1. Koristite tehnologiju brze izrade prototipa i trodimenzionalni softver za utvrđivanje razumnog oblika odljevka te u početku odredite razdjelnu površinu, položaj sustava za izlijevanje i sustav toplinske ravnoteže kalupa. Pretvorite dvodimenzionalni crtež odljevka u trodimenzionalne podatke o čvrstoći prema zahtjevima, odredite razumnu stopu skupljanja prema složenosti i debljini stijenke odljevka (obično 0.05%~0.06%), odredite položaj i oblik razdjelne površine te odredite položaj i oblik razdjelne površine prema lijevanju pod pritiskom. Podaci stroja odabiru položaj i promjer bušilice za ubrizgavanje te broj dijelova za lijevanje pod pritiskom po kalupu, izrađuju razuman raspored dijelova za lijevanje pod pritiskom, a zatim provode trodimenzionalno modeliranje sustava ulijevanja i sustava prelijevanja.
2. Provedite simulaciju polja strujanja i temperaturnog polja kako biste dodatno optimizirali sustav izlijevanja u kalup i sustav toplinske ravnoteže kalupa. Nakon obrade podataka o lijevanju, sustavu izlijevanja i sustavu prelijevanja, unesite podatke o graničnim uvjetima kao što su parametri procesa lijevanja žada, fizički parametri legure, a softver za simulaciju može simulirati proces punjenja legure i trend tekuće legure unutar šupljine kalupa. Također može izvesti simulaciju skrućivanja i simulaciju temperaturnog polja kako bi dodatno optimizirao sustav ulijevanja i odredio lokaciju točke hlađenja kalupa.
Rezultati simulacije izražavaju informacije o orijentaciji tekuće legure i raspodjeli temperaturnog polja u cijelom procesu punjenja u obliku slika i predložaka, a dijelovi koji mogu imati nedostatke mogu se pronaći analizom. U naknadnom dizajnu, poduzimaju se mjere poput promjene položaja i orijentacije unutarnjeg vrata i dodavanja vreće za skupljanje troske kako bi se poboljšao učinak punjenja te spriječila i uklonila pojava nedostataka lijevanja.
3. Dizajnirajte cjelokupnu strukturu kalupa prema 3D modelu. Dok je proces simulacije u tijeku, možemo dizajnirati opći raspored kalupa, uključujući sljedeće aspekte:
(1) Izvršite opći nacrt rasporeda kalupa prema podacima stroja za tlačno lijevanje.
Prvi je zadatak odrediti položaj ubrizgavanja i promjer bušača u općem nacrtu rasporeda. Položaj ubrizgavanja treba odrediti kako bi se osiguralo da se lijevani dio nalazi u središtu ploče stroja za lijevanje pod tlakom i da četiri vučne šipke stroja za lijevanje pod tlakom ne ometaju mehanizam za izvlačenje jezgre. Položaj ubrizgavanja povezan je s time može li se lijevani dio glatko izbaciti iz šupljine. ; Promjer bušača izravno utječe na omjer ubrizgavanja, a time i na silu stezanja potrebnu za kalup za lijevanje pod tlakom. Stoga je određivanje ova dva parametra prvi korak u našem dizajnu.
(2) Umetci i jezgre za oblikovanje dizajna.
Glavno razmatranje je čvrstoća i krutost umetka za oblikovanje, veličina brtvene površine, spajanje između umetaka, raspored potisnih šipki i točaka hlađenja itd. Razumna kombinacija ovih elemenata osnovni je zahtjev za osiguranje vijeka trajanja kalupa. Za velike kalupe posebno je potrebno razmotriti metodu usklađivanja osjetljivih dijelova i brtvene površine. To je ključno za sprječavanje preranog oštećenja kalupa i curenja aluminija tijekom procesa lijevanja pod tlakom. Također je potrebna velika ispušna tehnologija kalupa i tehnologija obrade kalupa.
(3) Dizajnirajte bazu kalupa i mehanizam za izvlačenje jezgre.
