半固态镁合金射出制品设计原则.doc
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半固态镁合金射出制品設計原則镁合金射出成形品常发生的不良种类,如下所示:1、与镁料流动有关的不良;如充填不良、冷接紋及气泡等。2、制品肉厚变化的不良:如缩水。3、离型的不良;如頂凸、烧付及成品变形。4、成品断裂,崩裂不良。由於镁合金凝固时间非常短(0.03~0.05sec),因此为使成品顺利生产,在制品的設計阶段,即必須尽量將可能发生不良的原因排除。半固态射出可能成形的最小肉厚,視充填的流动路径及成品的几何形狀定。通常流長(l/t)180~200。华孚有做到NB电池盒0.45mm(一模四穴)的实例最大肉厚一般是4mm左右,但因厚件成品易发生內部缺陷。因此在設計厚件時,尽可能让肉厚在3mm以下利用补強肋增加成品的強度。流長比/t<=180~200。其中L=流动方向的流动長度;t=成品肉厚。(2)成品肉厚急剧变化易使鎂料流动紊乱,造成充填不良、气泡等外观不良問題。此外因肉厚急剧变化,凝固时殘留热应力不平均易使成品产生断裂和变化。因此如果成品非要有肉厚变化時,尽可能做成圓角或者让肉厚緩慢变化。裝饰沟原則:影响成品縮水之肉厚比例:D≦4t的比例下不会发生縮水,非必要仍以平均肉厚为原則。(5)Boss:一般孔徑(D)及最大深度(H)一般孔徑為D>2mm,但依经验孔徑D为1.8仍可成形。此外为帮助成形及Boss根元最好倒园角R0.3~R0.5(6)网孔径規格:孔径D≧1.75mm孔径P≦1.8D(7)依经验定位园柱在离GATE15mm內∮1.2長5mm仍可成形。但在成品設計时,非功能部位∮径宜設計大些,以利成形。(8)拔模斜度:成品凝固时,由於收缩产生紧抱,为減少离形抵抗拔模;斜度是必需要有的。和压铸成形法比較,因镁料溫度較低,成品收縮較小。因此拔模斜度可較压铸小些成品拔模角关系如下:θn=2θwθg≧2-3θnθc≧2θw其中θn=成品收縮時,抱紧模具之內表面的拔模角。θw=成品收縮時,与模具壁面呈脫离傾向之外表面的拔模角。θg=成品壁上之內表面(如孔等)的拔模角。θc=結构上的形狀,但不做裝配的短避的拔模角。一般而言,成品設計时拔模角最少不要低於0.75度。可以的話,尽可能采用较大之拔模角,以利离型。特別是在Gate附近,過小之拔模角極易造成頂凸,所以在Gate附近成品壁面之拔模角最好能在2度以上。(9)鎂合金之变形应力大,因此不能象塑胶成品倒勾之采用強迫頂出,或者沒有拔模角(0度),以免造成成品頂出变形。(10)补強肋(rib)补強肋之目的在增加成品的強度和刚性,但鎂合金強度和刚性均佳,一般消費性产品,勿須設計太多补強肋。如有結构性成品可能強度不足或者为了成品充填性良好而增加补強肋時,則必須考虑下列之原則:1、补強肋的方向尽量与流动方向一致。2、如补強肋的方向与流动方向垂直時,可考虑增加一些帮助流动的肉厚(模內流道)以改变流动方向,事后再以后加工方式铣除。3、补強肋的厚度,先端0.8mm以上,根元部的尺寸2倍母材的程度還不会有縮水的问題,但基本上与母材同一尺寸是比较适合。4、为增加补強肋的強度及充填性,根元部倒R1之圓角,如有成品的配合干涉问題,最好仍有R0.3以上之圓角。5、补強肋的拔模角度做1度~1.5度以上。低的补強肋,拔模角度須大些。较高补強肋,拔模角度可较小,但仍須保持单边0.2mm以上之拔模度。6、补強肋的高度可达15mm,但与流动方向垂直的补強肋高度不要太高。毛边精修部分一、側面滑塊的接合线在塑胶模为客戶所能接受,所以尽可能不必磨除此一接线。二、銳角設計在噴砂之過程中易造成鋸齿狀,应有小平面之設計。三、內部零件不影响功能之微量缺角欠料影响可能接受此种品质。四、內部零件之微量毛边,沟通如不影响功能应定一可接受之程度(因一般鈑金沖压件也不可避免有銳边)。五、小且薄之RIB不但充填不良,且易於精修过程中碰伤。六、隐藏式通风孔毛边困难清除。七、縫至少以2mm以上,否則毛边困难清除。噴漆印刷部分一、噴漆遮蔽如在同一面上,要求至某一尺寸为噴漆界限,則該尺寸应有±1mm之公差,否則从使气动模亦难以达到,若不同面落差太小亦同以门盖为例,可建以客戶將必須遮蔽面延長,以取得足夠之公差,但无论如何,此狀況均造成噴漆困绕,因治具积漆问題难克服。二、小件门盖若只有单彻可压铸,治具比较困难,至少要有园孔可压铸。三、变色噴漆要避免,否則要有分界之饰沟(流長要短)。四、印刷字样边线至側面距离至少3mm,以5mm较佳(移印時狀況)。五、印刷字粗細必須考虑漆面的粗細,咬花漆易造成印刷細字之鋸齿狀。半固态射出鎂合金制品設計原則:1、脫模斜度:一般适宜的