Как да проектираме алуминиева форма за леене под налягане?

Здравейте! Аз съм експерт от доставчик на леене под налягане на алуминий и днес ще споделя с вас как да проектирате форма за леене под налягане на алуминий. Това е доста интересен процес, който съчетава малко изкуство и много наука.

Разбиране на основите на леенето на алуминий под налягане

Първо, нека поговорим малко за самото леене на алуминий. Алуминият е популярен избор за леене под налягане, защото е лек, има добра устойчивост на корозия и може лесно да се формира в сложни форми. Леенето под налягане е производствен процес, при който разтопеният алуминий се вкарва в кухината на формата под високо налягане. Това води до части, които са много точни и имат гладка повърхност.

Когато проектираме матрица за леене под налягане, нашата цел е да създадем инструмент, който може да произвежда висококачествени алуминиеви части ефективно и последователно. Има няколко ключови фактора, които трябва да вземем предвид от самото начало.

Съображения за дизайн на част

Дизайнът на частта, която искате да отлеете, има огромно влияние върху дизайна на формата. Ето някои неща, които трябва да имате предвид:

Дебелина на стената

Еднаквата дебелина на стената е изключително важна. Ако стените са твърде дебели, това може да доведе до по-дълго време за охлаждане и потенциални дефекти при свиване. От друга страна, ако са твърде тънки, частта може да не е достатъчно здрава или трудно да се запълни по време на процеса на леене. Като общо правило, опитайте се да запазите дебелината на стената между 1,5 mm и 6 mm, но това може да варира в зависимост от специфичните изисквания на детайла.

Ъгли на теглене

Ъглите на теглене са от съществено значение за лесното изваждане на детайла от формата. Те са лекото изтъняване на вертикалните стени на частта. Добрият ъгъл на наклон обикновено е около 1° до 3°, но отново зависи от сложността на частта и вида на използваната алуминиева сплав. Без подходящи ъгли на наклон, частта може да се забие във формата, причинявайки повреда както на частта, така и на формата.

Радиуси и филета

Добавянето на радиуси и филета в ъглите на детайла помага за намаляване на концентрациите на напрежение. Острите ъгли могат да причинят пукнатини по време на процеса на леене или когато частта се използва. Препоръчва се радиус от най-малко 0,5 mm, но може да са необходими по-големи радиуси за части със зони с голямо напрежение.

Избор на материал на матрицата

Изборът на материал за формата е от решаващо значение за производителността и продължителността на живота на формата за леене под налягане. Обикновено използваме висококачествени инструментални стомани като H13. Стоманата H13 има отлична устойчивост на термична умора, което е важно, тъй като формата е постоянно изложена на високи температури по време на процеса на леене под налягане. Освен това има добра издръжливост и устойчивост на износване, което помага да се гарантира, че формата може да издържи на високите налягания и сили, включени в леенето.

Друг фактор, който трябва да имате предвид при избора на материал за формата, е цената. Висококачествените инструментални стомани могат да бъдат скъпи, но предлагат по-добра производителност и по-дълъг експлоатационен живот, което в крайна сметка може да ви спести пари в дългосрочен план.

Характеристики на дизайна на матрицата

Гейтинг система

Системата за литник е отговорна за насочването на стопения алуминий в кухината на формата. Състои се от леяк, водачи и порти. Литникът е основният канал, през който разтопеният метал влиза във формата. Пътеките разпределят метала от леяк към портите, които са малките отвори, които позволяват на метала да навлезе в кухината на формата.

Конструкцията на литниковата система трябва да осигури плавен и равномерен поток на разтопения алуминий. Ако потокът е твърде турбулентен, това може да причини задържане на въздух и други дефекти в детайла. Също така трябва да вземем предвид размера и формата на портите. Портите трябва да са достатъчно големи, за да позволят на метала да тече свободно, но достатъчно малки, за да бъдат лесно отстранени от частта след отливане.

Охладителна система

Подходящата охладителна система е от съществено значение за контролиране на температурата на матрицата по време на процеса на леене. Ако матрицата стане твърде гореща, това може да доведе до твърде бавно втвърдяване на алуминия, което води до по-дълги времена на цикъла и потенциални дефекти. От друга страна, ако се охлади твърде бързо, това може да причини термичен стрес и напукване във формата.

Обикновено използваме водни канали във формата, за да я охладим. Дизайнът на охладителната система трябва да бъде внимателно планиран, за да се осигури равномерно охлаждане в цялата форма. Това помага да се предотврати изкривяване и други проблеми, свързани с топлината.

Система за изхвърляне

Системата за изхвърляне се използва за отстраняване на отлятата част от формата, след като се е втвърдила. Обикновено се състои от ежекторни щифтове, ежекторни втулки и механизъм за задействането им. Изхвърлящите щифтове се поставят на стратегически места върху матрицата, за да избутат детайла навън. Дизайнът на системата за изхвърляне трябва да бъде внимателно обмислен, за да се гарантира, че частта се изхвърля плавно, без да се причинява повреда.

Симулация и тестване

Преди да започнем да произвеждаме същинската форма, ние използваме софтуер за компютърно подпомагано инженерство (CAE), за да симулираме процеса на леене под налягане. Това ни позволява да анализираме потока на стопения алуминий, скоростта на охлаждане и разпределението на напрежението във формата. Чрез провеждане на симулации можем да идентифицираме потенциални проблеми и да направим корекции в дизайна на формата, преди да е станало твърде късно.

След като матрицата е произведена, ние също провеждаме серия от тестове. Започваме с няколко пробни отливки, за да проверим качеството на частите и да се уверим, че матрицата работи правилно. Ако бъдат открити проблеми, ние правим необходимите корекции на формата или параметрите на отливката.

Контрол на качеството

Контролът на качеството е постоянен процес през целия процес на проектиране и производство на матрицата. Ние използваме различни техники за проверка, за да гарантираме, че матрицата отговаря на изискваните спецификации. Това включва проверка на размерите с помощта на машини за измерване на координати (CMM), визуална проверка и методи за неразрушително изпитване като ултразвуково изпитване и рентгеново изследване.

Заключение

Проектирането на алуминиева форма за леене под налягане е сложен, но възнаграждаващ процес. Като вземем предвид всички фактори, които обсъдихме, като дизайн на детайлите, избор на материал за матрицата и различните характеристики на дизайна на матрицата, можем да създадем матрица, която произвежда висококачествени алуминиеви части ефективно и последователно.

Ако сте на пазара заЧасти от сплави за леене под налягане,Корпус за безжично зарядно за кола от алуминиева сплав, или нуждаАлуминиево леене под ниско наляганеуслуги, ние сме тук, за да помогнем. Нашият екип от експерти има дългогодишен опит в леенето на алуминий под налягане и може да работи с вас за проектиране и производство на перфектната форма за вашите специфични нужди. Чувствайте се свободни да се свържете с нас за оферта или да обсъдим вашия проект по-подробно.

Референции

• „Наръчник за леене под налягане“ от Джеймс Ф. Уолс
• „Алуминиево леене под налягане: проектиране, производство и приложения“ от различни автори