1. Użyj szybkiej technologii prototypowania i trójwymiarowego oprogramowania, aby stworzyć rozsądny kształt odlewania, i początkowo określić powierzchnię odlewania, położenie systemu i system równowagi cieplnej formy. Konwertuj dwuwymiarowy rysunek litu na trójwymiarowe dane stałe zgodnie z wymaganiami, określić rozsądną szybkość skurczu według złożoności i grubości ściany odlewania (zwykle 0,05%~0,06%), określić położenie i kształt powierzchni rozdrobnionej, a następnie określić położenie i kształt powierzchni rozdrobnionej zgodnie z odlewaniem die Data maszyny wybiera położenie i średnicę punku wtryskowego i liczbę odlewanych części na die die, sprawia, że rozsądny układ części odlewania die-casting, a następnie wykonuje trójwymiarowe modelowanie układu rurowego i układu przelotowego.
2. Przeprowadź symulację pola przepływu i pola temperatury, aby dalej zoptymalizować układ wlewowy i bilans cieplny formy. Po opracowaniu danych odlewu, układu wlewowego i przelewowego wprowadź warunki brzegowe, takie jak parametry procesu odlewania i właściwości fizyczne stopu. Oprogramowanie może symulować napełnianie oraz ruch ciekłego stopu wewnątrz wnęki formy. Może też symulować krzepnięcie i rozkład temperatury, umożliwiając dalszą optymalizację układu wlewowego i ustalenie miejsc chłodzenia formy.
Wyniki symulacji pokazują kierunki przepływu ciekłego stopu i rozkład temperatury podczas całego napełniania w postaci obrazów. Analiza pozwala wskazać miejsca zagrożone wadami. W dalszym projektowaniu stosuje się takie środki jak zmiana położenia i kierunku wlewu wewnętrznego oraz dodanie kieszeni zbierającej żużel, aby poprawić napełnianie oraz zapobiegać wadom odlewniczym i je eliminować.
3. Zaprojektować ogólną strukturę formy zgodnie z modelem 3D. Podczas gdy proces symulacji jest w toku, możemy zaprojektować ogólny układ formy, w tym następujące aspekty:
(1) Wykonać ogólny układ form zgodnie z danymi maszyny odlewniczej.
Jest to pierwsze zadanie, aby określić położenie wtrysku i średnicę uderzenia w projekcie ogólnego układu. Pozycja wtrysku powinna być określona, aby zapewnić, że część odlewu znajduje się w centrum płyty maszynowej odlewu, a cztery pręty odlewu maszyny nie może wpływać na mechanizm odciągania rdzenia. Pozycja wtrysku jest związana z tym, czy część odlewu można wyrzucać płynnie z jamy. ; Średnica uderzenia bezpośrednio wpływa na współczynnik wtrysku, a tym samym siła zaciskanie wymagane dla formy odlewu. Dlatego, określenie tych dwóch parametrów jest pierwszym krokiem w naszym projekcie.
(2) Wkłady i rdzenia do projektowania.
Główną kwestią jest wytrzymałość i sztywność formowania wkładki, wielkość powierzchni uszczelniającej, szczelinowanie między wkładkami, układ prętów pchania i punktów chłodzenia, itp. Rozsądne połączenie tych elementów jest podstawowym wymogiem zapewnienia życia formy. Dla dużych form, szczególnie konieczne jest rozważenie metody dopasowania wrażliwych części i powierzchni uszczelniania. Jest to klucz do zapobiegania wczesnemu uszkodzeniu formy i ucieczki aluminium podczas procesu odlewu. Jest to również potrzeba dużych technologii wydechu i przetwórstwa formy.
(3) Zaprojektować korpus formy i mechanizm wyciągania rdzenia.
