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压铸技术凭借机械性能高，制造成本低，使用质感好在玩具，家具，汽车上得到广泛应用在金属连接器上，也非常普遍起来压铸原理是利用高压将金属液高速压入精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固形成铸件压铸件具有较高尺寸精度，一般能达到IT11-13级，表面粗糙度可达Ra0.8-3.2μm，较高强度和硬度，生产效率较高，经济效果有较大优势，主要使用在批量较大的产品上。
使用较多的是压铸铝，锌，镁，铜等有色金属作为金属件，一个压铸件零件的完成涉及知识面非常广，从材料、产品设计、模具设计、制造工艺、测试、表面处理几大方面，这几个方面通过设计要求与功能匹配、原理、标准、加工过程组成整个系统。
我们通过以下几点来认识下常用的压铸材料的设计制造1．铝合金，锌合金，镁合金材料及特点2．压铸件的设计3．压铸件的质量认识1．铝合金、锌合金、镁合金材料及特点1.1 铝压铸材料现实生活中看的铝都是由铝矿石生成氧化铝，再通过电解得到的。
铝合金压铸材料标准大体可以分为国标的15115，日本的JIS H5302 ADC，美国的ASTMB85，欧盟的EN1706
表一 国标铝材料牌号及含量
表二 美国铝材料牌号及含量
表三 日本铝材料牌号及含量
表4 不同国家材料牌号含量差异Al-Si合金Si作为铝合金最主要的成分，主要改善流动性，增加Si的含量可提高耐磨性，硬度和强度，降低收缩率，但导电性也会降低像ADC14含硅达到16%至18%可以做发动机缸体。
Al-Cu合金Cu在铝合金中室温固溶度约0.2%，极限固溶度约为5.65%，可以通过固溶强化和时效强化提高合金的强度有较高的热处理强化效果和较好的热稳定性，适合铸造高温下使用的零件，具有较高的机械性能，较好的切削性。
但缺点是铸造性能较差，易产生裂纹，耐腐蚀性也不好Al-Mg合金铝镁合金中镁大于5%，具有较好的抗拉强度和硬度，在海水等介质中抗腐蚀性好Al-Si-Mg合金属于特殊的Al-Si合金，具备高流动性和较高强度，导电及导热性好。
常用在铸造薄壁、耐腐蚀的复杂零件，其中重要元素Mg与Si结合成Mg2Si提高合金强度和硬度Al-Si-Cu合金Al-Si和Al-Cu的折中合金，Cu与Al发生反应热处理后具有较高的合金强度，和力学性能耐高温性。
不同元素在铝合金中起到的作用硅：可以改善流动性，随含量增加合金的抗拉强度和硬度提高，伸长率下降铜：增加合金的机械性能，切削性，提高耐温强度，降低合金的耐腐蚀性能镁：提高合金的强度和屈服极限，切削加工性，耐腐蚀性能，流动性降低。
锌：提高流动性，增加热脆性，降低耐腐蚀性，1%以下压铸较不易出现龟裂现象铁：增加合金强度、硬度6%以下含量可以改善粘模镍：和铜一样，随着含量增加，硬度、抗拉强度也增加，耐腐蚀变差锰：减少铁的有害影响，可提高合金的高温强度。
钛：细化晶体组织，提高机械性能，降低合金裂倾向铝合金特点：1.铝合金的密度较小，仅为铁、铜、锌的1/3左右2.具有良好的导电、导热性能3.抗氧化腐蚀性能好在空气中，铝的表面容易生成一层致密的三氧化二硫氧化膜，能阻止进一步被氧化。
4.具有良好的压铸性能铝合金压铸工艺简单，成形及切削加工性能良好，具有较高的力学性能及耐蚀性5.铝合金的高温力学性能很好，在低温下工作时同样保持良好的力学性能6.缺点是容易在最后凝固处产生大的集中缩孔，与铁有很强的亲和力，易粘模。
1.2 锌压铸材料锌合金化学成分表
表5锌合金牌号对照表
表6我们重点了解下3#，5#锌合金3#和5#最大是Cu含量的差别，Cu能够细化晶粒，体现在材料上5#比3#有更高的抗拉强度和硬度，更高的抗蠕变性和耐环境温度不同元素在锌合金中起到的作用铝：降低熔点，增加机械性能，增强流动性，减少锌对模具的侵蚀。
铜：细化晶粒，增加合金的抗拉强度和硬度镁：抑制晶间腐蚀，细化金属组织，增加硬度铁：在锌合金中与铝形成化合物，一种坚硬颗粒，使铸件表面质量变差，属于有害元素铅、锡、镉：导致金属晶间腐蚀的主要元素，发生在合金晶体之间的边际，使合金发生涨、龟裂、松散，在高温，高湿环境特别容易发生。
锌合金特点：1.锌合金具有优良的电和热传导性能、良好的振动阻尼特性、良好的电磁屏蔽性能2.具有良好的压铸性能，因此更容易压铸形状复杂、薄壁、尺寸精度高的产品3.耐蚀性差当锌合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，将会逐渐老化而发生变形，表现为体积胀大、力学性能(特别是塑性)显著下降，时间长了就会破裂。
4.时效性使用时间过长，锌合金压铸件的形状和尺寸会稍有变化5.不宜在高温和低温的工作环境下使用锌合金在常温下具有良好的力学性能，但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降1.3 镁压铸材料镁合金化学成分表。
