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1、铝合金材料的基础认知2、压铸件的设计，这几点很容易忽略3、一文看懂ADC12铝合金
铝合金材料的基础认知
铝合金
压铸铝合金
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。
铝合金压铸类产品主要用于电子、汽车、电机、家电和一些通讯行业等，一些高性能、高精度、高韧性的优质铝合金产品也被用于大型飞机、船舶等要求比较高的行业中。主要的用途还是在一些器械的零件上。
我们常见到的门窗铝合金属于纯铝多的铝合金属于“拉铝”，拉铝的特性比较软，我们公司所生产的铝合金属于“AI-SI 压铸铝合金”，牌号属于ADC12#，是先购买铝合金锭，经过高温熔化后，将铝液通过机器手臂倒入模具内，经过加压，冷却，脱模后得到成型后的铝合金产品。
Al-Si 合金
由于Al-Si铝合金具有结晶温度间隔小、合金中硅相有很大的凝固潜热和较大的比热容、线收缩系数也比较小等特点，因此其铸造性能一般要比其他铝合金为好，其充型能力也较好，热裂、缩松倾向也都比较小。Al-Si共晶体中所含的脆性相（硅相）数量最少，质量分数仅为10%左右，因而其塑性比其他铝合金的共晶体好，仅存的脆性相还可通过变质处理来进一步提高塑性。试验还表明：Al-Si共晶体在其凝固点附近温度仍保持良好的塑性，这是其他铝合金所没有的。铸造合金组织中常要有相当数量的共晶体，以保证其良好的铸造性能；共晶体数量的增加又会使合金变脆而降低力学性能，两者之间存在一定的矛盾。但是由于Al-Si共晶体有良好的塑性，能较好的兼顾力学性能和铸造性能两方面的要求，所以Al-Si合金是目前应用最为广泛的压铸铝合金。我们所生产的铝合金课桌椅、等候椅、礼堂椅等，就是采用的这个系列的合金材料。
物质特性
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化．其特点是硬度大，但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，但耐腐蚀性差，高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。
物质结构
纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好。但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。
压铸件的设计，这几点很容易忽略
这里主要介绍铝压铸相关，Up之前主要是做铝压铸，用的ADC12和AlSi12Fe比较多；
一、壁厚；
壁厚不可过厚，过厚容易产生疏松缩孔，浪费材料，且成本高，还会造成压铸件力学性能的下降；
壁厚也不可以过薄，过薄容易填充不满，熔接不好，且需要较大吨位的压铸机；
一般可以参考下图规则；
图1-1：同一个压铸件的最大与最小壁厚之比不超过3:1，与密封相关的位置（如冷却水道）:建议不超过2:1；
图1-2：压铸件强度增加百分比与壁厚的关系
二、加强筋；
加强筋是为了提高零件的强度和刚性，防止或减少压铸件收缩变形，填充时用作辅助回路；
图2
三、圆角；
除分型面之外，压铸件的所有位置均倒圆角处理；铝压铸件圆角半径R一般不小于1，最小0.5；
图3-1：压铸件圆角与应力集中的关系
图3-2：仅供参考；（Up做了很多年压铸，也很少用到这个计算）
案例：此平面需要加工，那么，此平面的拐角处需要做让刀槽；
图3-3：注意让刀槽的宽度要大于铣刀的半径；
四、孔到边缘的最小距离；
一般要求b≥（1/4~1/3t），当t＜4.5时，b≥1.5mm；若孔是后道加工得到，那么，b最少可以做到1.2mm，甚至更薄；
图4
五、字体；
在条件允许的情况下，字体一般做凸起（或局部下凹后，再把字体凸起），且字体尽可能做大；
图5：推荐线条宽度至少0.4mm，高度至少0.6，拔模角不小于10°且线条不应有尖角；
六、定位销；
机壳上定位销（导向销）与盖板上定位孔的单边间隙应尽可能小，这样才能保证定位精度，建议单边预留(D-d)/2=0.1mm间隙；
