压铸件结构的合理程度和工艺适应性是决定后面工作能否顺利进行的重要因素。如倒角和圆角的设计、收缩规律的掌握、推出机构的布置、缺陷的种类及其程度等，都是以压铸件本身的压铸工艺性的优劣为前提的。
一、倒角和圆角
和人们普遍认为的不太一致，倒角和圆角并非同一事物。尽管它们两者都指的是铝压铸件设计中的圆角边缘，但内部的圆角被称为倒角，而外部的圆角被称为圆角。
倒角和圆角对于任何铝压铸件设计来说都是极其重要的特征。它们可以显著减少金属注射过程中产生的湍流，确保金属流动更顺畅。因此，零件可以获得更好的结构完整性。
以下是倒角/圆角的设计建议：
- 两个相交表面会出现锐角，最好使用倒角/圆角将它们连接在一起。这样可以防止模具或部件的该部分出现高应力集中。
- 模具分型线沿线的边缘或角落不需要倒角/圆角。
- 为垂直于分型线的倒角提供足够的脱模斜度。
您可以按照以下指南设计部件中的倒角/圆角。
二、收缩
收缩是铝压铸中非常常见且不可避免的现象。任何金属合金在熔融金属开始冷却和凝固时都会发生一定程度的收缩。因此，设计师必须对产品设计进行必要的调整，为收缩留出空间。
较厚的部分容易发生收缩，导致内部孔隙的形成。局部过热也会导致收缩，进而产生孔隙。这些部位需要通过改进模具设计来进行局部冷却。但这可能会增加铸造周期的时间。
设计师在设计时应考虑以下因素，以减少铝压铸件中的收缩：
- 避免在设计中使用大型/厚型部分。如果可能，请使用较薄的截面和金属节省型芯进行重新设计。
- 添加平面或垂直肋可以提高进给特性并减少收缩的倾向。
- 添加挤压针可以减少局部区域的收缩孔隙。
三、凸台
凸台对于需要安装在其他位置的零件来说是必要的。它们充当支撑件和安装点。但是，凸台的不当设计和定位会导致制造困难，进而增加成本。
凸台还会增加材料需求并增加铝铸件的重量。为了获得更轻的零件，可以按照以下方式对凸台进行重新设计。
零件设计中，对于凸台的设计，您应该考虑以下因素：
- 如果需要在凸台的中心添加孔，请尽量保持均匀的壁厚。
- 为凸台提供较大的圆角，以便熔融金属能够顺畅地流入其中。
- 建议添加肋条，因为它可以帮助凸台充分填充，同时也为凸台提供额外的强度。
- 为凸台提供足够的拔模斜度，以便铸造件更容易地脱模。
四、侧芯/滑块
设计中任何与分型线平行的孔和倒扣都会大大增加铝压铸的复杂性，甚至使其无法通过常规手段进行铸造。引入侧芯/滑块能够轻松地制造具有孔和倒扣的零件。
芯用于在零件中形成孔，而滑块用于设计中存在倒扣的情况。然而，它们显著增加了模具制造的成本。由于芯和滑块与主模具的一半分开拉出，因此对零件铸造周期的影响很大。
模具中使用的滑块也可能导致分型线偏移。这是由于在铸造过程中，为使滑块保持在位置上，机械锁施加的力造成的。这种情况在单元模具中更为常见。
设计师应尝试使此类几何特征平行于模具的拉出方向，或重新设计零件以消除对型芯/滑块的需求。以下是一个例子，展示了如何重新设计零件以消除对侧芯的需求。
但是，在某些情况下，您必须引入型芯/滑块来铸造出某个无需进行二次加工的特征。您可以设计型芯滑块或拉块，以减少大部分或全部二次加工操作的需要。这样一来，在一开始增加的模具成本和较慢的铸造周期所带来的困难，就通过减少二次加工而得到补偿。这种方式也大大延长了零件的重复使用率。
侧芯/滑块的工作机制是，侧芯拉动和滑块运动通常由角度销或液压缸驱动。角度销是型芯/滑块运动的机械手段。主模的开关顺序可以激活它。所以，角度销工作时不需要额外的动力源，是一种经济的生产手段。然而，角度销会干扰铸件的取出，只适用于较短的滑块。
顶部滑块也很难使用角度销，只能通过弹簧实现。使用液压的方法可以解决这些问题。您可以自己选择和定义循环，并与其一起使用顶部滑块。这不会干扰铸件的回收。
还有其他可用于型芯/滑块的运动方法。设计师必须通过分析预算、生产量、零件尺寸、型芯/滑块进入铸件的行程长度等来选择合适的方法。
您可以与您的压铸商讨论，以获取有关设计侧芯拉动/滑动机制的适当建议。欢迎咨询大野压铸，我们将很乐意为您提供帮助。
五、倒扣
倒扣通常指的是零件的一个凹陷的几何特征或表面，无法用直切刀具进行加工。在压铸的情况下，倒扣是指阻碍用单一拉拔机制将铸件弹出的特征。
