产品结构设计经验分享解析.ppt

产品结构设计—经验分享 大纲 一、 产品结构设计简述 什么是产品结构设计 　产品结构设计是针对产品内部结构、机械部分的设计； 一个好产品首先要实用，因此，产品设计首先是功能，其次才是形状。产品实现其各项功能完全取决于一个优秀的结构设计。结构设计是机械设计的基本内容之一，也是整个产品设计过程中最复杂的一个工作环节，在产品形成过程中，起着至关重要的作用。 　　 设计者既要构想一系列关联零件来实现各项功能，又要考虑产品结构紧凑、外形美观；既要安全耐用、性能优良，又要易于制造、降低成本。所以说，结构设计师应具有全方位和多目标的空间想象力，并具有和跨领域的协调整合能力。根据各种要求与限制条件寻求对立中的统一。 二、压铸件设计 1、术语和定语 流痕：指铸件表面与金属液流动方向一致且与金属基体颜色不一样的纹路。 冷隔：指铸件表面有与周边熔接不良的小块。 铬化：指铸件与铬酸溶液发生化学反应，在铸件表面形成一层薄的铬酸盐膜。 欠铸：指铸件成形不饱满。 网状毛刺：压铸件表面上有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹。 溢流口：指金属液冷却凝固时为补偿金属收缩所设置的穴。 2、铸件设计及工艺 2.1、选材 铝合金压铸件的常用材料有:日本工业标准牌号ADC1,ADC3,ADC10,和ADC12;美国 工业标准牌号:A360和A380;我国标准:YL102,YL104,YL112和YL113，对于我司来讲， 压铸件的选材统一要求为ADC12，珠三角压铸厂商常用材料为 ADC10,ADC12和A380 . 以上几种材料的成份和力学性能见表1 二、压铸件设计 1材料成份和力学性能 2.2、壁厚 壁厚设计以均匀为佳,不均易产生缩孔和裂纹,易引起零件变形,同时会影响到模具的使 用寿命。壁厚很厚的铸件内部易产生缩孔,影响材料的力学性能，对大形铝合金,其壁厚不 宜超过6mm,因壁厚增加,其材料的力学性能将明显下降,因此推荐壁厚如表2。对外侧 边缘壁厚, 为保证良好的压铸成形,壁厚s=1/4h, 且s=1.5mm, s为边缘壁厚, h为边 缘壁的高度,如下图所示。 二、压铸件设计 二、压铸件设计 2.3、加强筋 设计筋的目的是增加零件的强度和刚性,避免因单纯依靠加大壁厚而引起的气孔,裂 纹和收缩缺陷,同时能使金属流路顺畅,改善压铸的工艺性.筋高不超过15倍壁厚，最大筋宽 不超过1.5倍壁厚，对筋高30mm以下，拔模斜度不小于3°，筋高30mm以上，拔模斜 度不小于2°(通常在我司为节省成本，减轻重量，拔摸斜度一般都放得很小，一般情拔 1°，高筋高30mm以上的拔2度，对于批量不大的产品应该也不会有很大问题）,在特殊 情况下加强筋端面的拔模度可设为0.5°。 例:特殊情况下加强筋的运用 2.4、圆角 圆角设计可使金属液流畅,气体易排出,有利于铸件成形，并能避免因锐角致使零 件和模具产生裂纹,有利于提高模具寿命,因此对过渡处应避免锐角设计, 圆角半 径以取最大为原则,一般取值如下: 对相等壁厚: 1/2h= r=h 对不等壁厚: 1/4(h1+h2)=r=1/2(h1+h2) r为内圆角半径, h、 h1和 h2为壁厚 二、压铸件设计 2.5、拔模斜度 拔模斜度的大小与零件的结构、高度、壁厚及表面粗糙度有关,在允许的范围内,尽 可能取大值,有利于脱模。 非圆形内侧壁的拔模斜度如下表,外侧取表下表值的一半。 2.6、相邻距离 尽量避免窄且深的凹穴设计，以免对应模具处出现窄而高的凸台，因受冲击易弯 曲、断裂。如下图所示,当a过小时,易使模具在此处开裂,为使模具在此处有足够的强 度,a值应不小于5mm。 二、压铸件设计 二、压铸件设计 2.7、铸孔 铝合金可铸最小孔径为2.5mm, 可铸孔径大小与深度有关,对盲孔,孔深为 孔径的3到4倍, 对通孔,孔深为孔径的6到8倍。对孔径精度或孔距精度要求较高 的,一般不直接铸孔,采用后序机加工处理, 但对壁厚较厚的孔,为避免机加后出现 表面有砂眼,一般先铸出底孔,然后用机加去除加工余量。 2.8、文字和图案 文字大小不小于5号字体,凸起高度0.3~0.5mm, 线宽推荐0.8mm.,出模 度10~15度,如果外壳表面采用喷粉处理，其外侧面的文字及图案的凸起高度采 用0.5mm,如果凸起高度用0.5mm以下的话，外壳喷粉之后会其字形及图案就 会模糊不清。 2.9、表面质量 2.9.1 压铸面 铝合金压铸表面粗糙度在Ra3.2~6.3, 表面质量按粗糙度分为3级,详细见表：压铸 表面质量分级 , 2.9.2表面缺陷