图6-1：倒角＜45°，w=0.1d；
关于导向结构的设计，有兴趣的同学可以看一下《面向制造及装配的产品设计》 Geoffrey Boothroyd 著，介绍得非常详细；
图6-2：螺钉孔的单边间隙尽可能大；
Up曾拆解过日本电产（Nidec）的产品，M6和M8螺钉孔的单边间隙均在0.5以上；
七、螺钉孔；
若有气密性要求，螺纹尖到底部肉厚a不小于2mm；一般螺柱凸台拔模角不小于3°，且拔模后螺柱的壁厚b不小于2.2mm；
图7-1：带导向的螺孔，适用于长螺钉或工艺性较差的位置；
图7-2：带导向的螺钉，配合带导向的螺孔效果更佳；
八、标签凹槽；
推荐标签粘贴位置做凹槽，单边预留0.5mm间隙，凹槽深度0.5mm；
图8
另外，在开模前，一定要借助软件进行壁厚分析（Up比较喜欢用SolidWorks的壁厚分析），对过厚过薄进行优化；
还需要做拔模分析（推荐Creo的拔模分析），拔模一定要设计人员完成（尤其涉及功能和装配的区域），不要让模具厂商帮忙拔模。
一文看懂ADC12铝合金
如果你正在设计一款铝合金压铸件，ADC12可以成为你最佳的原材料选择。ADC12是日本工业标准合金,与美国A383中国合金YL113相同,它是一种被全球广泛认可且广泛应用的铝合金原材料，适用于各种铝合金压铸件的生产。ADC12适用于冷室压铸，熔点在600 °C ±50 °C，它的密度是2.75克/厘米^3。其化学成分包括以下元素及其相对含量：
铝 (Al)：余量. 铜 (Cu)：1.5 ~ 3.5% 硅 (Si)：9.6 ~ 12.0% 镁 (Mg)：0.3 锌 (Zn)：1.0% 铁 (Fe)：0.9% 锰 (Mn)：0.5% 镍 (Ni)：0.5% 锡 (Sn)：0.3%
这些元素的含量可以根据具体需求进行微调和控制，以获得所需的合金特性和性能。ADC12的化学成分可能会因不同生产厂家而有所差异，上述数值是一般范围。ADC12铝合金具有良好的抗热裂纹性（高温强度）和模具填充特性。它易于铸造，拥有良好的机械性能和尺寸稳定性，更好的耐腐蚀性。性能与价格比率非常高。
ADC12铝合金作为最常用的压铸材料之一，在各个领域都有广泛的应用。它具有良好的加工性能、优异的机械性能以及较高的耐腐蚀性，成为许多工业制品的理想选择。下面我们就从几个方面来详细介绍ADC12铝合金的特点和应用。
ADC12铝合金具有出色的流动性和充填性，适用于复杂形状和薄壁产品的生产。由于其低熔化温度和高流动性，压铸工艺可以快速地将熔融铝合金注入模具中，并在较短的时间内冷却凝固。这使得ADC12铝合金在制造汽车零部件、电子设备外壳、家用电器等产品时具备显著的优势。
ADC12铝合金具有优异的机械性能。它的抗拉强度和屈服强度较高，同时具备一定的韧性和硬度。这使得ADC12铝合金制造的产品具有良好的承载能力和抗冲击性，能够满足各种工程要求。比如在汽车制造领域，ADC12铝合金制成的发动机零部件、悬挂系统和轮毂等能够承受较大的载荷，并能够提供稳定可靠的性能。
ADC12铝合金具有较高的耐腐蚀性能，能够在恶劣环境下保持良好的表面质量和功能。为了进一步提高其耐腐蚀性，需要对ADC12铝合金进行表面处理。常见的表面处理方法包括电泳涂装、油漆涂装、静电喷涂、阳极氧化和电镀等。通过选择适当的表面处理方法，可以增加ADC12铝合金产品的耐候性和耐化学品侵蚀性，同时还能提升产品的外观效果。
ADC12铝合金还具有较低的密度和良好的导热性能。相比于钢材，ADC12铝合金具有更轻的重量，这使得制造的产品在不影响强度和刚度的前提下减轻了整体重量。同时，ADC12铝合金具有良好的导热性能，能够有效地散热，适用于需要散热的电子设备外壳和汽车发动机部件等应用场景。
ADC12铝合金凭借其优秀的加工性能、机械性能和耐腐蚀性能，成为各个行业中广泛使用的材料之一。它不仅可以生产出形状复杂的产品，而且具有良好的强度和耐用性。通过选择适当的表面处理方法，还可以进一步提升其耐腐蚀性和美观度。
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