因此，在设计零件时，您必须提前考虑在工装和铸造过程中可能出现的困难。有时，您可以通过巧妙地选择铝压铸件的取向来消除倒扣的影响。如果不使用侧芯，大多数情况下倒扣的影响是不可能消除的。但是在设计中添加侧芯将使模具制造和铸造过程变得复杂，因此成本更高，而且安装时间比传统的铝压铸更长。
所以，在设计倒扣时，您应该牢记以下重要事项：
- 与您的制造商讨论，看看他是否可以使用特殊的切割工具，如T形或V形工具，这些工具可以到达难以触及的地方。
- 将外部倒扣的数量保持在最低限度。因为它们需要侧芯，这将增加工具成本。
- 调整分型线可以解决一些倒扣。
- 重新设计您的零件以消除内部倒扣。
- 避免那些不朝向模具拉拔方向的倒扣。如果不放置侧芯，它们将无法被弹出。
- 倒扣位于凸台下方会阻碍铝铸件的弹出。
如果可能的话，最好在设计中避免任何类型的倒扣。
六、顶出器设计
由于凝固收缩，固化的铝铸件往往会被夹入模具中。为确保铝铸件的移除，需要通过一些顶出器组件在模具内部施加额外的力。
压铸设备的顶出机器可以包括多个组件。压铸模具主要由两部分组成，即上模部分和顶出模部分。顶出器被放置在顶出模中。
分模线是模具两个半部分的分离点。在铸造完成后，顶出模相对于分模线分开。然而，存在更复杂的设备，具有多个模具设置，这使得弹出系统更加复杂。这里我们只会讨论传统的两部件模具，因为这种模具更为常见和经济。在这种模具中，模具的顶出部分包含顶针、顶出板、嵌件、流道以及设计中存在的任何雕刻部分。
弹出机制主要取决于模具的两个组件：顶出销和顶出板。
顶针
顶针将已凝固的铸件从模具中推出。顶针的另一个功能是夹持铸件，使其在凝固过程中由于应力集中而不会产生弯曲。但是，缺点是它们会在铸件上留下痕迹。
因此，设计师在选择顶针的位置和尺寸时，应仔细考虑铸件的大小、配置以及其他一些方面。在设计顶针时，您应遵循以下准则：
- 将顶针放置在铸件的非功能区域，例如在为节省金属而设计的深凹槽的底部、溢流口、凸台或筋条的底部等。
- 顶针在顶出铸件时会留下痕迹。因此，不要将铸件的外观表面面向顶针。
- 推荐的凸起或凹陷针痕公差为.015”（.381 mm）。
- 关注压铸厂商的建议，他们可以帮助您选择更好的顶针尺寸、位置和数量。
适当的模具制作方法可以大大减少顶出器留下的痕迹。但是，这些痕迹仍不能完全消除。OEM厂商和压铸厂商应就顶针的位置达成共识。
此外还应注意，顶针也会在其周围形成飞边。除非客户拒绝，否则通常不会对其进行处理。可以将顶针飞边压碎、压平，以最小化其印记。
顶出板
顶出板既可以作为顶针的补充部件，也可以独立工作。通常，压铸工人将顶出板用作顶针的安装面。由于只在顶出板上施加压力，因此它会同时推动顶针向前移动，从而取出铸件。
顶出板也可以在没有顶针的情况下独立工作。然而，这种情况通常只在小型压铸中看到。部件是通过板施加的力被弹出的。从某种意义上说，与顶针相比，顶出板不会在铸件上留下任何痕迹，因此效果更佳。
七、气密性
气密性是铝压铸件完整性的衡量标准，表明其承受一定流体压力的能力。在某些情况下，采购方可能要求铸件具有规定的压力密封性。
气密性在很大程度上取决于其密度和孔隙率。即使少量的孔隙也会影响零件的密封性，并在应用过程中形成泄漏。多种因素可能影响铝铸件的密度和孔隙率。
铝压铸模具内部的困气对任何制造商来说都是一个主要问题。当熔融金属在高压下注入时，由被困空气形成的阻力会产生孔隙。铸件中存在的气孔也会降低其密度，从而降低结构完整性。
导致孔隙形成的因素有很多，要使铸件完全无孔非常困难。有效的DFM（面向制造的设计）以及整个过程中良好的质量控制可以获得适当的密度和最小的孔隙率。
设计师应考虑以下设计参数，以获得铝压铸件的最佳气密性：
- 仔细遵循有关圆角、肋和角落的设计指南。否则，金属流动将不会顺畅，并且湍流会导致出现气孔。
- 尽量保持均匀的壁厚以促进金属平稳流动。避免厚重的部分和厚度的突然变化。
- 必须保持气密性的孔应通过芯棒铸造而不是机械加工，以最大程度地减少气孔的影响。
- 为所有不会进行后期机械加工的孔和通道提供足够的拔模斜度。但是，如果在铸造后要对芯棒孔进行机械加工，则提供最小的拔模斜度。
