1. Utilizzare la tecnologia di prototipazione rapida e il software tridimensionale per stabilire una forma di fusione ragionevole e determinare inizialmente la superficie di separazione, la posizione del sistema di colata e il sistema di bilanciamento termico dello stampo. Convertire il disegno di fusione bidimensionale in dati solidi tridimensionali in base ai requisiti, determinare il tasso di ritiro ragionevole in base alla complessità e allo spessore della parete del getto (solitamente 0.05%~0.06%), determinare la posizione e la forma della superficie di separazione e determinare la posizione e la forma della superficie di separazione in base alla pressofusione. I dati della macchina selezionano la posizione e il diametro del punzone di iniezione e il numero di parti pressofuse per stampo, creano un layout ragionevole delle parti pressofuse e quindi eseguono la modellazione tridimensionale del sistema di colata e del sistema di troppo pieno.
2. Eseguire la simulazione del campo di flusso e del campo di temperatura per ottimizzare ulteriormente il sistema di colata dello stampo e il sistema di bilanciamento termico dello stampo. Dopo aver elaborato i dati del getto, del sistema di colata e del sistema di trabocco, inserire i dati delle condizioni al contorno, come i parametri del processo di colata della giada, i parametri fisici della lega, e il software di simulazione può simulare il processo di riempimento della lega e l'andamento della lega liquida all'interno della cavità dello stampo. Può anche eseguire la simulazione della solidificazione e la simulazione del campo di temperatura per ottimizzare ulteriormente il sistema di colata e determinare la posizione del punto di raffreddamento dello stampo.
I risultati della simulazione esprimono le informazioni sull'orientamento della lega liquida e sulla distribuzione del campo di temperatura durante l'intero processo di riempimento sotto forma di immagini e grafici, e le parti che potrebbero presentare difetti possono essere individuate tramite analisi. Nella progettazione successiva, vengono adottate misure come la modifica della posizione e dell'orientamento del punto di colata interno e l'aggiunta di un sacco di raccolta delle scorie per migliorare l'effetto di riempimento e prevenire ed eliminare il verificarsi di difetti di fusione.
3. Progettare la struttura complessiva dello stampo in base al modello 3D. Mentre il processo di simulazione è in corso, possiamo progettare il layout generale dello stampo, includendo i seguenti aspetti:
(1) Eseguire la progettazione generale del layout dello stampo in base ai dati della macchina per pressofusione.
Il primo compito da svolgere è determinare la posizione di iniezione e il diametro del punzone nella progettazione generale del layout. La posizione di iniezione deve essere determinata in modo da garantire che il pezzo da pressofondere sia posizionato al centro della piastra della macchina di pressofusione e che le quattro barre di trazione della macchina di pressofusione non interferiscano con il meccanismo di estrazione dell'anima. La posizione di iniezione è correlata alla possibilità di espellere il pezzo da pressofondere dalla cavità senza problemi. Il diametro del punzone influisce direttamente sul rapporto di iniezione e, di conseguenza, sulla forza di serraggio richiesta per lo stampo di pressofusione. Pertanto, la determinazione di questi due parametri è il primo passo della nostra progettazione.
(2) Progettazione di inserti e anime di formatura.
I fattori principali da considerare sono la resistenza e la rigidità dell'inserto di formatura, le dimensioni della superficie di tenuta, la giunzione tra gli inserti, la disposizione delle aste di spinta e dei punti di raffreddamento, ecc. La combinazione razionale di questi elementi è il requisito fondamentale per garantire la durata dello stampo. Per gli stampi di grandi dimensioni, è particolarmente importante considerare il metodo di accoppiamento delle parti vulnerabili e della superficie di tenuta. Questo è fondamentale per prevenire danni precoci allo stampo e la fuoriuscita di alluminio durante il processo di pressofusione. È inoltre necessario disporre di un sistema di scarico di grandi dimensioni e di una tecnologia di lavorazione degli stampi avanzata.
(3) Progettare la base dello stampo e il meccanismo di estrazione del nucleo.