表7镁合金牌号对照表
表8常用的镁合金材料有AZ91D、AM60B、AM50AAZ91D具有良好的铸造性能和机械强度,合金主要用于要求有一定的强度，合金流动性能要求高的产品，应用较为广泛的是电脑面板及内构件AM60B、AM50A具有较高的韧性和抗震性能，有良好的强度和机械性能,合金一般用于要求有一定抗冲击性、抗震动性的壳体上，主要是汽车的方向盘，轮毂、电动工具的壳体。
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这3种合金缺点是不能在高温下使用，高温下产品的力学性能下降很多AS系列合金和含稀土，含锆的镁合金多用于高温环境不同元素在镁合金中起到的作用铝：提高合金的室温强度，降低熔化温度，提高压铸流动性锌：锌和铝同样效果，适量的锌可以提高镁合金的力学性能和铸造性能及耐腐蚀性能，缺点是会使铸件产生疏松和热裂。
锰：增加镁合金的耐腐蚀性，降低合金中铁的影响过多的含量会增多压铸熔炉内沉积物，引起熔汤质量恶化铍：提高抗氧化性能硅、稀土：形成晶间化合物，使晶界稳定，改善镁合金的高温蠕变性能铁、镍、铜：有害元素，对镁合金腐蚀性能影响较大。
镁合金特点：1.其密度为铝合金的2/3、钢铁的1/4，但比强度和比刚度均优于铝合金和钢铁，远远高于工程塑料，是一种优良、轻质的结构材料2.具有良好的能量吸收及振动吸收特性，用于产品外壳可以减少噪声传递，用于运动零部件。
3.可吸收振动，延长零件使用寿命4.具有良好的电磁屏蔽性，可以提供电子产品的防电磁辐射性5.刚性好，耐冲击6.尺寸稳定性好，环境温度和时间变化对尺寸的影响小2．压铸件的设计使用压铸材料设计零件时注意零件的尺寸精度要求，表面粗糙度，壁厚的均匀，孔，拔模斜度，模具脱模结构，减少抽芯，避免尖角和孤岛。
2.1压铸尺寸精度，表面粗糙度，加工余量压铸尺寸精度：线性尺寸公差等级选择：锌合金DCTG4-6，铝（镁）合金DCTG4-7 如表
表9表面粗糙度：铸件表面粗糙度一般选择范围：锌（镁）合金Ra0.8-3.2，铝合金Ra1.6-6.3
表10加工余量：加工余量选择：锌（铝，镁）合金B～D等级。
表112.2压铸件的壁厚设计、孔、拔模斜度、倒R角设计、螺纹底孔直径压铸产品的壁厚设计对压铸质量产生关键影响，产品壁厚均匀，壁厚有利于提高液态金属在模具中流动 太薄的壁厚压铸致密性好，但液态金属会溶接不良，易产生裂纹，溶接痕缺陷。
产品太厚压铸填充、冷凝时也会产生质量缺陷，如气孔、缩孔、缩松因此壁厚设计要做相应的控制如下表加强筋的厚度一般不超过相邻的壁厚，取相邻壁厚的2/3～3/4。最大壁厚与最小壁厚之比3:1。
表12筋的壁厚设计
表13孔孔的成型在金属冷凝时对型芯产生包紧力，容易折断，所以孔不宜过小过深。如表XX，左边为压铸材料能达到的最小孔和最经济孔的直径，右边是直径与深度的关系。锌合金做小且深的孔最优优势。
表14一般压铸孔直径对应的最大深度mm
表15拔模斜度和塑料注塑一样，带有拔模斜度有利于铸件和模具分离，避免表面拉伤，延长模具使用寿命。
表16倒R角设计压铸件的面与面的连接处，都应做R角，有助于金属液体的流动，气体容易排出，提高成型质量和模具使用寿命。尖角形成应力集中，易产生裂纹。表面处理尖角的镀层沉积加厚，镀层不均匀。
表17 直角连接螺纹底孔直径压铸件上做螺纹结构，直接模具上成型出螺纹底孔可以节省很多机加时间。模具上底孔选择推荐表X
表18还可以做很多结构可以省去另外机加工做例如内外螺纹，凹槽等既节省成本也保证产品一致性如果需要作出字体，一般设计凸出字体2.3表面处理金属表面处理重要目的之一是防止金属腐蚀，可分为主要两种，化学腐蚀和电化学腐蚀。
铝合金易产生晶间腐蚀，表面硬度低，不耐磨损等弱点表面处理一般可以选择氧化、染色、钝化、镀镍、镀锌镍、封闭这些表面处理镀前需要做些预处理表面氧化膜，油污锌合金电位较负，容易被腐蚀，一般做电泳、电镀层为保护。
做电镀表面处理时锌合金表面是一层无孔层，内部疏松多孔结构，所以表面不宜过度切削打磨，影响电镀镁合金表面处理与铝合金类似，也可以做氧化、电镀、钝化、喷涂、着色表面保护处理3． 压铸件的质量认识压铸件检测有尺寸检测、化学成分检测、力学性能检测、表面质量检测、内部质量检测。
压铸件表面质量问题有拉伤、冷隔、裂纹、变形、花纹、斑点、网状毛刺、凹陷、欠铸、夹皮。内部质量问题有气孔、缩孔、气泡、夹杂。
图1针对表面质量可以通过目视，着色检测。内部质量检验除了破坏性试验和金相试验外，还可以做超声波检测、X/Y光无损探伤。
图2 铝合金内部气孔要求总结：对于压铸金属材料的使用，我们在进行产品设计时可以根据性能要求进行选择，另外考虑成本、外观、制造工艺复杂性、质量过程稳定、环保等诸多要素。
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