电控压铸产品的结构设计指南—壁厚和拔模.docx

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1、电控压铸产品的结构设计指南一壁厚和拔模目录?客户和产品的设计需求1?壁厚设计2?拔模4?17个模具设计注意事项、设计要点44. 1. 3D 与 2D 分析54.2.开模方向和分型线54. 3.拔模角度54. 4.产品壁厚54.5.加强筋54. 6.圆角64. 7.孔64. 8.注塑模的抽芯、滑块机构及避免64. 9.嵌件74. 10.标识74. 11.注塑件精度74. 12.注塑件的变形74. 13.扣位74. 14.焊接（热板焊、超声波焊、振动焊）84. 15.合理考虑工艺和产品性能之间的矛盾84. 16.螺丝柱孔径与自攻螺丝直径的关系84. 17. BoSS的设计原则： 8客户和产品的设计

2、需求了解客户和零件要求是实现设计的关键，该设计可最大限度地提高零件性 能，同时最大限度地降低零件和组件的制造成本。一个好的产品设计要考虑零 件功能、应用、应用环境、压铸能力、组装容易性和良好的公差实践。快速原 型零件在发现零件设计和模具问题方面非常有用，常用于新的零件设计。有时 潜在供应商的早期参与将有助于优化产品和模具设计，并有利于降低零件成本。壁厚设计在整个零件上保持均匀的壁厚至关重要。当均匀统一的壁厚过渡到产品的 其他结构特征时，过渡区域需要是渐变的，避免突兀地过渡。不均匀的壁厚会 导致成型质量差和零件的配合问题。见Rfr显I皮汀均匀的横截面可以改善模具的金属流动来加快铸造成型周期。横截

3、面上的 过大差异会导致熔融金属流动中的湍流。这可能会滞留空气，从而导致孔隙。 此外，横截面差异较大的铸件往往会产生不规则收缩。壁厚在很大程度上取决于零件尺寸、零件几何形状和供应商能力。典型的 电控产品压铸件通常基本壁厚设定为2.53.0mm。薄壁通常只适用于较小的零 件，如IoOmmX 10Omm左右的产品，可以设计壁厚为1.5mm。其原因是，当 熔融金属撞击相对较冷的模具时，它立即会开始凝固。这种情况在壁较薄的零 件中发生得更快，因此金属在凝固之前不能流动很远，因此产品尺寸也不会太 大。壁的最小厚度应符合良好的铸造实际能力，且仍能提供足够的强度和刚度。 具有成本收效的设计是那些材料最少、铸件

4、和产品性能问题最少的设计。金属 在进入模具时会向不同的方向流动，当模具填充时，金属必须结合在一起。如 果壁太薄或金属移动得太远，当金属相遇时，其温度将不足以正确连接在一起。 其结果是出现“冷隔”，这将会使得铸件中出现可能导致泄漏或薄弱的接缝。 如果金属没有相遇并留下一个洞，则称为成型不足、缺料或短射。因此在模流 分析中评估模具的填充是很重要的。同样重要的是，零件避免设计出使得模具容易产生薄壁的结构，这将会增加模具维护成本并缩短模具寿命。在设计早期，当完成初步的结构设计方案时，需要尽快咨询模具供应商, 以实现最佳的设计和工艺流程的权衡。?.拔模拔模斜度是指需要给模具型芯或模腔其他部分一定的锥度或

5、斜度，以便于 铸件成型的脱模。通常垂直于模具分模线的压铸表面需要拔模斜度，以使铸件 从模具中良好顶出。拔模取决于许多因素：壁厚或拔模表面的类型；肋/筋条或侧壁的高度等; 压铸合金材料。可以在局部区域指定铸造零拔模斜度，以消除最终机加工的操作，但需要 经过供应商的批准或同意。这些模具的制造能力可以在必要时被我们所利用， 从而获得经济优势和减轻产品重量。在其他情况下，可以使用标准拔模斜度来 促进从模具中脱模并减少模具维护。几乎所有垂直于分模平面的结构都需要拔模斜度。由于铸件会收缩，因此 内壁的拔模斜度比外壁的拔模斜度更重要。?. 17个模具设计注意事项、设计要点4. 1. 3D与2D分析1、3D结

6、构的分析。2、2D图面公差、外观、材质分析。4. 2.开模方向和分型线每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可 能减少抽芯滑块机构和消除分型线对外观的影响。1、开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与 开模方向一致，以避免抽芯减少拼缝线，延长模具寿命。2、开模方向确定后，可选择适当的分型线，避免开模方向存在倒扣，以 改善外观及性能。4. 3.拔模角度1、适当的脱模斜度可避免产品拉毛（拉花）。光滑表面的脱模斜度应三。5 度，细皮纹（砂面）表面大于2度，粗皮纹表面大于3度。2、适当的脱模斜度可避免产品顶伤，如顶白、顶变形、顶破。3、深腔结构产品设计时外表

7、面斜度尽量要求大于内表面斜度，以保证注 塑时模具型芯不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料强度。4、在进行做拔模的时候，注意2D图面公差尺寸的要求，拔模控制在公差 范围以内。4. 4.产品壁厚1、各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.54mm,当壁厚超过4mm时, 将引起冷却时间过长，产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。2、壁厚不均会引起表面缩水。3、壁厚不均会引起气孔和熔接痕。4、产品壁厚不均匀的情况下，结构上需要做分化，防止表面产品应力痕。4. 5.加强筋1、加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。2、加强筋的厚度必须W （0507）T产品壁厚，否则引起表面缩水。3、加强筋