Gli stampi per pressofusione di piccole e medie dimensioni possono scegliere direttamente basi standard. Gli stampi di grandi dimensioni devono calcolare la rigidità e la resistenza della base per evitare che la deformazione elastica della base influisca sulla precisione dimensionale del pezzo pressofuso durante il processo di pressofusione. La chiave per la progettazione del meccanismo di estrazione dell'anima è la comprensione della distanza di accoppiamento tra i componenti mobili e il posizionamento tra i componenti. Considerando l'influenza della dilatazione termica sulla distanza di scorrimento durante il processo di lavorazione della base dello stampo, la distanza di accoppiamento dello stampo di grandi dimensioni dovrebbe essere compresa tra 0.2 e 0.3 mm e la distanza di testa del pezzo stampato dovrebbe essere compresa tra 0.3 e 0.5 mm, che viene selezionata in base alle dimensioni dello stampo e alle condizioni di riscaldamento. La chiave quadrata viene utilizzata per il posizionamento tra il cursore stampato e la sede del cursore. Anche la lubrificazione del meccanismo di estrazione dell'anima è al centro della progettazione. Questo fattore influisce direttamente sull'affidabilità del funzionamento continuo dello stampo per pressofusione. Un sistema di lubrificazione eccellente è un elemento importante per migliorare la produttività della manodopera nella pressofusione.
(4) La disposizione dei canali di riscaldamento e raffreddamento e la selezione dei componenti del bilancio termico.
Poiché il liquido ad alta temperatura entra nella cavità dello stampo ad alta velocità e ad alta pressione, apporta molto calore all'inserto dello stampo. Come rimuovere questo calore è un problema che deve essere considerato durante la progettazione dello stampo, soprattutto per stampi per pressofusione di grandi dimensioni. Il sistema di bilanciamento termico influisce direttamente sulle dimensioni del pezzo pressofuso e sulla qualità interna. Installazione rapida e controllo accurato del flusso sono le tendenze di sviluppo dei moderni sistemi di bilanciamento termico dello stampo. Con lo sviluppo della moderna industria di trasformazione, la selezione dei componenti di bilanciamento termico tende a essere effettuata direttamente tramite modalità di progettazione, ovvero le aziende produttrici di componenti forniscono direttamente dati bidimensionali e tridimensionali dei componenti, la progettazione è su richiesta dell'utente, il che può non solo garantire la qualità dei componenti, ma anche abbreviare il ciclo di progettazione.
(5) Progettare il meccanismo di lancio.
Il meccanismo di espulsione può essere suddiviso in due forme: espulsione meccanica ed espulsione idraulica. L'espulsione meccanica utilizza il meccanismo di espulsione dell'attrezzatura per ottenere l'azione di espulsione, mentre l'espulsione idraulica utilizza il cilindro idraulico dotato dello stampo stesso per ottenere l'azione di espulsione. La chiave per progettare il meccanismo di espulsione è cercare di rendere il centro della forza risultante di espulsione e il centro della forza risultante di rilascio il più possibile concentrici, il che richiede che il meccanismo di espulsione abbia un buon orientamento di espulsione, rigidità e stabilità di funzionamento affidabile. Per stampi di grandi dimensioni, il peso del meccanismo di espulsione è relativamente elevato. È probabile che i componenti del meccanismo di espulsione e il telaio deflettano l'asta di spinta a causa del peso dello stampo, causando l'inceppamento dell'espulsione. Allo stesso tempo, anche l'espansione termica dello stampo influisce sul meccanismo di espulsione. Essendo estremamente grande, il posizionamento tra l'elemento di espulsione e il telaio dello stampo e la posizione fissa della guida di spinta sono estremamente importanti. Il perno di guida dello spintore di questi stampi è generalmente fissato sulla dima, mentre la dima, il distanziale e il telaio dello stampo vengono posizionati utilizzando un perno rotondo o una chiave quadrata di diametro maggiore, che può ridurre al minimo l'effetto della dilatazione termica sul meccanismo di espulsione. Se necessario, è possibile utilizzare cuscinetti volventi e piastre di guida per supportare l'elemento di espulsione. Allo stesso tempo, prestare attenzione alla lubrificazione tra gli elementi durante la progettazione del meccanismo di espulsione. I progettisti di stampi in Nord America di solito aggiungono una speciale piastra di grasso per lubrificare l'asta di spinta sul retro del telaio mobile dello stampo per migliorare la lubrificazione dei componenti espulsi. Una piastra di olio lubrificante viene aggiunta sul fondo del telaio mobile dello stampo ed è presente un passaggio per l'olio che comunica con il foro passante dell'asta di spinta. L'olio lubrificante viene aggiunto durante il lavoro per lubrificare il meccanismo di espulsione ed evitare inceppamenti.
