液态金属设计指南

液态金属设计指南

产品结构设计常用参考值

注：

1）表中参考值基于目前工艺水平，如有更新，恕不另行通知。

2）具体设计值，需根据产品具体结构，综合评估，不能完全单一参考。

壁厚

产品的壁厚设计非常重要，主要取决于2个要素：

1) 材料的流动性：壁厚设计在模具成型过程中便于金属液流动；

2) 材料的性能：需要产品最终得到非晶态组织，实现材料性能。

液态金属优异的力学性能取决于压铸过程中，材料在模具中能够快速冷却，得到非晶态组织的产品。壁厚太厚，内部不能快速冷却，得不到非晶组织；壁厚太薄，材料过早凝固，阻碍模具型腔的完全填充。

1) 一般设计的液态金属产品截面厚度应在0.6mm～4.0mm。

2) 推荐厚度：0.6mm～1.5mm。

3) 虽然较厚和较薄的部分，在技术上是可行的，但成型零件的性能会受影响。

4) 壁厚设计原则：壁厚尽可能均匀一致，过渡平滑，转角有圆角过渡。这样可以保证产品成型凝固时时间一致，减少因壁厚不均的缩陷，缩孔，开裂等。

5) 如果平面投影面积较大，建议不影响功能的前提下，开设孔洞开分散应力，避免开裂。

6) 结构规则，壁厚均匀的产品，可以在薄壁下获得好的产品。

拔模斜度

1) 拔模斜度，是为了产品在压铸时，便于产品从模腔的两侧出模而设计的斜度。

2) 脱模斜度的取向要根据铸件的内外型尺寸而定。

3) 脱模斜度的大小，与材质、收缩率、摩擦因数、壁厚和几何形状有关  。

4) 一般保证尺寸的一端在尺寸公差范围内，按照减材料做出模斜度，需要加工的位置，按照加材料的方式做出模斜度，特别的配合位置要求在尺寸公差范围内拔模。

5) 拔模角的设置，可以减少模具磨损，延长模具寿命，从而降低整体模具成本。

6) 一般要求最小拔模斜度，外侧面在0.5°-3°，内侧面1°-5°，不影响结构和功能的情况下，越大越好。

槽

1) 槽主要是用于非配合面减轻材料采用的，或避免产品局部过厚，影响性能而使用的一种结构。

2) 液态金属采用的槽，如果在产品边缘，产品整体强度相对薄弱的时候，建议按照下图结构，留出侧边，强度更好。

筋

筋的作用：

1.在不加大制品壁厚的条件下，增强制品的强度和刚性，以节约材料用量，减轻重量，降低成本

2.可克服制品因壁厚差别带来的应力不均所造成的制品歪扭变形

3.在非晶产品中，因为材料本身的强度，硬度高，比较薄弱的设计，产品很多情况可以直接满足要求，使用筋的情况可以相对减少。

4.改善材料流动，易于填充。增加局部强度，易于顶出（如较高的柱子）。

圆角和倒角

1) 产品设计时，在棱边和转角的位置需要设计圆角或倒角，避免尖锐的结构。

尖锐的结构产品上压铸的时候容易形成应力集中，造成产品产生开裂不良。

模具上容易损坏，崩缺造成多料，容易冲蚀等，造成模具寿命降低。

2) 圆角或倒角设计，产品美观

3) 便于产品后处理。

4) 最小的倒角或圆角，建议≧0.2mm

薄弱结构

1) 产品结构比较薄弱的情况，边缘尽量保持侧边，以避免薄弱结构。

2) 可以有效改善产品开裂和断裂的情况

柱子

1) 产品上因结构需要，会有一些定位或装配的柱子。

2) 产品柱子不要太高和太细，这样可能造成填充不良；也不能太粗，那样会造成缩陷产生或内部组织变化。

3) 如果柱子尺寸较大，反面最好设计凹槽，避免材料过厚造成缩陷。

圆柱孔

1）孔和柱子的设计值参考上表

2）柱子设计需要保证结构强度的同时，尽量小的设计。

3）柱子的根部，外棱边需要做圆角过渡。避免尖角应力集中，造成柱子断裂，同时可以保证模具寿命。

4）过小的孔（一般＜2.0mm），孔深较大的，建议采用机械加工，直接成型模具上的型针容易断裂，影响生产效率和良品率。

内螺纹

内螺纹加工：

1）适用于产品螺纹数量较少的情况。

2）一般可以做M1.4~M2的通螺纹；

3）大于M2和小于M1.4的螺纹建议采用植入成型，加工成本太高。

产品上有内螺纹，一般不采用直接加工，建议采用镶件植入。

原因：

   a.材料硬度高，直接加工效率低；

   b.丝攻磨损快，易断裂，频繁更换，不能稳定生产，成本高。

   c. 螺纹数量多，如其中任一螺纹加工断刀，整个产品报废。

方法：

a.采用嵌件植入，模内注塑成型方式，嵌件材料一般为不锈钢或黄铜

b.精度和扭力要求不高的，可采用铆入螺母。

外螺纹

外螺纹的加工方式：

成型：一般≧ M2.0外螺纹，采用压铸直接成型，但分型面侧面需要做扁位，便于去除毛刺。

嵌件：< M2.0的外螺纹，建议采用不锈钢嵌件最好。

侧向分型结构

1）侧向分型结构，一般采用侧抽芯或斜顶成型。

2）液态金属模具需要在密封，压铸需要真空环境，故不适合长程抽芯和复杂的抽芯结构。

3）产品抽芯一般采用斜滑块+斜导柱组合抽芯，一般抽芯长度<10mm,最长不要超过15mm

表面纹理或花纹

1）非晶产品可以完全复制模具花纹或纹理，从工艺角度上产品上是可以有花纹或纹理的。

2）液态金属采用金属高温压铸，模具上的花纹或纹理，很快会被冲刷磨损，造成纹理深度不一致，影响外观，而且花纹部分往往会造成模具早期龟裂，造成产品后处理难于加工而报废。

3）建议：不要在产品上设计细小的花纹。比较粗的纹理，可以更换易损镶件来实现，不足在于模具成本会增加。

4）适合于要求高，批量少的产品。

5）如需设计花纹，需综合考虑成本。