Wraz z rozwojem nauki i technologii wymagania dotyczące bezpieczeństwa i estetyki wyrobów odlewanych ciśnieniowo stale rosną. Jakość części jest różnie oceniana w zależności od zastosowania. Dziś redaktor opowie Wam jak konstrukcja formy wpływa na jakość odlewów ciśnieniowych z aluminium. Sposób wytwarzania wysokiej jakości części ma ogromne znaczenie dla oszczędzania materiałów i energii, skracania godzin produkcji i poprawy korzyści ekonomicznych.
1. Czynniki wpływające na jakość odlewów ciśnieniowych
Istnieje wiele czynników wpływających na jakość części odlewanych ciśnieniowo, takich jak rodzaj i jakość maszyny odlewniczej, racjonalność struktury geometrycznej i wymagania techniczne części odlewanych ciśnieniowo, struktura formy i poziom techniczny operatora itp.
1. Projektowanie części odlewanych ciśnieniowo
Projektanci powinni najpierw w pełni zrozumieć wymagania użytkownika i warunki pracy, a także warunki naprężenia odlewów ciśnieniowych, a następnie wybrać odpowiednie materiały w oparciu o wymagania użytkowania i środowisko pracy oraz zrozumieć właściwości swoich materiałów w zakresie odlewania ciśnieniowego. Podczas projektowania należy zwrócić szczególną uwagę na to, aby konstrukcja części odlewanych była jak najprostsza, a jednocześnie spełniała wymagania użytkowe. Grubość ścianki powinna być odpowiednia i jednolita oraz zachować niezbędny kąt pochylenia. W przeciwnym razie na odlewach ciśnieniowych pojawią się defekty, takie jak wżery, pory, porowatość skurczowa, pododlewy, ślady rozciągania, pęknięcia, odkształcenia i inne wady.
Wymagania dotyczące dokładności wymiarowej odlewów ciśnieniowych powinny być rozsądne, w przeciwnym razie spowoduje to niepotrzebne problemy w projektowaniu form, przetwarzaniu form, formułowaniu i zarządzaniu warunkami procesu, a w rezultacie doprowadzi do dużej liczby produktów niespełniających norm.
2. Budowa formy, dokładność obróbki i dobór materiału na formę
Części odlewane ciśnieniowo są wykonane z form. Nie ma wątpliwości, że projektowanie, przetwarzanie i dobór materiałów na formy są ściśle powiązane z jakością produktu. Jeśli struktura formy jest nierozsądna, trudno będzie zakwalifikować produkt, niezależnie od tego, jakie środki zostaną podjęte w procesie.
Ponadto materiały formy, dokładność obróbki formy, chropowatość powierzchni, ślady obróbki, drobne pęknięcia podczas obróbki cieplnej, grubość warstwy azotku i nieprawidłowy montaż formy mają wpływ na jakość produktu i żywotność formy.
3. Skurcz materiałów odlewniczych
Kiedy skurcz materiałów odlewniczych jest ogólnie podawany jako średni procent lub procent z pewnym zakresem zmienności, zwykle stosuje się średni skurcz materiału. W przypadku odlewów precyzyjnych przy projektowaniu form należy zwrócić szczególną uwagę na stopień skurczu materiału. Jeśli to konieczne, można najpierw wykonać formę testową. Po uzyskaniu wymaganych danych na temat formy testowej, formę można zaprojektować i wyprodukować do produkcji masowej.
4. Opracowanie i wykonanie procesu odlewania ciśnieniowego
Formułowanie i realizacja procesu odlewania ciśnieniowego zależy od jakości formy, sprzętu do odlewania ciśnieniowego i poziomu technicznego operatorów. W warunkach istniejących krajowych urządzeń odlewniczych trudno jest uzyskać stabilną, niezawodną i precyzyjną kontrolę parametrów procesu odlewania ciśnieniowego. Osiągnięcie podstawowej kontroli procesu odlewania ciśnieniowego to proces łączenia i wykorzystywania elementów, takich jak sprzęt do odlewania ciśnieniowego, materiały do odlewania ciśnieniowego i formy. Niezastosowanie się ściśle do procesu i głównych parametrów spowoduje skurcz, deformację, pododlew i niespełniające norm wymiary części odlewanych ciśnieniowo.