Małe i średnie formy odlewnicze mogą bezpośrednio wybierać standardowe podstawy form. Formy na dużą skalę muszą obliczyć sztywność i wytrzymałość podstawy pleśń, aby zapobiec elastycznej deformacji podstawy pleśń przed wpływem na dokładność wymiarów części odlewniczej podczas procesu odlewania. Kluczem do projektowania mechanizmu rdzenia jest uchwycenie przedziału fit między ruchomymi elementami i pozycjonowanie między składnikami. Biorąc pod uwagę wpływ ekspansji termalnej na lukę zsuwającą w trakcie procesu pracy podstawy formowania, odpowiednia przepaść dużej formy powinna być między 0,2 ~0.3 mm, a przepaść na tył części tworzącej powinna być również między 0,3~0,5 mm, która jest wybrana w zależności od wielkości formowania i stanu grzewczego. Klucz kwadratowy jest używany do pozycjonowania pomiędzy ukształtowanym suwakiem a suwakiem. Smarowanie mechanizmu rdzenia jest również skupieniem wzornictwa. Czynnik ten wpływa bezpośrednio na niezawodność stałej formacji wycofywania się z formowania.
(4) Układ kanałów grzewczych i chłodniczych oraz wybór komponentów bilansu ciepła.
Gdy ciecz o wysokiej temperaturze wpływa pod dużym ciśnieniem i z dużą prędkością do wnęki formy, przekazuje wkładce znaczną ilość ciepła. Odprowadzanie tego ciepła jest ważnym zagadnieniem projektowym, szczególnie w przypadku dużych form do odlewania ciśnieniowego. Układ równoważenia temperatury bezpośrednio wpływa na wymiary i jakość wewnętrzną odlewu. Szybki montaż oraz precyzyjna regulacja przepływu to kierunki rozwoju nowoczesnych układów termoregulacji form. Wraz z rozwojem przemysłu przetwórczego coraz częściej stosuje się projektowanie oparte na gotowych komponentach: ich producenci dostarczają dane dwuwymiarowe i trójwymiarowe, a projektant dobiera elementy do potrzeb. Ułatwia to utrzymanie jakości komponentów i skraca czas projektowania.
(5) Zaprojektować mechanizm uruchamiania.
Mechanizm wypychania można podzielić na dwa rodzaje: mechaniczny i hydrauliczny. W przypadku wypychania mechanicznego do wykonania ruchu wykorzystuje się własny mechanizm wyrzutowy maszyny, natomiast przy wypychaniu hydraulicznym — siłownik hydrauliczny zamontowany w samej formie. Podczas projektowania mechanizmu wypychania należy dążyć do możliwie współosiowego ustawienia środka wypadkowej siły wypychania i środka wypadkowej siły uwalniającej detal. Wymaga to zapewnienia dobrego prowadzenia, sztywności i niezawodnej stabilności pracy mechanizmu. W dużych formach mechanizm wypychania jest stosunkowo ciężki. Pod jego ciężarem elementy mechanizmu i rama mogą się uginać, powodując odchylanie prętów wypychających i zacinanie się mechanizmu. Na mechanizm wpływa również rozszerzalność cieplna formy, która jest bardzo duża. Dlatego niezwykle ważne jest pozycjonowanie elementów wypychających względem ramy formy oraz ustalenie położenia słupów prowadzących płyty wypychaczy. W takich formach słupy prowadzące są zwykle mocowane do płyty. Do pozycjonowania płyty, podkładki dystansowej i ramy formy stosuje się kołki okrągłe lub wpusty kwadratowe o większej średnicy, co ogranicza wpływ rozszerzalności cieplnej na mechanizm wypychania. W razie potrzeby element wypychający można podeprzeć łożyskami tocznymi i płytami prowadzącymi. Podczas projektowania należy również zadbać o smarowanie współpracujących elementów. Projektanci form w Ameryce Północnej często montują z tyłu ramy ruchomej połówki formy specjalną płytę smarującą, która smaruje pręty wypychające i poprawia smarowanie elementów wypychających. Na spodzie ramy ruchomej połówki montuje się płytę olejową z kanałem połączonym z otworami przelotowymi prętów wypychających. Podczas pracy doprowadza się do niej olej smarujący, aby smarować mechanizm wypychania i zapobiegać jego zacinaniu się.
