面的記號分割面以此記號表示分割面以此記號表示 ，此記號表示模具打，此記號表示模具打開方向，此方向側通常應在可動模。開方向，此方向側通常應在可動模。l模具分割面設置位置對製品尺寸精度、外觀模具分割面設置位置對製品尺寸精度、外觀品質之探討品質之探討(參考下頁圖示參考下頁圖示)A處設分割面，則處設分割面，則D1,D3須有滑動模心，易造成與須有滑動模心，易造成與D2的的同心精度變差，且同心精度變差，且D2的真圓度及外觀品質亦差，但熔的真圓度及外觀品質亦差，但熔液流動性則較液流動性則較B,C的分割面為佳。的分割面為佳。B處設分割面則處設分割面則D1是在可動模形成的徑，是在可動模形成的徑，D2,D3

15、在固定在固定模形成的徑，因此須注意其可能因偏心所造成相對尺寸模形成的徑，因此須注意其可能因偏心所造成相對尺寸精度的偏差。精度的偏差。C處設分割面則處設分割面則D1,D2是在可動模形成的徑，是在可動模形成的徑，D3在固定在固定模形成的徑，因此須注意其可能因偏心所造成相對尺寸模形成的徑，因此須注意其可能因偏心所造成相對尺寸精度的偏差。精度的偏差。模具分割面設定要因模具分割面設定要因(4/7)l模具分割面設定例一模具分割面設定例一壓鑄件因熔液冷卻收縮會在鑄件內徑產生壓縮力，壓鑄件因熔液冷卻收縮會在鑄件內徑產生壓縮力，作用於模具而生成磨擦力，所以可利用此慣性來作用於模具而生成磨擦力，所以可利用此慣性來

16、設定分模面並設計不同拔模角於固定模與可動模，設定分模面並設計不同拔模角於固定模與可動模，而使壓鑄件開模時附著於可動模。而使壓鑄件開模時附著於可動模。模具分割面設定要因模具分割面設定要因(5/7)l模具分割面設定例二模具分割面設定例二以此例設定分模面，則湯井排氣溝位置合理。因以此例設定分模面，則湯井排氣溝位置合理。因自澆口射出熔液會將氣體逼入自澆口射出熔液會將氣體逼入 A部，而經由湯井部，而經由湯井及排氣溝順利排出使熔液的流動性較佳。及排氣溝順利排出使熔液的流動性較佳。模具分割面設定要因模具分割面設定要因(6/7)l模具分割面設置位置對模具故障及模具壽命影響模具分割面設置位置對模具故障及模具壽命

17、影響:I處設分割面，澆口位置在處設分割面，澆口位置在I分割面上，則噴出的熔液在分割面上，則噴出的熔液在模具小體積模具小體積A部發生激烈衝擊，易使部發生激烈衝擊，易使A部因熱疲勞產生變部因熱疲勞產生變形、龜裂及熔損等情形。形、龜裂及熔損等情形。II處設分割面，則熔液在處設分割面，則熔液在B部位衝擊，但此部份模心體積部位衝擊，但此部份模心體積較大故較較大故較A部的疲勞、熔損程度輕，但如部的疲勞、熔損程度輕，但如C部距離短則在部距離短則在B部份仍會發生龜裂及熔損等現象。部份仍會發生龜裂及熔損等現象。模具分割面設定要因模具分割面設定要因(7/7)l線性尺寸公差線性尺寸公差:一般公差一般公差(ADCI-

18、E1-65)(表表1)l線性尺寸公差線性尺寸公差:精密公差精密公差(ADCI-E1-65)(表表2)鎂壓鑄品尺寸公差鎂壓鑄品尺寸公差(1/9)鎂壓鑄品長度公差量25mm以下基本公差 0.25毎增25mm應增加之公差(25300mm)0.05毎增25mm應增加之公差(300mm以上)0.025鎂壓鑄品長度公差量25mm以下基本公差 0.10毎增25mm應增加之公差(25300mm)0.04毎增25mm應增加之公差(300mm以上)0.025 l分模面公差分模面公差:(ADCI-E2-65)(表表3)分模面公差即是將圖分模面公差即是將圖1中長度中長度A之公差，追加垂直於分模面之公差，追加垂直於分模

