Jul. 21, 2025
Before we get into the specific design tips, let’s take a look at the primary principles that make for successful die casting:
If you want to learn more, please visit our website.
By keeping these principles in mind and utilizing the tips below, you will be well on your way to producing a design that can be reliably and economically made. If you have an upcoming die casting project, feel free to start a quote with us today! Our representatives and subject matter experts are here to help guide you through the process and help answer any questions you may have.
Implementing both fillets and radii in your design can be beneficial in several ways. Firstly, they help the metal evenly flow through all areas of the part and reduce concentrated areas of heat around corners and transitions. These are also important features to prevent cold shuts, caused when the metal begins solidifying before it has completely filled the mold cavity. Components that cool evenly lessen the stress on the tooling, thus increasing its lifetime and reducing maintenance. Fillets can also reduce stress concentrations, especially where intersecting features would otherwise create sharp corners. Here are some further guidelines when it comes to adding fillets and radii:
When it comes to wall thicknesses, the most crucial aspect is uniformity. Keeping the walls of the part uniform will help promote metal flow and uniform cooling. Areas with uneven wall thicknesses can cause different shrinkage rates, leading to defects in the part, such as sink marks or cracks. Here are some other considerations to make when it comes to wall thicknesses:
Ribs are structural features that provide several benefits in die cast parts. Their primary purpose is to provide additional rigidity and strength, especially to areas with thin walls. Ribs also assist the molten metal flow, allowing it to reach and fill connected areas more quickly.
Adding corings, such as the space between ribs or walls, helps reduce material as a metal-saver and provides better cast parts. The purpose of coring is to displace the casting alloy, reducing material usage and resulting in a lighter-weight part. With the proper use of ribs and coring, you can avoid areas of concentrated heat caused by excessive material buildup while also reducing the weight of the part and maintaining its strength. When incorporating ribs and cored features into your design, it’s essential to keep the following in mind:
Special consideration should be given to hole and window features, as they present their own unique challenges with the die casting process. The inside surfaces of holes and windows tend to adhere to surfaces of the steel die during the cooling process. This can impact the ejection mechanism and make it harder to release the part from the die, contributing to tool wear and part defects. Additionally, holes and windows can impede metal flow through the casting. Additional techniques such as bridge features or runners can be used for larger windows to ensure proper metal flow; however, this can add extra steps and cost to trim out these features after casting. If your design requires holes and windows, the design guidelines below will help keep your part manufacturable:
Parting lines are where the die halves meet and interface with each other. When designing your parts, the parting line locations are one of the first aspects to consider. Parting lines can be straight or broken depending on the geometry and die components required to create them. When it comes to the parting line locations, here are the key aspects to consider:
The as-cast external surface finish classification should be specified in your design. The class you choose can significantly influence the end cost as higher-grade finishes require additional steps and a more sophisticated die design. That said, you should aim to select the lowest classification that meets your intended application to yield lower costs.
The North American Die Casting Association (NADCA) has guidelines to help you classify your surface finishing requirements in a general sense. Please reference the chart below for these classification guidelines. Note that this is useful for general type classification, and final finish quality requirements are agreed upon between the customer and manufacturer.
Voor de autofabricage zijn verbeterde efficiëntie, prestaties en gewicht nu belangrijke vereisten in plaats van keuzes. De meeste van deze prestaties worden mogelijk gemaakt door spuitgieten van aluminium. In het bijzonder is spuitgieten van aluminium voor auto's nu van vitaal belang voor het maken van sterke en lichtgewicht onderdelen die nodig zijn voor alles van sedans tot zware vrachtwagens. Omdat zowel elektrische als brandstofefficiëntie een grote rol spelen bij het maken van auto's, moeten ingenieurs en fabrikanten meer aandacht besteden aan gietstukken voor de auto-industrie.
In aluminium spuitgietwerkGesmolten aluminium wordt onder hoge druk in een stalen mal geduwd. Nadat het aluminium gestold is, biedt het een onderdeel dat dezelfde nauwkeurigheid heeft en herhaalbaar is wanneer dat nodig is. Hoewel productiefabrieken overal kwaliteitscontrole gebruiken, springt het gebruik ervan in de automobielsector eruit.
