1. Utilizar tecnología de prototipado rápido y software tridimensional para establecer una forma de fundición razonable y determinar inicialmente la superficie de separación, la posición del sistema de vertido y el sistema de equilibrio térmico del molde. Convertir el plano de fundición bidimensional en datos sólidos tridimensionales según los requisitos, determinar la tasa de contracción razonable según la complejidad y el espesor de pared de la pieza fundida (generalmente 0.05 % ~ 0.06 %), determinar la posición y la forma de la superficie de separación, y determinar la posición y la forma de la superficie de separación según 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, realizan un diseño razonable de las piezas de fundición a presión y, a continuación, realizan el modelado tridimensional del sistema de compuerta y el sistema de rebose.
2. Realice simulaciones de campo de flujo y de campo de temperatura para optimizar aún más el sistema de vertido y el sistema de balance térmico del molde. Tras procesar los datos de la fundición, el sistema de vertido y el sistema de rebose, introduzca los datos de las condiciones de contorno, como los parámetros del proceso de fundición de jade y los parámetros físicos de la aleación. 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 simulaciones de solidificación y de campo de temperatura para optimizar aún más el sistema de vertido y determinar la ubicación del punto de enfriamiento del molde.
Los resultados de la simulación expresan la información sobre la orientación de la aleación líquida y la distribución del campo de temperatura durante todo el proceso de llenado en forma de imágenes. Mediante el análisis, se pueden identificar las piezas con posibles 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 según el modelo 3D. Durante la simulación, podemos diseñar la disposición general del molde, incluyendo los siguientes aspectos:
(1) Realice el diseño de disposición general del molde de acuerdo con los datos de la máquina de fundición a presión.
La primera tarea en el diseño general es determinar la posición de inyección y el diámetro del punzón. La posición de inyección debe determinarse para garantizar que la pieza de fundición a presión se ubique en el centro de la placa de la máquina de fundición a presión y que las cuatro varillas de tracción no interfieran con el mecanismo de extracción del núcleo. La posición de inyección influye en la fluidez de la expulsión de la pieza de fundición a presión de la cavidad. 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.
Los factores principales a considerar son la resistencia y rigidez del inserto de conformado, 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 adecuada de estos elementos es fundamental para garantizar la vida útil del molde. En moldes de gran tamaño, es fundamental considerar la compatibilidad de las piezas vulnerables con la superficie de sellado. Esto es fundamental para evitar daños prematuros en el molde y fugas de aluminio durante el proceso de fundición a presión. También es fundamental contar con tecnología de extracción y procesamiento de moldes de gran tamaño.
(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 de gran tamaño deben calcular la rigidez y la resistencia de la base para evitar que la deformación elástica afecte la precisión dimensional de la pieza fundida a presión durante el proceso. La clave del diseño del mecanismo de extracción de machos reside en captar la holgura de ajuste entre los componentes móviles y su posicionamiento. Considerando la influencia de la expansión térmica en la holgura de deslizamiento durante el proceso de mecanizado de la base del molde, la holgura de ajuste del molde grande debe estar entre 0.2 y 0.3 mm, y la holgura de tope de la pieza moldeada debe estar entre 0.3 y 0.5 mm, que se selecciona según el tamaño del molde y las condiciones de calentamiento. La chaveta cuadrada se utiliza para el posicionamiento entre la corredera formada y su asiento. La lubricación del mecanismo de extracción de machos también es un factor clave del diseño. Este factor afecta directamente la fiabilidad del funcionamiento 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 de equilibrio térmico.
Debido a que el líquido a alta temperatura ingresa a la cavidad del molde a alta velocidad y bajo alta presión, genera una gran cantidad de calor en el inserto. La eliminación de este calor es un problema que debe considerarse al diseñar el molde, especialmente para moldes de fundición a presión de gran tamaño. El sistema de equilibrio térmico afecta directamente el tamaño de la pieza de fundición a presión y la calidad interna. La rápida instalación y el control preciso del flujo 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 equilibrio térmico tiende a ser modos de diseño seleccionados directamente, es decir, las empresas de fabricación de componentes proporcionan directamente datos bidimensionales y tridimensionales de los componentes, diseño El usuario es bajo demanda, lo que no solo puede garantizar la calidad de los componentes, sino también acortar el ciclo de diseño.
