1. Използвайте технология за бързо прототипиране и триизмерен софтуер, за да установите разумна форма на отливката и първоначално да определите разделителната повърхност, позицията на системата за изливане и системата за топлинен баланс на матрицата. Преобразувайте двуизмерния чертеж на отливката в триизмерни данни за твърди частици според изискванията, определете разумната степен на свиване според сложността и дебелината на стената на отливката (обикновено 0.05%~0.06%), определете позицията и формата на разделителната повърхност и определете позицията и формата на разделителната повърхност според леенето под налягане. Данните от машината избират позицията и диаметъра на шприцващия поансонатор и броя на леещите се части на матрица, правят разумно разположение на леещите се части и след това извършват триизмерно моделиране на литниковата система и системата за преливане.
2. Извършете симулация на полето на потока и температурното поле, за да оптимизирате допълнително системата за леене във формата и системата за топлинен баланс на формата. След обработка на данните за леенето, системата за леене и системата за преливане, въведете данни за граничните условия, като например параметрите на процеса на леене на нефрит, физичните параметри на сплавта, и симулационният софтуер може да симулира процеса на пълнене на сплавта и тенденцията на течната сплав във формата. Той може също да извърши симулация на втвърдяване и симулация на температурно поле, за да оптимизира допълнително системата за литник и да определи местоположението на точката на охлаждане на формата.
Резултатите от симулацията изразяват информацията за ориентацията на течната сплав и разпределението на температурното поле в целия процес на пълнене под формата на снимки и изображения, а частите, които може да имат дефекти, могат да бъдат открити чрез анализ. При последващото проектиране се предприемат мерки като промяна на позицията и ориентацията на вътрешния затвор и добавяне на торба за събиране на шлака, за да се подобри ефектът на пълнене и да се предотврати и елиминира появата на дефекти при отливане.
3. Проектирайте цялостната структура на матрицата според 3D модела. Докато процесът на симулация е в ход, можем да проектираме общото оформление на матрицата, включително следните аспекти:
(1) Извършете общия дизайн на формата според данните на машината за леене под налягане.
Първата задача в общия проект за оформление е да се определи позицията на шприцване и диаметърът на поансона. Позицията на шприцване трябва да се определи така, че да се гарантира, че отливаната част е разположена в центъра на плочата на машината за леене под налягане и четирите дърпащи пръта на машината за леене под налягане не могат да пречат на механизма за издърпване на сърцевината. Позицията на шприцване е свързана с това дали отливаната част може да бъде изхвърлена плавно от кухината. Диаметърът на поансона влияе пряко върху съотношението на шприцване и по този начин върху силата на затягане, необходима за формата за леене под налягане. Следователно, определянето на тези два параметъра е първата стъпка в нашия проект.
(2) Проектиране на формовъчни вложки и ядра.
Основното съображение е здравината и твърдостта на формоващата вложка, размерът на уплътняващата повърхност, снаждането между вложките, разположението на буталата и точките за охлаждане и др. Разумната комбинация от тези елементи е основното изискване за осигуряване на живота на матрицата. При големите форми е особено важно да се вземе предвид методът на съчетаване на уязвимите части и уплътняващата повърхност. Това е ключът към предотвратяване на преждевременното повреждане на матрицата и излизането на алуминий по време на процеса на леене под налягане. Също така е необходимо използването на технология за изпускане на големи количества от матрицата и обработка на матрицата.
(3) Проектирайте основата на матрицата и механизма за издърпване на сърцевината.
Малките и средните форми за леене под налягане могат директно да избират стандартни основи на формите. Големите форми трябва да изчислят твърдостта и здравината на основата на формата, за да предотвратят еластичната деформация на основата на формата да повлияе на точността на размерите на леяната част по време на процеса на леене. Ключът към проектирането на механизма за издърпване на сърцевината е да се улови разстоянието между подвижните компоненти и позиционирането между тях. Като се има предвид влиянието на термичното разширение върху плъзгащата се междина по време на работния процес на основата на формата, разстоянието между голямата форма трябва да бъде между 0.2~0.3 мм, а разстоянието между челната междина на формованата част трябва да бъде между 0.3~0.5 мм, което се избира в зависимост от размера на формата и условията на нагряване. Квадратният ключ се използва за позициониране между формования плъзгач и седлото на плъзгача. Смазването на механизма за издърпване на сърцевината също е фокус на проектирането. Този фактор пряко влияе върху надеждността на непрекъснатата работа на леярската форма. Отличната система за смазване е важна част от подобряването на производителността на труда при леенето под налягане.
(4) Разположението на каналите за отопление и охлаждане и изборът на компоненти за топлинен баланс.
Тъй като течността с висока температура навлиза в кухината на формата с висока скорост под високо налягане, тя отвежда много топлина към вложката на формата. Как да се отстрани тази топлина е проблем, който трябва да се вземе предвид при проектирането на формата, особено при големи леярски форми. Системата за топлинен баланс влияе пряко върху размера на леярската част и вътрешното качество. Бързият монтаж и точният контрол на потока са тенденция в развитието на съвременните системи за топлинен баланс на формите. С развитието на съвременната преработвателна промишленост, изборът на компоненти за топлинен баланс е насочен директно към избраните режими на проектиране, т.е. компаниите за производство на компоненти директно предоставят двуизмерни и триизмерни данни за компонентите, проектирани по заявка на потребителя, което не само гарантира качеството на компонентите, но и съкращава цикъла на проектиране.