Dankzij spuitgietwerk voor auto's kunnen fabrikanten onderdelen maken die zowel veerkrachtig als veel lichter zijn dan vergelijkbare onderdelen van staal. Dit is de sleutel tot het verbeteren van het brandstofverbruik van een voertuig en het verlagen van schadelijke emissies.
Het maken van veel voertuigonderdelen is tegenwoordig afhankelijk van spuitgieten van aluminium. Dit omvat ten minste:
Gegoten auto-onderdelen zijn uniek omdat ze met grotere nauwkeurigheid gemaakt kunnen worden en gemakkelijk herhaald kunnen worden. De mogelijkheid om dunwandige structuren te maken met gedetailleerde ontwerpen die zeer weinig machinale bewerking vereisen, is een belangrijk voordeel.
Kritische auto-onderdelen worden meestal gekozen als "autogietstukken", gewoon omwille van hun structurele integriteit. Deze onderdelen bieden veel voordelen, zoals mechanisch sterk zijn, goed warmte geleiden en niet corroderen - kwaliteiten die nodig zijn in alle onderdelen van een automotor. Spuitgieten onder hoge druk zorgt ervoor dat onderdelen niet breken onder de druk van normale bewerkingen.
Met geavanceerde simulatietools kunnen ingenieurs "spuitgietonderdelen voor auto's" maken die de manier verbeteren waarop materialen bewegen, worden gekoeld en stollen. Door deze controle hebben de onderdelen minder defecten, minder porositeit en een betere weerstand tegen stress.
Aluminium wordt gebruikt omdat het verschillende belangrijke doelen dient. Omdat aluminium een derde lichter is dan staal, verbetert het direct de brandstofefficiëntie en helpt het minder emissies te produceren. Naast gewichtsbesparing is aluminium bestand tegen zowel grote hitte als corrosie, waardoor het de juiste keuze is voor onderdelen in dergelijke omgevingen.
De meest gebruikte aluminiumlegeringen voor spuitgietwerk voor auto's zijn A360, A380 en ADC12. Dankzij hun chemische samenstelling zijn deze legeringen sterk, flexibel in de lucht en gemakkelijk in mallen te gieten. De soepele bewerking van aluminium maakt de taken na de bewerking minder duur.
De workflow voor het spuitgieten van aluminium voor auto's bestaat uit de volgende stappen:
Door de verbeterde automatisering en robotica zijn er nu minder arbeiders nodig om gietstukken voor de auto-industrie in grote volumes te produceren en is de kwaliteit in de hele toeleveringsketen gegarandeerd.
De manier waarop aluminium spuitgietcomponenten presteren, lang meegaan en overeenkomen met hun ontwerp in de auto-industrie wordt grotendeels beïnvloed door hoe goed het proces wordt beheerd. Alle controle- en actiepunten tijdens het spuitgieten van aluminium voor auto's moeten zorgvuldig worden ontworpen en gecontroleerd om te garanderen dat de producten voldoen aan de strenge regels van autofabrikanten overal ter wereld.
Bij hogedrukgietprocessen wordt de druk tussen 100 MPa en 200 MPa (14.500 tot 29.000 psi) gehouden. De druk op grote onderdelen zoals transmissiebehuizingen of accubakken kan oplopen tot 250 MPa. Het onderzoek vereist dat de druk op deze niveaus toeneemt.
De optimale druk wordt bepaald op basis van onderdeeldetails, de matrijzenset en dikte, waardoor toepassingen voor de auto-industrie mogelijk zijn met wanden van 1,5 mm tot 4 mm.
Het gieten van aluminiumlegeringen zoals A380, A36,0 en ADC1 gebeurt meestal bij temperaturen van 660°C tot 710°C. De controle moet nauwkeurig zijn omdat anders defecten kunnen optreden, waaronder de hierboven genoemde.
Temperaturen in de matrijs zijn ook erg belangrijk en worden meestal geregeld tussen 180°C en 250°C, met behulp van systemen die op olie of water werken. Door de matrijstemperatuur constant te houden, wordt matrijsslijtage vroegtijdig gestopt en komt elk onderdeel in een complexe vorm er hetzelfde uit.