(5) Diseñar el mecanismo de lanzamiento.
El mecanismo de expulsión se puede dividir en dos formas: expulsión mecánica y expulsión hidráulica. La expulsión mecánica utiliza el propio mecanismo de expulsión del equipo para lograr la acción de expulsión, y la expulsión hidráulica utiliza el cilindro hidráulico equipado con el propio molde para lograr la acción de expulsión. La clave para diseñar el mecanismo de expulsión es intentar que el centro de la fuerza resultante de expulsión y el centro de la fuerza resultante de liberación sean lo más concéntricos posible, lo que requiere que el mecanismo de expulsión tenga una buena orientación de expulsión, rigidez y una 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, causando el atasco de expulsión. Al mismo tiempo, la expansión térmica del molde también afecta al mecanismo de expulsión. Es extremadamente grande, por lo que la posición entre el elemento eyector y el marco del molde y la posición fija del poste guía del empujador son extremadamente importantes. El poste guía del empujador de estos moldes generalmente se fija en la plantilla, y la plantilla, la cuña y el marco del molde usan 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 usar rodamientos y placas guía para soportar el elemento de expulsión. 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 a la parte inferior del marco del molde móvil, y hay un paso de aceite que 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 guiado y posicionamiento.
En toda la estructura del molde, el mecanismo de guía y posicionamiento es el factor que más influye en su estabilidad y afecta directamente la precisión dimensional de la pieza fundida a presión. El mecanismo de guía del molde incluye principalmente la guía de cierre, la guía de extracción del macho y la guía de empuje. Generalmente, el elemento guía debe estar fabricado con un par de fricción de material especial para reducir el desgaste. Además, es indispensable una buena lubricación. Se debe instalar el circuito de aceite lubricante necesario entre cada par de fricción. Cabe destacar que la estructura de guía del bloque deslizante extragrande generalmente utiliza un manguito de guía de cobre y una columna de guía rígida, y se utiliza una buena forma de posicionamiento para garantizar el funcionamiento suave del bloque deslizante y un posicionamiento preciso.
El mecanismo de posicionamiento del molde incluye principalmente: posicionamiento entre moldes dinámicos y estáticos, posicionamiento de reinicio por empuje, posicionamiento entre el deslizador de conformado 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 un tipo de posicionamiento móvil, y la precisión de la coordinación es mayor. Los moldes pequeños pueden usar directamente las superficies cóncavas y convexas entre los insertos de conformado. Los moldes de fundición a presión grandes deben usar mecanismos de posicionamiento especiales para eliminar la expansión térmica. La precisión del posicionamiento se ve afectada por los otros tipos de estructuras de posicionamiento, que son el posicionamiento entre componentes, que son el posicionamiento fijo y generalmente utilizan pasadores redondos y llaves cuadradas para el posicionamiento. El posicionamiento de las superficies cóncavas y convexas entre los insertos de conformado asegura un posicionamiento preciso entre las formas dinámicas y estáticas y evita que el molde tenga bordes incorrectos.
(7) Otros diseños como mecanismos de vacío, extrusión y escape.
Además de la estructura mencionada, algunos moldes tienen requisitos especiales, como el sistema de vacío, el mecanismo de extrusión y el escape de placa corrugada. El diseño del sistema de vacío se basa principalmente en el diseño de la forma de sellado. Para mantener un buen rendimiento de sellado entre las piezas que forman el molde a la temperatura normal de trabajo del molde, generalmente se utiliza caucho de silicona para el sellado. La clave para el 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 centralizado. El método de escape de placa ondulada es más comúnmente utilizado, 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. ; La separación de la placa ondulada debe ser lo suficientemente grande, pero no debe provocar salpicaduras de líquido de aleación durante el proceso de fundición a presión, la separación de la placa ondulada generalmente se controla entre 0.3 y 0.6 mm.