(5) Проектирайте механизма за изстрелване.
Механизмът за изхвърляне може да бъде разделен на два вида: механично изхвърляне и хидравлично изхвърляне. Механичното изхвърляне използва собствения механизъм за изхвърляне на оборудването, за да се постигне действието на изхвърляне, а хидравличното изхвърляне използва хидравличния цилиндър, оборудван със самата матрица, за да се постигне действието на изхвърляне. Ключът към проектирането на механизма за избутване е да се опитате да направите центърът на резултантната сила на избутване и центърът на резултантната сила на освобождаване концентрични, доколкото е възможно, което изисква механизмът за избутване да има добра ориентация на избутване, твърдост и надеждна работна стабилност. При големите матрици теглото на механизма за изхвърляне е сравнително голямо. Компонентите на механизма за изхвърляне и рамката е вероятно да отклонят буталото поради теглото на матрицата, което ще доведе до засядане на изхвърлянето. В същото време, термичното разширение на матрицата също влияе на механизма за изхвърляне. То е изключително голямо, така че позиционирането между ежекторния елемент и рамката на матрицата и фиксираното положение на направляващата стойка на буталото са изключително важни. Водещата стойка на буталото на тези форми обикновено е фиксирана върху шаблона, а шаблонът, подложката и рамката на формата използват кръгъл щифт или квадратен ключ с по-голям диаметър за позициониране, което може да минимизира ефекта от термичното разширение върху механизма за изхвърляне. Ако е необходимо, могат да се използват търкалящи лагери и водещи плочи за поддържане на изхвърлящия елемент. В същото време, при проектирането на механизма за изхвърляне, обърнете внимание на смазването между елементите. Проектантите на форми в Северна Америка обикновено добавят специална грес плоча за смазване на буталото на гърба на подвижната рамка на формата, за да подобрят смазването на изхвърлените компоненти. В долната част на подвижната рамка на формата се добавя грес плоча за смазване на маслото и има маслен канал, комуникиращ с проходния отвор на буталото. Смазочно масло се добавя по време на работа, за да се смаже механизмът за изхвърляне и да се предотврати заклинване.
(6) Проектиране на механизъм за насочване и позициониране.
В цялата структура на матрицата, механизмът за насочване и позициониране е факторът, който има най-голямо влияние върху стабилността на матрицата и също така пряко влияе върху точността на размерите на отливката под налягане. Насочващият механизъм на матрицата включва главно: водач за затваряне на матрицата, водач за издърпване на сърцевината и водач за избутване. Обикновено насочващият елемент трябва да използва фрикционна двойка от специален материал, за да намали износването и да предпази от износване. В същото време доброто смазване е задължително. Необходимата верига за смазване трябва да бъде създадена между всяка фрикционна двойка. Трябва да се отбележи, че насочващата структура на екстра големия плъзгащ блок обикновено използва насочваща форма от медна направляваща втулка и твърда направляваща колона, като се използва добра позиционираща форма, за да се осигури плавното движение на плъзгащия блок и точното позициониране.
Механизмът за позициониране на матрицата включва основно: позициониране между динамични и статични матрици, позициониране чрез натискане и нулиране, позициониране между формиращия плъзгач и плъзгащата се седалка, позициониране между избутващата част на рамката и рамката на матрицата и др. Позиционирането между динамични и статични матрици е вид подвижно позициониране и точността на координация е по-висока. Малките матрици могат директно да използват изпъкналите и вдлъбнатите повърхности между формиращите вложки. Големите форми за леене под налягане трябва да използват специални механизми за позициониране, за да елиминират термичното разширение. Точността на позициониране се влияе от други видове позициониращи структури, които са позициониращи между компоненти, които са фиксирани и обикновено използват кръгли щифтове и квадратни ключове за позициониране. Позиционирането на изпъкналите и вдлъбнатите повърхности между формиращите вложки осигурява точно позициониране между динамичните и статичните форми и предотвратява неправилни ръбове на матрицата.
(7) Други конструкции, като например вакуумен, екструдиращ и изпускателен механизъм.
В допълнение към гореспоменатата структура, някои форми имат специални изисквания, като например вакуумна система, механизъм за екструдиране и изпускане от гофрирана плоча. Дизайнът на вакуумната система е основно дизайн на уплътнителната форма. За да се поддържа добро уплътняване между частите, формиращи формата, при нормална работна температура на формата, обикновено се използва силиконов каучук за уплътняване. Ключът към дизайна на екструдиращия механизъм е да се контролира времето и количеството на екструдиране, за да се осигури ефектът на екструдиране. Изпускането от вълнова плоча е централизирана форма за изпускане. Методът на изпускане от вълнова плоча се използва по-често, особено за части от алуминиеви сплави, леени под налягане, с тънка дебелина на стената, устойчиви на налягане части с високи изисквания за компактност и части от магнезиеви сплави, леени под налягане. ; Разстоянието между вълнообразните плочи трябва да е достатъчно голямо, но не може да доведе до пръскане на течността от сплавта по време на процеса на леене под налягане, разстоянието между вълнообразните плочи обикновено се контролира на 0.3~0.6 мм.