Cyclustijd speelt een belangrijke rol in zowel de productiviteit als de kosten van hoog-volume aluminium spuitgietwerk voor de automobielindustrie. De meeste projecten worden voltooid met een gemiddelde cyclustijd tussen:
Deze cyclus werkt als volgt:
Het gebruik van simulatiesoftware is belangrijk om de cyclustijd te versnellen met behoud van de productiekwaliteit.
Afhankelijk van de complexiteit van het onderdeel, de extreme hitte in de matrijs en het type gereedschapstaal dat wordt gebruikt, werkt een matrijs in automotoren doorgaans 100.000 tot 200.000 shots voordat hij wordt vervangen. Om de 10.000-20.000 gietbeurten heeft de machine vaak onderhoud nodig om storingen te voorkomen die worden veroorzaakt door:
Diffusiemethoden zoals PVD (Physical Vapor Deposition) of nitreren worden regelmatig toegepast om gereedschap langer mee te laten gaan.
De cyclustijd verkorten en controleren hoe onderdelen afkoelen gebeurt het best door te zorgen voor efficiënte koeling tijdens het gietproces. De meeste hedendaagse matrijzen bevatten het volgende:
Geavanceerde systemen houden de temperatuur van elke matrijssectie dicht bij elkaar door de lus te sluiten en de water- of olietoevoer tijdens het gebruik herhaaldelijk aan te passen.
De auto-industrie kent een breed scala aan kleine en grote gegoten onderdelen. Voorbeelden zijn onder andere:
Deel Grootte bij benadering Gewicht Wanddikte Transmissiebehuizing 500 x 400 x 300 mm 8-12 kg 3-5 mm Motorsteun 250 x 180 x 90 mm 1-2 kg 3 mm Batterijlade (EV) 1.200 x 1.000 x 100 mm 15-25 kg 2,5-4 mm Beugel of schakelarm 150 x 80 x 50 mm 0,3-0,6 kg 2 mmBij deze onderdelen is design for manufacturability (DFM) vooral belangrijk omdat dunwandige gietstukken meestal lastig zijn bij andere methoden, maar eenvoudig bij hogedrukgieten.
Met spuitgieten zijn zeer nauwkeurige onderdelen mogelijk. Toleranties van +/- 0,1 mm tot +/- 2,5 mm kunnen meestal worden bereikt bij spuitgieten van aluminium.
If you want to learn more, please visit our website Yuhui.
CNC-bewerking of ruimen kan worden overgeslagen, tenzij het pasvlak een tandwiel, lagerhuis of kritisch afdichtingsgebied is.
Bij spuitgieten vormt porositeit vaak een groot probleem. Daarom zijn vacuümgestuurde spuitgietmachines nu standaard in de meeste productiecellen van auto's om lucht uit de matrijsholte te verwijderen voordat er vloeibaar metaal wordt toegevoegd. De meeste vacuümsystemen zijn ingesteld tussen 30 en 80 mbar.
Poreuze defecten worden bijna geëlimineerd in structuurkritische onderdelen door gebruik te maken van spuitgiet- en rekgietprocessen.
Alle legeringen die worden toegepast in spuitgietwerk voor auto's hebben verschillende functies.
De microstructuur wordt opzettelijk gewijzigd door TiB₂ toe te voegen en gewijzigde eutectische siliciumfasen te gebruiken, die beide de ductiliteit verhogen.
Tegenwoordig verbinden gieterijen aluminium spuitgietwerk met technologie zoals in-die sensoren, gesloten lussen en digitale tweelingen. Deze systemen maken het mogelijk om uw campagnes in realtime te verbeteren of te stimuleren.
Dankzij deze fijne controle kunnen processen gemakkelijk worden herhaald en is er minder uitval voor autoprogramma's die elk jaar miljoenen "spuitgietonderdelen voor auto's" nodig hebben.
Kennis van de metallurgie van aluminiumlegeringen is nodig voor goede resultaten bij spuitgieten. Wanneer aluminium onder hoge druk wordt gespoten en snel afkoelt, bevriest het zo snel dat de stolling niet in evenwicht is, waardoor de microstructuur, eigenschappen en defecten van het metaal worden gevormd.
Gieten van aluminium leidt echter nog steeds tot een klein aantal defecten. Het opsporen van de belangrijkste redenen voor fouten en het kiezen van de juiste oplossingen maakt de kwaliteitscontrole van auto's efficiënt.