19、面方向的尺寸公差。方向的尺寸公差。例如鎂合金壓鑄投影面積例如鎂合金壓鑄投影面積450cm2,A為為20mm則則A=20mm且為且為精密公差依精密公差依(表表2)其公差值應為其公差值應為 0.10,投影面積為投影面積為450cm2依依(表表3)其公差值應為其公差值應為 0.20,故故A之總公差量應為之總公差量應為 (0.10+0.20)=0.30，故，故A的尺寸及總公差應標記為的尺寸及總公差應標記為20 0.30鎂壓鑄品尺寸公差鎂壓鑄品尺寸公差(2/9)鎂壓鑄品投影面積公差量(mm)320cm2以下 0.13320cm2 650cm2 0.20650cm21300cm2 0.301300cm22

20、000cm2 0.40 l側滑模公差側滑模公差(ADCI-E3-65)(表表4)側滑模公差即是將圖側滑模公差即是將圖2中中A之公差追加於表之公差追加於表4之公差之公差例如鎂合金壓鑄活動模心投影面積例如鎂合金壓鑄活動模心投影面積450cm2,A為為20mm則則A=20mm且為精密公差依且為精密公差依(表表2)其公差值應為其公差值應為 0.10,活動活動模心投影面積為模心投影面積為450cm2依依(表表4)其公差值應為其公差值應為 0.40,故故A之總公差量應為之總公差量應為 (0.10+0.40)=0.50，故，故A的尺寸及總公的尺寸及總公差應標記為差應標記為20 0.50鎂壓鑄品尺寸公差鎂壓鑄

21、品尺寸公差(3/9)鎂壓鑄品活動模心投影面積公差量(mm)65cm2以下 0.1365cm2 130cm2 0.20130cm2320cm2 0.30320cm2650cm2 0.40 l平面度公差平面度公差(ADCI-E5-65)(表表5)l模銷孔之角度公差模銷孔之角度公差:(ADCI-E11-65)(表表6)鎂壓鑄品尺寸公差鎂壓鑄品尺寸公差(4/9)鎂壓鑄品圓形面直徑或矩形之對角線尺寸公差量 mm75mm以下0.2075mm以上毎25mm追加0.08最小公差任意孔0.13 mm孔深75mm以下之公差0.25*D/MD:孔深 M:ADCI-E6之最大孔深孔深超過75mm以上之公差0.25mm

22、+超過75mm每25mm追加0.075mm lM:ADCI-E6之最大孔深之最大孔深(表表7)鎂壓鑄品模銷孔徑大於鎂壓鑄品模銷孔徑大於25mm時，直徑與深度比時，直徑與深度比為為1:6鎂壓鑄品尺寸公差鎂壓鑄品尺寸公差(5/9)鎂壓鑄品模銷孔直徑(mm)34571013162025鎂壓鑄品模銷孔極限最大深度 單位:倍2.533.5444566鎂壓鑄品模銷孔直徑(mm)34571013162025鎂壓鑄品模銷孔標準深度 單位:倍111.52222.52.53 l平面之角度公差平面之角度公差(ADCI-E11-65)平面和基準面在同一模穴或同一側滑模之一部份平面和基準面在同一模穴或同一側滑模之一部份

23、面長面長75mm以下以下.0.13mm超過超過75mm每每25mm追加公差追加公差0.025mm鎂壓鑄品尺寸公差鎂壓鑄品尺寸公差(6/9)l平面之角度公差平面之角度公差(ADCI-E11-65)平面和基準面不在同一模穴平面和基準面不在同一模穴(分別在可動及固定模側分別在可動及固定模側)面長面長75mm以下以下.0.20mm超過超過75mm每每25mm追加公差追加公差0.04mm鎂壓鑄品尺寸公差鎂壓鑄品尺寸公差(7/9)l平面之角度公差平面之角度公差(ADCI-E11-65)平面由側滑模成型而基準面和分模面平行平面由側滑模成型而基準面和分模面平行面長面長75mm以下以下.0.20mm超過超過75mm每每25mm追加公差追加公差0.04mm鎂壓鑄品尺寸公差鎂壓鑄品尺寸公差(8/9)l平面之角度公差平面之角度公差(ADCI-E11-65)兩平面由側滑模成型而基準面和分模面平行兩平面由側滑模成型而基準面和分模面平行面長面長75mm以下以下.0.28mm超過超過75mm每每25mm追加公差追加公差0.075mm鎂壓鑄品尺寸公差鎂壓鑄品尺寸公差(9/9)