Proceso de diseño, desarrollo y producción de moldes de fundición a presión

1. Use tecnología de creación rápida de prototipos y software tridimensional para establecer una forma de fundición razonable e inicialmente determine la superficie de separación, la posición del sistema de vertido y el sistema de equilibrio de calor del molde. Convierta el dibujo de fundición bidimensional en datos sólidos tridimensionales de acuerdo con los requisitos, determine la tasa de contracción razonable de acuerdo con la complejidad y el grosor de la pared de la fundición (generalmente 0.05% ~ 0.06%), determine la posición y la forma de la partición superficie, y determine la posición y la forma de la superficie de separación de acuerdo con la fundición a presión. Los datos de la máquina seleccionan la posición y el diámetro del punzón de inyección y el número de piezas de fundición a presión por matriz, hace un diseño razonable de la matriz. piezas de fundición, y luego lleva a cabo el modelado tridimensional del sistema de compuerta y el sistema de desbordamiento.

2. Llevar a cabo una simulación de campo de flujo y campo de temperatura para optimizar aún más el sistema de vertido de moldes y el sistema de balance de calor del molde. Después de procesar los datos de la fundición, el sistema de vertido y el sistema de desbordamiento, ingrese los datos de la condición límite, como los parámetros del proceso de fundición de jade, los parámetros físicos de la aleación y el software de simulación puede simular el proceso de llenado de la aleación y la tendencia de la aleación líquida dentro de la cavidad del molde También puede realizar simulación de solidificación y simulación de campo de temperatura para optimizar aún más el sistema de inyección y determinar la ubicación del punto de enfriamiento del molde.
Los resultados de la simulación expresan la información de la orientación de la aleación líquida y la distribución del campo de temperatura en todo el proceso de llenado en forma de cuadros e imágenes, y mediante análisis se pueden encontrar las partes que pueden tener defectos. En el diseño posterior se adoptan medidas como el cambio de posición y orientación de la compuerta interior y la adición de una bolsa colectora de escoria para mejorar el efecto de llenado y prevenir y eliminar la aparición de defectos de fundición.

3. Diseñe la estructura general del molde de acuerdo con el modelo 3D. Mientras el proceso de simulación está en progreso, podemos diseñar el diseño general del molde, incluyendo los siguientes aspectos:

(1) Realice el diseño general del diseño del molde de acuerdo con los datos de la máquina de fundición a presión.

La primera tarea es determinar la posición de inyección y el diámetro del punzón en el diseño de disposición general. La posición de inyección debe determinarse para garantizar que la pieza de fundición a presión esté ubicada en el centro de la placa de la máquina de fundición a presión y que las cuatro varillas de tracción de la máquina de fundición a presión no puedan interferir con el mecanismo de tracción del núcleo. La posición de inyección está relacionada con si la pieza de fundición a presión se puede expulsar de la cavidad sin problemas. ; El diámetro del punzón afecta directamente la relación de inyección y, por lo tanto, la fuerza de sujeción requerida para el molde de fundición a presión. Por lo tanto, determinar estos dos parámetros es el primer paso en nuestro diseño.

(2) Diseño de insertos y núcleos formadores.

La consideración principal es la resistencia y rigidez del inserto de formación, el tamaño de la superficie de sellado, el empalme entre los insertos, la disposición de las varillas de empuje y los puntos de enfriamiento, etc. La combinación razonable de estos elementos es el requisito básico para garantizar el vida del molde. Para moldes grandes, es especialmente necesario considerar el método de emparejamiento de las partes vulnerables y la superficie de sellado. Esta es la clave para evitar el daño prematuro del molde y la fuga de aluminio durante el proceso de fundición a presión. También es la necesidad de tecnología de procesamiento de moldes y escape de moldes grandes. 

(3) Diseñe la base del molde y el mecanismo de extracción del núcleo.

Los moldes de fundición a presión pequeños y medianos pueden elegir directamente bases de molde estándar. Los moldes a gran escala deben calcular la rigidez y la resistencia de la base del molde para evitar que la deformación elástica de la base del molde afecte la precisión dimensional de la pieza de fundición a presión durante el proceso de fundición a presión. La clave para el diseño del mecanismo de tracción del núcleo es captar el espacio de ajuste entre los componentes móviles y el posicionamiento entre los componentes. Teniendo en cuenta la influencia de la expansión térmica en el espacio de deslizamiento durante el proceso de trabajo de la base del molde, el espacio de ajuste del molde grande debe estar entre 0,2 y 0,3 mm, y el espacio a tope de la parte formadora debe estar entre 0,3 y 0,5 mm. que se selecciona de acuerdo con el tamaño del molde y la condición de calentamiento. La llave cuadrada se usa para posicionar entre el deslizador formado y el asiento del deslizador. La lubricación del mecanismo de extracción del núcleo también es el foco del diseño. Este factor afecta directamente la confiabilidad del trabajo continuo del molde de fundición a presión. Un excelente sistema de lubricación es una parte importante para mejorar la productividad laboral de la fundición a presión.

(4) La disposición de los canales de calefacción y refrigeración y la selección de los componentes del equilibrio térmico.

Debido a que el líquido a alta temperatura ingresa a la cavidad del molde a alta velocidad y alta presión, aporta mucho calor al inserto del molde. Cómo eliminar este calor es un problema que debe tenerse en cuenta al diseñar el molde, especialmente para moldes grandes de fundición a presión. El sistema de balance de calor afecta directamente el tamaño de la pieza de fundición a presión. Y calidad interna. La instalación rápida y el control de flujo preciso son la tendencia de desarrollo de los sistemas modernos de equilibrio térmico de moldes. Con el desarrollo de la industria de procesamiento moderna, la selección de componentes de balance de calor tiende a ser modos de diseño seleccionados directamente, es decir, las empresas de fabricación de componentes proporcionan directamente datos bidimensionales y tridimensionales de componentes, diseño El usuario está bajo demanda, que puede no solo garantiza la calidad de los componentes, sino que también acorta el ciclo de diseño.