2. Zależność jakości odlewu od formy
Forma jest głównym narzędziem do odlewania ciśnieniowego. Dlatego też projektując formę, należy dołożyć wszelkich starań, aby ogólna konstrukcja formy i jej części była rozsądna konstrukcyjnie, łatwa w produkcji, łatwa w użyciu, bezpieczna i niezawodna. Aby zapobiec odkształceniu formy podczas odlewania ciśnieniowego, roztopiony metal płynie stabilnie w formie, odlew może być równomiernie chłodzony, a odlewanie ciśnieniowe może odbywać się w pełni automatycznie i bezawaryjnie. Ponadto należy rozsądnie dobrać odpowiednie materiały na formy w oparciu o wielkość partii produkcyjnej, warunki materiałowe itp.
1. Struktura formy i części formy musi być rozsądna
Z punktu widzenia wytrzymałości części formy są zaprojektowane tak, aby były dobrze zintegrowane, mocne i trwałe oraz niełatwe do uszkodzenia lub odkształcenia podczas użytkowania. Jeśli jednak kształt odlewu ciśnieniowego jest złożony i części formy również są złożone, obróbka formy będzie trudna, a dokładność przetwarzania nie będzie wysoka. Jeżeli części formy zostaną połączone w kombinacje, przetwarzanie zostanie znacznie uproszczone, można łatwo uzyskać wysoką dokładność przetwarzania i uzyskać wysokiej jakości odlewy ciśnieniowe.
2. Określenie liczby ubytków
Aby określić liczbę wnęk, należy wziąć pod uwagę możliwości sprzętu, trudność obróbki formy, wielkość partii produkcyjnej, wymagania dotyczące dokładności odlewu itp. Zwłaszcza w przypadku form wielogniazdowych, ze względu na trudności w obróbce form, duże błędy dokładności wymiarowej i trudności w uzyskaniu zrównoważonej konfiguracji kanału przepływowego, wydajność każdego odlewu wnękowego jest niespójna. Gdy odlewy ciśnieniowe wymagają dużej precyzji i skomplikowanych kształtów geometrycznych, najlepiej zastosować jedną formę i jedną wnękę. Małe odlewy oferowane są w zależności od dostępności.
3. Projekt systemu zalewania
System wlewowy to nie tylko kanał dla ciekłego metalu wypełniającego formę odlewniczą, ale także reguluje takie czynniki, jak natężenie przepływu i przenoszenie ciśnienia stopu, warunki wylotu i stabilność termiczna formy odlewniczej. Dlatego projekt systemu wlewowego musi uwzględniać właściwości strukturalne odlewu. Należy również wziąć pod uwagę wymagania techniczne, rodzaje stopów i ich właściwości, a także typ i właściwości maszyny odlewniczej itp., aby można zaprojektować rozsądny system wlewowy.
4. Projekt układu wydechowego
Forma powinna być wyposażona w rowek przelewowy i kanał wylotowy o wystarczającym zakresie przelewu, co jest bardzo ważne dla zapewnienia jakości produktu. Ludzie często przeoczają zjawisko przedwczesnego blokowania kanału przelewowego przez napływający roztopiony metal. Należy przyjąć rozsądną konstrukcję, aby stopiony metal mógł najpierw spłynąć do głębszych części zbiornika przelewowego, zapewniając, że otwór wylotowy pozostanie otwarty przez jak najdłuższy czas. Dodatkowo zbiornik przelewowy powinien być wyposażony w pręt wyrzutowy służący do usuwania metalu ze zbiornika przelewowego.
5. Temperatura formy
Temperatura formy odlewniczej jest ważnym czynnikiem wpływającym na jakość odlewu. Niewłaściwa temperatura formy wpływa nie tylko na jakość wewnętrzną i zewnętrzną odlewu ciśnieniowego (takie jak wady takie jak pory, dziury skurczowe, luzy, błona śluzowa, grube ziarna itp.), ale także wpływa na dokładność wymiarową odlewu, a nawet odkształca odlew, powodując pęknięcia w formie odlewniczej i uszkadzając odlew. Na powierzchni powstają trudne do usunięcia zadziory siateczkowe, które wpływają na jakość wyglądu odlewów ciśnieniowych. Biorąc za przykład stop aluminium, temperatura stopu wlewana jest do formy w temperaturze 670-710 stopnia. Z wieloletniej praktyki produkcyjnej przyjmuje się, że optymalną temperaturę formy należy kontrolować na poziomie 40% temperatury zalewania formy. Temperatura formy do odlewania ciśnieniowego ze stopu aluminium wynosi 230-280 stopni. Temperatura formy w tym zakresie sprzyja otrzymywaniu odlewów o wysokiej jakości i dużej plastyczności.