Mali i srednji kalupi za lijevanje pod pritiskom mogu izravno odabrati standardne baze kalupa. Kalupi velikog kalibra moraju izračunati krutost i čvrstoću baze kalupa kako bi se spriječilo da elastična deformacija baze kalupa utječe na dimenzijsku točnost dijela lijevanog pod pritiskom tijekom procesa lijevanja. Ključ dizajna mehanizma za izvlačenje jezgre je uhvatiti razmak između pomičnih komponenti i pozicioniranje između komponenti. Uzimajući u obzir utjecaj toplinskog širenja na klizni razmak tijekom radnog procesa baze kalupa, razmak između velikog kalupa trebao bi biti između 0.2~0.3 mm, a razmak između oblikovanog dijela trebao bi biti između 0.3~0.5 mm, što se odabire prema veličini kalupa i uvjetima zagrijavanja. Četvrtasti ključ koristi se za pozicioniranje između oblikovanog klizača i sjedišta klizača. Podmazivanje mehanizma za izvlačenje jezgre također je u fokusu dizajna. Ovaj faktor izravno utječe na pouzdanost kontinuiranog rada kalupa za lijevanje pod pritiskom. Izvrstan sustav podmazivanja važan je dio poboljšanja produktivnosti rada lijevanja pod pritiskom.
(4) Raspored kanala za grijanje i hlađenje i odabir komponenti toplinske bilance.
Budući da tekućina visoke temperature ulazi u šupljinu kalupa velikom brzinom pod visokim tlakom, donosi puno topline umetku kalupa. Kako ukloniti tu toplinu problem je koji se mora uzeti u obzir prilikom projektiranja kalupa, posebno za velike kalupe za lijevanje pod tlakom. Sustav toplinske ravnoteže izravno utječe na veličinu dijela lijevanog pod tlakom i unutarnju kvalitetu. Brza ugradnja i točna kontrola protoka trend su razvoja modernih sustava toplinske ravnoteže kalupa. Razvojem moderne prerađivačke industrije, odabir komponenti toplinske ravnoteže obično se izravno odabire prema načinu projektiranja, odnosno tvrtke za proizvodnju komponenti izravno pružaju dvodimenzionalne i trodimenzionalne podatke o komponentama, dizajn je na zahtjev korisnika, što ne samo da može osigurati kvalitetu komponenti već i skratiti ciklus projektiranja.
(5) Osmislite mehanizam za lansiranje.
Mehanizam za izbacivanje može se podijeliti u dva oblika: mehaničko izbacivanje i hidrauličko izbacivanje. Mehaničko izbacivanje koristi vlastiti mehanizam za izbacivanje opreme za postizanje akcije izbacivanja, a hidrauličko izbacivanje koristi hidraulički cilindar opremljen samim kalupom za postizanje akcije izbacivanja. Ključ za projektiranje mehanizma za istiskivanje je pokušati postići da središte rezultantne sile istiskivanja i središte rezultantne sile otpuštanja budu što je moguće koncentričniji, što zahtijeva da mehanizam za istiskivanje ima dobru orijentaciju istiskivanja, krutost i pouzdanu radnu stabilnost. Kod velikih kalupa, težina mehanizma za izbacivanje je relativno velika. Komponente mehanizma za izbacivanje i okvir vjerojatno će otkloniti potisnu šipku zbog težine kalupa, uzrokujući zaglavljivanje pri izbacivanju. Istovremeno, toplinsko širenje kalupa također utječe na mehanizam za izbacivanje. Izuzetno je veliko, pa su položaj između elementa za izbacivanje i okvira kalupa te fiksni položaj vodilice potiskivača izuzetno važni. Vodilica potiskivača ovih kalupa općenito je pričvršćena na predložak, a predložak, podložna pločica i okvir kalupa koriste okrugli klin ili četvrtasti ključ većeg promjera za pozicioniranje, što može smanjiti učinak toplinskog širenja na mehanizam za izbacivanje. Ako je potrebno, kotrljajući ležajevi i vodilice mogu se koristiti za podupiranje elementa za izbacivanje. Istovremeno, prilikom projektiranja mehanizma za izbacivanje obratite pozornost na podmazivanje između elemenata. Dizajneri kalupa u Sjevernoj Americi obično dodaju posebnu ploču za podmazivanje potisne šipke na stražnjoj strani pomičnog okvira kalupa kako bi poboljšali podmazivanje izbačenih komponenti. Ploča s uljem za podmazivanje dodaje se na dno pomičnog okvira kalupa, a postoji prolaz za ulje koji komunicira s prolaznim otvorom potisne šipke. Ulje za podmazivanje dodaje se tijekom rada kako bi se podmazao mehanizam za izbacivanje i spriječilo zaglavljivanje.