8、的单面斜度应大于0.5。，以避免顶伤。4、正常情况下，为了排气，加强筋在做镶件处理，如果加强筋高度在15mm 以上的情况下，在镶件上面加强位，如果能用磨床加工的情况下，可以不做脱 模斜度，但模仁一侧的斜度可以做大一点。4. 6.圆角1、圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。2、圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂。3、设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀 铳加工，而避免低效率的电加工。4、不同的圆角可能会引起分型线的移动，应结合实际情况选择不同的圆 角或清角。5、产品有装配变形的卡扣位区域时，根部可以追加0.20.3mm的R角， 防止在装配过程中，卡扣断

9、裂。4. 7.孔1、孔的形状应尽量简单，一般取圆形。2、孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽芯。3、当孔的长径比大于2时，应设置脱模斜度。此时孔的直径应按小径尺 寸（最大实体尺寸）计算。4、盲孔的长径比超过IOmm,的情况上，控制有效的装配与定位长度，其 它的长度追加斜度来增加强度，而以尽量避免，进胶直接充填。5、孔与产品边缘的距离一般大于孔径尺寸，防止模具上存在尖铁与薄铁。6、直径大于IOmm的通孔情况下，最好做排气孔。7、有孔的区域都会存在一个结合线，在条件允许的情况下，做镶件，增加 气。4. 8.注塑模的抽芯 滑块机构及避免1、当塑件按开模方向不能顺利脱模时，应设计抽芯滑块机构。抽芯机构

10、滑块能成型复杂产品结构，但易引起产品拼缝线、缩水等缺陷，并增加模具成 本缩短模具寿命。2、设计注塑产品时，如无特殊要求，尽量避免抽芯结构。如孔轴向和筋的 方向改为开模方向，利用型腔型芯碰穿等方法。4. 9.嵌件1、在注塑产品中镶入嵌件可增加局部强度、硬度、尺寸精度和设置小螺 纹孔（轴），满足各种特殊需求。同时会增加产品成本。2、嵌件一般为铜，也可以是其它金属或塑料件。3、嵌件在嵌入塑料中的部分应设计止转和防拔出结构。如：滚花、孔、折弯、压扁、轴肩等。4、嵌件周围塑料应适当加厚，以防止塑件应力开裂。5、设计嵌件时，应充分考虑其在模具中的定位方式（孔、销、磁性）4. 10.标识1、产品标识一般设置

11、在产品内表面较平坦处，并采用凸起形式，选择法向 与开模方向尺可能一致的面处设置标识，可以避免拉伤。2、年月章最好是独立，方便每年更换。4. 11.注塑件精度由于注塑时收缩率的不均匀性和不确定性，注塑件精度明显低于金属件， 不能简单地套用机械零件的尺寸公差应按标准选择适当的公差要求.我国也于 1993年发布了 GB/T14486 93工程塑料模塑塑料件尺寸公差，设计者可 根据所用的塑料原料和制件使用要求，根据标准中的规定确定制件的尺寸公差。同时要根据工厂综合实力，同行的产品的设计精度来确定适合的设计公差 精度。4. 12.注塑件的变形1、提高注塑产品结构的刚性，减少变形。2、尽量避免平板结构，合

12、理设置翻边，凹凸结构。3、设置合理的加强筋。4. 13.扣位1、将扣位装置设计成多个扣位同时共用，使整体的装置不会因为个别扣位 的损坏而不能运作，从而增加其使用寿命，再是多考滤加圆角，增加强度。2、是扣位相关尺寸的公差要求十分严谨，倒扣位置过多容易形成扣位损坏; 相反，倒扣位置过少则装配位置难於控制或组合部份出现过松的现象。解决办 法是要预留改模容易加胶的方式来实现。4. 14.焊接（热板焊 超声波焊振动焊）1、采用焊接，可提高联接强度。2、采用焊接，可简化产品设计。3、外观件超声波焊接的情况下，防止上下面的段差，以及超声波溢胶，设 计时单边做好预留0.25mm以上平面。4.15.合理考虑工艺

13、和产品性能之间的矛盾1设计注塑产品时必须综合考虑产品外观、性能和工艺之间的矛盾。有时 牺牲部分工艺性，可得到很好的外观或性能。2结构设计实在无法避免注塑缺陷时，尽可能让缺陷发生在产品的隐蔽部 位。4. 16.螺丝柱孔径与自攻螺丝直径的关系自攻螺丝螺丝柱孔径M21.7mmM2.32.0mmM2.62.2mmM32.5mm4. 17. BOSS的设计原贝J:1、支柱尽量不要单独使用，应尽量连接至外壁或与加强筋一同使用，目 的是加强支柱的强度及使胶料流动更顺畅。2、支柱高度一般是不会超过支柱直径的两倍半。因过高的支柱会导致塑 胶部件成型时困气（长度太长的情况下，易变形，充填不满、在装配时易开裂）。3

14、、支柱高度若超过支柱直径的两倍半，尤其是远离外壁的支柱，加强支 柱的强度的方法是使用加强筋4、BOSS的形状以圆形为主，其它形状即加工不易5、BOSS的位置不能太接近樽角或外J壁，应与产品外壁保持一段距离6、BoSS周圉可用除去部分肉厚（即开火山口）来防收缩下陷7、BOSS的拨模角度：外径尽量控制在0.51。，内径有效装配而尽量为 零度。压铸铝合金内壁的标准拔模斜度范围通常为L52。工程图注释通常指定 拔模斜度，但个别特征除外。设计始终默认为允许最大的拔模斜度值。每个拔 模斜度将为尺寸增加0.017 mm/mm。较低的壁应采用更大的拔模斜度。如果设 计允许，高度小于12.7mm的壁可采用3至15度的拔模斜度。