(6) Progettazione del meccanismo di guida e posizionamento.
Nell'intera struttura dello stampo, il meccanismo di guida e posizionamento è il fattore che ha il maggiore impatto sulla stabilità dello stampo e influisce direttamente anche sulla precisione dimensionale della pressofusione. Il meccanismo di guida dello stampo comprende principalmente: guida di chiusura stampo, guida di estrazione anima e guida di spinta. Generalmente, l'elemento di guida dovrebbe adottare una coppia di attrito in materiale speciale per ridurre l'usura e l'usura. Allo stesso tempo, anche una buona lubrificazione è indispensabile. Il necessario circuito di lubrificazione deve essere predisposto tra ciascuna coppia di attrito. Va sottolineato in particolare che la struttura di guida del blocco scorrevole extra-large adotta generalmente la forma di guida di un manicotto di guida in rame e di una colonna di guida rigida, e una buona forma di posizionamento viene utilizzata per garantire il corretto funzionamento del blocco scorrevole e un posizionamento accurato.
Il meccanismo di posizionamento dello stampo include principalmente: posizionamento tra stampi dinamici e statici, posizionamento push-reset, posizionamento tra cursore di formatura e sede del cursore, posizionamento tra la parte di spinta del telaio e il telaio dello stampo, ecc. Il posizionamento tra stampi dinamici e statici è un tipo di posizionamento mobile e la precisione del coordinamento è maggiore. Gli stampi di piccole dimensioni possono utilizzare direttamente le superfici convesse e concave tra gli inserti di formatura. Gli stampi per pressofusione di grandi dimensioni devono utilizzare meccanismi di posizionamento speciali per eliminare l'espansione termica. La precisione del posizionamento è influenzata da altri tipi di strutture di posizionamento, che sono il posizionamento tra componenti, che sono posizionamenti fissi e generalmente utilizzano perni rotondi e chiavi quadrate per il posizionamento. Il posizionamento delle superfici convesse e concave tra gli inserti di formatura garantisce un posizionamento accurato tra le forme dinamiche e statiche e impedisce la formazione di bordi errati nello stampo.
(7) Altri progetti come il meccanismo del vuoto, dell'estrusione e dello scarico.
Oltre alla struttura sopra menzionata, alcuni stampi presentano requisiti speciali, come il sistema del vuoto, il meccanismo di estrusione e lo scarico della piastra ondulata. La progettazione del sistema del vuoto è incentrata principalmente sulla progettazione della forma di tenuta. Per mantenere buone prestazioni di tenuta tra le parti dello stampo alla normale temperatura di esercizio, viene generalmente utilizzata la gomma siliconica. La chiave per la progettazione del meccanismo di estrusione è il controllo della tempistica e della quantità di estrusione per garantire l'effetto di estrusione. Lo scarico della piastra ondulata è una forma di scarico centralizzata. Il metodo di scarico della piastra ondulata è più comunemente utilizzato, in particolare per componenti pressofusi in lega di alluminio con spessori sottili, componenti resistenti alla pressione con elevati requisiti di compattezza e componenti pressofusi in lega di magnesio. ; La fessura della piastra ondulata deve essere sufficientemente ampia, ma non deve causare schizzi di liquido durante il processo di pressofusione; la fessura della piastra ondulata è generalmente controllata a 0.3~0.6 mm.