- 对整个铝压铸过程进行模拟将帮助您提前识别潜在问题。运行模具流动分析以找出模具中哪些特征可以改善铸件质量。
- 真空辅助压铸设备可以显著减少铝压铸件中的气孔。因此，零件缺陷更少，密度特性更好。
八、二次机械加工
二次机械加工也会影响铝压铸件的气密性。您应该采用以下机械加工指南：
- 铸件密度最高的部分位于或接近其表面。内部通常密度较低，具有更多的孔隙。因此，应指定最小的机械加工余量，以避免暴露铸件的内部多孔部分。
- 如果零件所需的机械加工余量超出允许范围，则可能会暴露内部多孔部分。因此，为了获得最佳的气密性，可能需要进行后期补孔。
- 避免对需要压力密封的铸件两侧进行机械加工。
- 避免在将进行大量机械加工的地方使用大的拔模斜度。特别要为芯孔提供最小拔模斜度。
除了以上考虑因素外，合金材料的选择对保证铝铸件的气密性也有重要作用。在某些情况下，某些合金在追求铝部件的气密性方面会取得更好的效果。
使用各种检测设备可以测试铝部件的气密性。通常，在5至40 psi的压力范围内进行气密性测试。如果要求更高的气密性，设计师应与压铸商进行讨论。
九、部件强度
对于铝制部件的强度要求，将对整体生产成本和时间产生重大影响。因此，您可以与压铸商明确讨论部件的强度要求，以选择可行的铝压铸设计方法。
铝压铸部件的强度取决于许多因素。下面，我们提供了一些关于确保压铸部件强度的建议：
- 首先，从选择合适的铝合金开始。用于生产的合金将对部件的强度产生巨大影响。然而，机械强度并不是这里唯一的关键参数。所选合金必须具有足够的可加工性，并满足其他条件。
- 尽可能在原位铸造更多特性。稍后对任何特性进行加工都会在铝制部件上产生加工应力。
- 使用真空辅助的铝压铸工艺以减少部件中的气孔。这将增加部件的密度，从而提高其结构完整性和强度。
- 在薄壁部分和凸台上添加肋条将增加其稳定性。
- 锐边是应力集中的热点。因此，这些区域容易产生问题。您应该使用圆角来增加部件的刚度。
遵循这些指南可以帮助您增加压铸部件的强度。然而，您还需要考虑许多其他小事。与您的压铸商讨论，以增加部件强度的建议。
十、微小特征
微小特征需要更先进的切削工具进行加工。微小特征的加工刀具使用时间、成本和难度都要大得多。具有标准公差的特征可以以相对较低的成本实现，并且对于任何普通消费者来说都足够精确。
但是，如果您的部件具有非常高级的应用，您可能需要对其进行精确公差处理。但是，超过一定限度的精密加工被称为微加工，无法用标准加工工具实现。
微加工处理的是公差远小于一毫米的加工特征。与任何标准加工操作相比，它的成本都出奇地高。设计师必须避免在其设计中采用这种级别的精度，除非真的有必要。
过早出现的模具缺陷将增加大量的维修成本。因此，尽量减少微小特征以减少刀具成本。
十一、压铸刻字
大多数铝压铸件都会带有某种形式的刻字或装饰。它们可能是字母、标志、商标、日期代码或生产编号，可方便地用于供应链追踪、品牌塑造等多种用途。
压铸刻字或装饰可以以三种方式在部件上实现：
- 作为凸起特征
- 作为凹陷特征
- 在凹陷面板上的凸起刻字
在这三种方法中，最经济的是将刻字作为凸起特征。要实现铝铸件中的凸起特征需要为模具制作一个凹陷特征。这种特征在模具中易于构建，并且在运行过程中造成的磨损最小。对于凸起的（在模具中凹陷的）刻字，模具在其使用寿命期间的建造成本和维护成本较低。
相反，铝铸件中的凹陷刻字会造成伸入模具中的凸起特征。它的构造有点复杂，需要更多的维护。
如果设计师希望保持一个平整的表面，那么可以在一个凹陷的面板内将刻字作为凸起的特征。这更加实用，因为您可以在不担心损坏模具的情况下应用凹陷特征。考虑到后期可能应用的涂层，如果你不希望某个部分被涂层填补，那么最好在设计时就尽量避免不必要的凹陷，以免在涂层后产生不必要的填补效果。
其他指导原则：
- 任何字母或符号的面（线宽）至少应为0.010英寸（0.254毫米）或更大。
- 铸造线条或符号的高度应等于或小于其线宽。
- 任何刻字或装饰，包括复杂的细节或精细的衬线，在铸造时可能不清晰。因此，如果可能的话，请尝试简化它们。
- 拔模角度不应小于10°。
遵循这些指导原则，在大多数情况下应该是有帮助的。如果您有其他要求，您可以随时与您的压铸商或大野压铸咨询以获取更有针对性的建议。