(5) Diseñar el mecanismo de lanzamiento.

El mecanismo de eyección se puede dividir en dos formas: eyección mecánica y eyección hidráulica. La eyección mecánica usa el propio mecanismo de eyección del equipo para lograr la acción de eyección, y la eyección hidráulica usa el cilindro hidráulico equipado con el propio molde para lograr la acción de eyección. La clave para diseñar el mecanismo de expulsión es tratar de hacer que el centro de la fuerza resultante de expulsión y el centro de la fuerza resultante de liberación sean concéntricos tanto como sea posible, lo que requiere que el mecanismo de expulsión tenga una buena orientación, rigidez y capacidad de expulsión. Estabilidad de trabajo confiable. Para moldes grandes, el peso del mecanismo de expulsión es relativamente grande. Es probable que los componentes del mecanismo de expulsión y el marco desvíen la varilla de empuje debido al peso del molde, lo que provoca que se produzca el atasco de expulsión. Al mismo tiempo, la expansión térmica del molde también afecta el mecanismo de expulsión. Es extremadamente grande, por lo que el posicionamiento entre el elemento expulsor y el marco del molde y la posición fija del poste de guía del empujador son extremadamente importantes. El poste de guía del empujador de estos moldes generalmente se fija en la plantilla, y la plantilla, la cuña y el marco del molde. Use un pasador redondo o una llave cuadrada con un diámetro mayor para el posicionamiento, lo que puede minimizar el efecto de la expansión térmica en el mecanismo de expulsión. . Si es necesario, se pueden utilizar rodamientos y placas de guía para soportar el elemento de eyección. Al mismo tiempo, preste atención a la lubricación entre los elementos al diseñar el mecanismo de expulsión. . Los diseñadores de moldes en América del Norte generalmente agregan una placa de grasa especial para lubricar la varilla de empuje en la parte posterior del marco del molde móvil para mejorar la lubricación de los componentes expulsados. Se agrega una placa de aceite lubricante al fondo del marco del molde móvil, y hay un pasaje de aceite que se comunica con el orificio pasante de la varilla de empuje. Se agrega aceite lubricante durante el trabajo para lubricar el mecanismo de expulsión y evitar atascos.

(6) Diseño del mecanismo de guía y posicionamiento.
En toda la estructura del molde, el mecanismo de guía y posicionamiento es el factor que tiene el mayor impacto en la estabilidad del molde, y también afecta directamente la precisión dimensional de la fundición a presión. El mecanismo de guía del molde incluye principalmente: guía de cierre del molde, guía de extracción del núcleo y guía de empuje. En general, el elemento de guía debe adoptar el par de fricción de un material especial para reducir el desgaste y el antidesgaste. Al mismo tiempo, también es indispensable una buena lubricación. Entre cada par de fricción debe instalarse el circuito de aceite lubricante necesario. Debe señalarse en particular que la estructura de guía del bloque deslizante extra grande generalmente adopta la forma de guía de un manguito de guía de cobre y una columna de guía dura, y se utiliza una buena forma de posicionamiento para garantizar el funcionamiento suave del bloque deslizante y posicionamiento preciso.
El mecanismo de posicionamiento del molde incluye principalmente: posicionamiento entre moldes dinámicos y estáticos, posicionamiento push-reset, posicionamiento entre el deslizador de formación y el asiento del deslizador, posicionamiento entre la parte de empuje del marco y el marco del molde, etc. El posicionamiento entre moldes dinámicos y estáticos es una especie de posicionamiento móvil, y la precisión de la coordinación es mayor. Los moldes pequeños pueden usar directamente las superficies convexas y cóncavas entre los insertos de formación. Los moldes de fundición a presión grandes deben utilizar mecanismos de posicionamiento especiales para eliminar la expansión térmica. La precisión de posicionamiento se ve afectada por los otros tipos de estructuras de posicionamiento, que se posicionan entre componentes, que son de posicionamiento fijo y, por lo general, utilizan pasadores redondos y llaves cuadradas para el posicionamiento. el posicionamiento de las superficies convexas y cóncavas entre los insertos de formación asegura un posicionamiento preciso entre las formas dinámicas y estáticas y evita que el molde tenga bordes erróneos.

(7) Otros diseños como mecanismo de vacío, extrusión y escape.
Además de la estructura mencionada anteriormente, algunos moldes tienen requisitos especiales como sistema de vacío, mecanismo de extrusión y escape de placa corrugada. El diseño del sistema de vacío es principalmente el diseño de la forma de sellado. Para mantener un buen rendimiento de sellado entre las partes que forman el molde a la temperatura normal de trabajo del molde, generalmente se usa caucho de silicona para sellar. La clave del diseño del mecanismo de extrusión es controlar el tiempo y la cantidad de extrusión para garantizar el efecto de extrusión. El escape de placa ondulada es una forma de escape centralizada. El método de escape de placa ondulada se usa más comúnmente, especialmente para piezas de fundición a presión de aleación de aluminio con espesor de pared delgado, piezas resistentes a la presión con requisitos de alta compacidad y piezas de fundición a presión de aleación de magnesio. ; El espacio de la placa ondulada debe ser lo suficientemente grande, pero no puede hacer que el líquido de la aleación salpique durante el proceso de fundición a presión, el espacio de la placa ondulada generalmente se controla en 0,3 ~ 0,6 mm.