Defect Oorzaak Mitigatie Gas porositeit Opgesloten lucht, onvoldoende ventilatie Gebruik vacuümgieten, optimaliseer ventilatieontwerp Koud sluit Lage smelt- of matrijstemperatuur, slechte vloei Verhoog de temperatuur, herontwerp de poortlocatie Krimp porositeit Ongelijkmatige stolling, dikke secties Koelkanalen aanpassen, toevoersystemen toevoegen Flash Overmatige druk of een versleten matrijs Matrijs onderhouden, klemming optimaliseren Die solderen Hechting van de legering aan de matrijs Gebruik de juiste matrijscoating en regel de temperatuur Inclusief Oxidevervuiling, vuile smelt Gebruik ontgassing (Ar borrelen), filtratieCpK-onderzoeken en Paretodiagrammen worden regelmatig gebruikt om te ontdekken waar defecten optreden en om de acties te rangschikken die nodig zijn om ze te verhelpen.
Momenteel zijn geavanceerde spuitgietprocessen opgebouwd rond CAE-tools (Computer-Aided Engineering). Ingenieurs testen hun ontwerpen digitaal met software voordat ze onderdelen maken.
Bekende softwareplatforms worden door veel ontwikkelaars gebruikt.
Met virtuele iteratie kunnen matrijsontwerpers problemen opsporen en oplossen zonder dat ze het gereedschap hoeven te maken, waardoor zowel tijd als geld wordt bespaard in zowel prototype als productie.
Hoewel spuitgieten resulteert in een uitstekende vorm en uiterlijk (Ra ~1,6-3,2 µm), moeten er vaak extra oppervlaktebehandelingen worden gebruikt voor gebruik of uiterlijk.
Gegoten aluminium onderdelen komen vaak in contact met andere metalen, plastic materialen of verschillende elektronische assemblages. Engineeringteams moeten bestaan uit:
Daarnaast kan EMI-afscherming voor EV-batterijbehuizingen en motorbehuizingen worden aangebracht door ze rechtstreeks te galvaniseren of te coaten.
Autogieterijen hebben geautomatiseerde spuitgietcellen die zowel snelle als gecontroleerde bewerkingen aankunnen.
Alle cellen zijn ontworpen om takttijd en OEE te volgen en produceren gemiddeld 250-500 onderdelen per uur, afhankelijk van de grootte van de onderdelen.
Laser profilometers, wervelstroomtasters en vision camera's worden inline gebruikt om te controleren of alleen onderdelen die aan de eisen voldoen naar de downstream productielijnen worden gestuurd.
Door te voldoen aan internationale normen voldoen gegoten auto-onderdelen gegarandeerd aan zowel prestatie- als veiligheidseisen. Deze bevindingen worden vaak vermeld in:
Bevestigingen van remsystemen en ophangingsknooppunten zijn zulke veiligheidskritische onderdelen dat CT-scanning en volledige traceerbaarheid moeten worden gebruikt.
Hoe minder gewicht je voertuig heeft, hoe efficiënter de brandstof en hoe lager de CO2-uitstoot. Met aluminium onderdelen gemaakt door "spuitgieten voor auto's" weegt het voertuig uiteindelijk minder, maar is het niet minder sterk of bruikbaar.
De massaproductie van onderdelen gebeurt het best met spuitgieten. Wanneer de matrijzen zijn gemaakt, kunnen de geproduceerde onderdelen honderdduizenden bedragen met slechts zeer kleine wijzigingen. Daarom is spuitgieten voor auto-onderdelen een kosteneffectieve oplossing voor grootschalige autoproductie.
Producten van aluminium spuitgietwerk zijn zeer nauwkeurig, zodat er na het gieten weinig meer bewerkt hoeft te worden. Daardoor stijgt de productiviteit van de lijn en dalen de productiekosten.
Met de huidige CAD- en simulatiesoftware kunnen ontwerpers complexe onderdelen maken die zowel gebruikt als geproduceerd kunnen worden. Deze hoge mate van ontwerpflexibiliteit betekent dat ingenieurs verschillende onderdelen in één gietstuk kunnen samenvoegen, waardoor zowel het gewicht als de assemblagetijd afnemen.