(6) Dizajn mehanizma za vođenje i pozicioniranje.
U cijeloj strukturi kalupa, mehanizam vođenja i pozicioniranja faktor je koji ima najveći utjecaj na stabilnost kalupa, a također izravno utječe na dimenzijsku točnost lijevanog dijela. Mehanizam vođenja kalupa uglavnom uključuje: vodilicu za zatvaranje kalupa, vodilicu za izvlačenje jezgre i vodilicu za guranje. Općenito, vodeći element trebao bi usvojiti par trenja od posebnog materijala kako bi se smanjilo trošenje i otpornost na trošenje. Istovremeno, dobro podmazivanje je također neophodno. Između svakog para trenja mora se postaviti potreban krug podmazivanja. Posebno treba istaknuti da struktura vođenja ekstra velikog kliznog bloka općenito usvaja oblik vođenja od bakrene vodilice i tvrdog vodećeg stupa, a dobar oblik pozicioniranja koristi se kako bi se osiguralo nesmetano kretanje kliznog bloka i točno pozicioniranje.
Mehanizam pozicioniranja kalupa uglavnom uključuje: pozicioniranje između dinamičkih i statičkih kalupa, pozicioniranje pritiskom i resetiranjem, pozicioniranje između klizača za oblikovanje i sjedišta klizača, pozicioniranje između potisnog dijela okvira i okvira kalupa itd. Pozicioniranje između dinamičkih i statičkih kalupa je vrsta pomičnog pozicioniranja, a točnost koordinacije je veća. Mali kalupi mogu izravno koristiti konveksne i konkavne površine između umetaka za oblikovanje. Veliki kalupi za tlačno lijevanje moraju koristiti posebne mehanizme pozicioniranja kako bi se uklonilo toplinsko širenje. Na točnost pozicioniranja utječu i druge vrste struktura za pozicioniranje, a to su pozicioniranje između komponenti, koje su fiksno pozicionirane i općenito koriste okrugle igle i četvrtaste ključeve za pozicioniranje. Pozicioniranje konveksnih i konkavnih površina između umetaka za oblikovanje osigurava točno pozicioniranje između dinamičkih i statičkih oblika i sprječava krive rubove kalupa.
(7) Drugi dizajni kao što su vakuumski, ekstruzijski i ispušni mehanizam.
Osim gore navedene strukture, neki kalupi imaju posebne zahtjeve kao što su vakuumski sustav, mehanizam ekstruzije i ispuh valovite ploče. Dizajn vakuumskog sustava uglavnom se odnosi na dizajn oblika brtvljenja. Kako bi se održale dobre performanse brtvljenja između dijelova kalupa pri normalnoj radnoj temperaturi kalupa, za brtvljenje se općenito koristi silikonska guma. Ključ dizajna mehanizma ekstruzije je kontrola vremena i količine ekstruzije kako bi se osigurao učinak ekstruzije. Ispuh valovite ploče je centralizirani oblik ispuha. Metoda ispuha valovite ploče češće se koristi, posebno za dijelove lijevane pod tlakom od aluminijskih legura s tankom debljinom stijenke, dijelove otporne na tlak s visokim zahtjevima za kompaktnost i dijelove lijevane pod tlakom od magnezijeve legure. ; Razmak valovite ploče trebao bi biti dovoljno velik, ali ne smije uzrokovati prskanje tekućine legure tijekom procesa lijevanja pod tlakom, razmak valovite ploče općenito se kontrolira na 0.3~0.6 mm.