Formy na ogół nie wykorzystują ogrzewania gazowego ani elektrycznego, ale wykorzystują urządzenia do podgrzewania i chłodzenia. Urządzenia te wykorzystują olej jako medium do wstępnego podgrzewania i chłodzenia formy w razie potrzeby.
6. Określanie wielkości wyprasek
Przy obliczaniu wielkości części odlewanych ciśnieniowo stopień skurczu wybranego materiału odlewanego ciśnieniowego musi być realistyczny, w przeciwnym razie wytworzone produkty będą niekwalifikowane. W razie potrzeby należy obliczyć wymiary odlewu po faktycznym pomiarze za pomocą formy testowej. W przypadku produktów o wysokiej precyzji należy wziąć pod uwagę nawet rozszerzalność cieplną materiału części odlewanej ciśnieniowo oraz wpływ środowiska przechowywania i użytkowania na dokładność wymiarową produktu po odlaniu ciśnieniowym.
7. Wyznaczanie położenia powierzchni podziału
Położenie powierzchni podziału będzie miało wpływ na obróbkę formy, wydech, rozformowanie produktu itp. Zwykle powierzchnia podziału pozostawi ślad na produkcie, wpływając na jakość powierzchni i dokładność wymiarową produktu. Dlatego przy projektowaniu położenia powierzchni podziału, oprócz uwzględnienia takich kwestii, jak rozformowanie produktu, obróbka formy i wydech, położenie powierzchni podziału można umieścić tam, gdzie jakość powierzchni produktu nie jest wysoka lub dokładność wymiarowa nie jest wysoki.
8. Formy nie można odkształcić
Często z powodu nieuzasadnionej konstrukcji formy lub niewłaściwego doboru materiałów na formę, forma pęka i odkształca się podczas użytkowania, co prowadzi do niekwalifikowanych produktów. Z tego powodu przy projektowaniu formy należy podjąć odpowiednie działania, aby zapewnić jakość produktu.
Zwykle podczas odlewania ciśnieniowego ciśnienie wewnątrz formy wynosi 70-100MPa. Aby zapobiec odkształcaniu się i przemieszczaniu formy, wnęka formy musi być wystarczająco gruba, a płyta i płyta nośna do montażu rdzenia muszą być odpowiednio grube. W razie potrzeby pod płytą nośną można dodać podkładki podporowe. Rdzeń i wnęka muszą być zamontowane niezawodnie. Chropowatość boków rdzenia i otworu montażowego musi być odpowiednia, przy czym chropowatość nie może być zbyt mała. Rdzeń przelotowy powinien być zamocowany z obu stron, aby produkt nie miał grubych ścianek po jednej stronie i cienkich ścianek po drugiej stronie. W przypadku rdzenia ślepego otworu w produkcie powinniśmy również znaleźć sposoby zrównoważenia naprężeń na rdzeniu wynikających z lokalizacji i ilości otworu zasilającego oraz wzmocnienia rdzenia.
W przypadku form odlewniczych można sprawdzić wytrzymałość wnęki i płyty nośnej. Sprawdź wytrzymałość i sztywność grubości ścianki wnęki oraz sprawdź sztywność płyty nośnej. Oprócz podjęcia pewnych środków gwarancyjnych dotyczących konstrukcji formy, należy również wybrać materiały na formy o małych odkształceniach i dobrej wytrzymałości. Ponadto pomiędzy sworzniem prowadzącym formy a tuleją prowadzącą występuje szczelina lub zużycie sworznia prowadzącego i tulei prowadzącej podczas użytkowania będzie miało wpływ na jakość produktu. Szczególnie w przypadku produktów o dużej dokładności wymiarowej, aby zapewnić dokładność produktu, można ustawić pasujące części ruchomego i nieruchomego stożka formy na powierzchni podziału lub ustawić pręty pozycjonujące 2-4 w odpowiednich miejscach wokół formy wgłębienie do pozycjonowania i wzmacniania. , aby zapobiec niewspółosiowości form ruchomych i nieruchomych, co jest ważniejsze w przypadku form na dużą skalę i form do produkcji masowej.
System wyrzutowy powinien być wyposażony w prowadnice, które zapobiegną nierównej pracy popychacza i jego jednostronnemu zużyciu, zapewniając równomierne naprężenie produktu i brak deformacji produktu podczas wyrzutu.