Autofabrikanten leggen tegenwoordig meer nadruk op duurzaamheid. Ook hier laat aluminium sterke prestaties zien. Ongeveer 90% van het gegoten aluminium kan worden gerecycled. Schroot dat vrijkomt bij het maken van "autogietstukken" kan opnieuw worden gesmolten en werkt nog steeds even goed als de eerste keer.
Het spuitgieten van auto-onderdelen met gerecycled aluminium vermindert de impact van de industrie op het milieu aanzienlijk, omdat er slechts 5% van de energie nodig is die wordt gebruikt om primair aluminium te maken.
Toch zijn er enkele problemen die gepaard gaan met spuitgietwerk van aluminium voor de auto-industrie. Slijtage, porositeit en thermische vermoeidheid zijn gebruikelijke problemen die zowel de kwaliteit van onderdelen als de levensduur van gereedschappen kunnen verminderen. Toch helpen nieuwe onderzoeken en ontwikkelingen op het gebied van vacuümgieten, persgieten en betere matrijscoatings regelmatig om deze problemen op te lossen.
De spuitgietindustrie voor auto's lijkt klaar voor groei, vooral omdat EV-fabrikanten vertrouwen op spuitgietaluminium voor hun accu's, motoren en chassisonderdelen. Tesla en andere bedrijven hebben bewezen dat gigagieten grote auto-onderdelen kan produceren met één enkele spuitgietmachine, wat het aantal benodigde onderdelen vermindert en de assemblage versnelt.
De groei van de auto-industrie zal afhangen van de prestaties van gietstukken, die innovatie bieden door zowel mechanische kwaliteit als lichtgewicht voordelen te combineren.
Tegenwoordig zijn autofabrikanten altijd op zoek naar manieren om de prestaties van hun voertuigen te verbeteren, geld te besparen en het milieu te beschermen. Spuitgieten van aluminium voor auto's is de voorkeursmethode om sterke en lichtgewicht onderdelen in grote volumes te maken. Met behulp van spuitgieten voor de auto-industrie kunnen autofabrikanten een zuiniger brandstofverbruik en betere rijeigenschappen realiseren en hun productieproces vereenvoudigen. Het spuitgieten van auto-onderdelen wordt strategisch gebruikt, niet als een rage, maar als een belangrijke verandering in de manier waarop de huidige voertuigen worden gemaakt. Met elke hogedrukinjectie veranderen gietstukken voor auto's de richting van mobiliteit, van onderdelen in de aandrijflijn en het chassis.
Temperaturen voor het gieten van aluminiumlegeringen variëren van 660 °C tot 710 °C, afhankelijk van het type. Maatvastheid en optimale stolling vereisen controle van de matrijstemperaturen rond 180°C tot 250°C.
Standaard voorbeelden van defecten zijn gasporositeit, koude sluitingen en krimpholtes. Sommige van deze problemen worden aangepakt met vacuümgesteund gieten, zorgvuldig ontwerp van poorten, nauwkeurige temperatuurregeling en simulatieprogramma's tijdens het maken van de matrijs.
Spuitgieten onder hoge druk resulteert in toleranties van ±0,1 mm voor afmetingen kleiner dan 25 mm en ±0,2 mm voor grotere afmetingen. Bij assemblages voor auto's moeten zowel de vlakheid als de concentriciteit zeer nauwlettend in de gaten worden gehouden.
Ja. Vanwege zijn lichtheid, warmtegeleiding en recyclebaarheid wordt spuitgietaluminium gebruikt in EV's als behuizingen voor batterijen, motoren en omvormers.
Je zult merken dat A380, ADC12 en AlSi10Mg populaire legeringen zijn. Omdat ze goed gieten, een goede verhouding tussen sterkte en gewicht hebben en bestand zijn tegen corrosie, zijn ze perfect voor hoogwaardige auto-onderdelen.
For more information, please visit Automotive Die Casting Solution.
Previous: 5 Reasons Why CNC Precision Engineering is a Win-Win for Business
Next: How Does Rapid Die Casting Enhance Manufacturing Efficiency?
If you are interested in sending in a Guest Blogger Submission,welcome to write for us!
All Comments ( 0 )