(6) Projektowanie mechanizmów prowadzących i pozycjonujących.
W całej konstrukcji formy mechanizmy prowadzące i pozycjonujące mają największy wpływ na jej stabilność, a także bezpośrednio oddziałują na dokładność wymiarową odlewu ciśnieniowego. Mechanizm prowadzący formy obejmuje przede wszystkim prowadzenie przy zamykaniu formy, prowadzenie przy wyciąganiu rdzenia oraz prowadzenie elementów wypychających. Zasadniczo w elementach prowadzących należy stosować pary cierne z materiałów specjalnych, aby ograniczyć zużycie i zwiększyć odporność na ścieranie. Niezbędne jest również odpowiednie smarowanie. Między każdą parą cierną należy wykonać wymagany obieg oleju smarującego. Warto podkreślić, że w prowadzeniu bardzo dużych suwaków zazwyczaj stosuje się miedziane tuleje prowadzące i hartowane słupy prowadzące. Dobre rozwiązanie pozycjonujące zapewnia płynny ruch suwaka i dokładne ustalenie jego położenia.
Mechanizm pozycjonujący formy obejmuje przede wszystkim pozycjonowanie między ruchomą i stałą połówką formy, pozycjonowanie przywracające elementy wypychające, pozycjonowanie między suwakiem formującym a jego gniazdem oraz pozycjonowanie elementów wypychających ramy względem ramy formy. Pozycjonowanie ruchomej i stałej połówki formy jest pozycjonowaniem ruchowym i wymaga większej dokładności dopasowania. W małych formach można bezpośrednio wykorzystać powierzchnie wypukłe i wklęsłe między wkładkami formującymi. W dużych formach do odlewania ciśnieniowego trzeba stosować specjalne mechanizmy pozycjonujące, aby kompensować rozszerzalność cieplną. Na dokładność pozycjonowania wpływają również inne rodzaje konstrukcji ustalających położenie między komponentami, które zapewniają pozycjonowanie stałe; zazwyczaj wykorzystuje się do tego kołki okrągłe i wpusty kwadratowe. Pozycjonowanie powierzchni wypukłych i wklęsłych między wkładkami formującymi zapewnia dokładne ustawienie ruchomej i stałej połówki formy oraz zapobiega powstawaniu przesunięć na krawędziach odlewu.
(7) Inne rozwiązania, takie jak układ próżniowy, mechanizm wytłaczania i odpowietrzanie.
Oprócz wymienionych wyżej elementów niektóre formy mają specjalne wymagania, takie jak układ próżniowy, mechanizm wytłaczania czy odpowietrzanie za pomocą płyty falistej. Projektowanie układu próżniowego polega przede wszystkim na zaprojektowaniu uszczelnienia. Aby utrzymać dobrą szczelność między elementami formującymi w normalnej temperaturze pracy formy, do uszczelniania zazwyczaj stosuje się gumę silikonową. Kluczowe przy projektowaniu mechanizmu wytłaczania jest kontrolowanie czasu i wielkości wysuwu, tak aby zapewnić jego skuteczność. Odpowietrzanie za pomocą płyty falistej jest formą odpowietrzania zbiorczego. Metodę tę stosuje się dość często, szczególnie w przypadku cienkościennych odlewów ciśnieniowych ze stopów aluminium, elementów ciśnieniowych wymagających wysokiej zwartości oraz odlewów ciśnieniowych ze stopów magnezu. Szczelina płyty falistej powinna być dostatecznie duża, ale nie może powodować rozpryskiwania ciekłego stopu podczas odlewania ciśnieniowego; zazwyczaj utrzymuje się ją w zakresie 0.3~0.6mm.
