Proces projektowania, rozwoju i produkcji form odlewniczych

1. Użyj technologii szybkiego prototypowania i oprogramowania trójwymiarowego, aby ustalić rozsądny kształt odlewu i wstępnie określić powierzchnię podziału, pozycję systemu zalewania i system bilansu cieplnego formy. Konwertuj dwuwymiarowy rysunek odlewu na trójwymiarowe dane stałe zgodnie z wymaganiami, określ rozsądny stopień skurczu w zależności od złożoności i grubości ścianki odlewu (zwykle 0,05% ~ 0,06%), określ położenie i kształt rozstania powierzchni i określić położenie i kształt powierzchni rozdzielającej zgodnie z odlewem ciśnieniowym Dane maszyny wybierają położenie i średnicę stempla wtryskowego oraz liczbę części odlewanych ciśnieniowo na matrycę, tworzy rozsądny układ matrycy odlewania części, a następnie wykonuje trójwymiarowe modelowanie układu wlewowego i przelewowego.

2. Przeprowadź symulację pola przepływu i pola temperatury w celu dalszej optymalizacji systemu zalewania formy i systemu bilansu cieplnego formy. Po przetworzeniu danych odlewania, systemu zalewania i systemu przelewowego wprowadź dane warunków brzegowych, takie jak parametry procesu odlewania jadeitu, parametry fizyczne stopu, a oprogramowanie symulacyjne może symulować proces napełniania stopu i trend ciekły stop wewnątrz gniazda formy Może również przeprowadzić symulację krzepnięcia i symulację pola temperatury w celu dalszej optymalizacji systemu wlewowego i określenia lokalizacji punktu chłodzenia formy.
Wyniki symulacji wyrażają informacje o orientacji ciekłego stopu i rozkładzie pola temperatury w całym procesie napełniania w postaci zdjęć i obrazów, a części, które mogą mieć wady, można znaleźć poprzez analizę. W kolejnym projekcie zastosowano takie działania jak zmiana położenia i orientacji zasuwy wewnętrznej oraz dodanie worka zbierającego żużel w celu poprawy efektu wypełnienia oraz zapobiegania i eliminowania występowania wad odlewów.

3. Zaprojektować ogólną strukturę formy na podstawie modelu 3D. Podczas gdy proces symulacji jest w toku, możemy zaprojektować ogólny układ formy, uwzględniając następujące aspekty:

(1) Wykonaj ogólny projekt układu formy zgodnie z danymi maszyny do odlewania ciśnieniowego.

Pierwszym zadaniem jest określenie pozycji wtrysku i średnicy stempla w ogólnym projekcie układu. Pozycja wtrysku powinna być określona w taki sposób, aby część odlewana znajdowała się pośrodku płyty maszyny odlewniczej, a cztery cięgna maszyny odlewniczej nie mogły kolidować z mechanizmem ciągnącym rdzeń. Pozycja wtrysku jest związana z tym, czy część odlewana ciśnieniowo może być płynnie wyrzucona z wnęki. ; Średnica stempla wpływa bezpośrednio na stopień wtrysku, a tym samym na siłę docisku wymaganą dla formy odlewniczej. Dlatego określenie tych dwóch parametrów jest pierwszym krokiem w naszym projekcie.

(2) Wkładki i rdzenie do projektowania.

Głównym czynnikiem, na który należy zwrócić uwagę, jest wytrzymałość i sztywność wkładki formującej, wielkość powierzchni uszczelniającej, splatanie między wkładkami, rozmieszczenie popychaczy i punktów chłodzenia itp. Rozsądne połączenie tych elementów jest podstawowym wymogiem zapewniającym żywotność formy. W przypadku dużych form szczególnie konieczne jest rozważenie sposobu dopasowania wrażliwych części i powierzchni uszczelniającej. Jest to klucz do zapobiegania przedwczesnemu uszkodzeniu formy i ucieczce aluminium podczas procesu odlewania ciśnieniowego. Jest to również zapotrzebowanie na technologię usuwania dużych form i przetwarzania form. 

(3) Zaprojektuj podstawę formy i mechanizm wyciągania rdzenia.

Małe i średnie formy odlewnicze mogą bezpośrednio wybierać standardowe podstawy form. Formy na dużą skalę muszą obliczać sztywność i wytrzymałość podstawy formy, aby zapobiec wpływowi elastycznego odkształcenia podstawy formy na dokładność wymiarową odlewu ciśnieniowego podczas procesu odlewania ciśnieniowego. Kluczem do zaprojektowania mechanizmu do wyciągania rdzenia jest uchwycenie pasowanej szczeliny między ruchomymi komponentami i pozycjonowania między komponentami. Biorąc pod uwagę wpływ rozszerzalności cieplnej na szczelinę ślizgową podczas procesu roboczego podstawy formy, szczelina pasowania dużej formy powinna wynosić od 0,2 do 0,3 mm, a szczelina czołowa części formującej powinna wynosić od 0,3 do 0,5 mm, który jest wybierany w zależności od wielkości formy i warunków ogrzewania. Kwadratowy klucz służy do pozycjonowania między uformowanym suwakiem a gniazdem suwaka. Smarowanie mechanizmu ciągnącego rdzeń jest również przedmiotem projektu. Czynnik ten bezpośrednio wpływa na niezawodność ciągłej pracy formy odlewniczej. Doskonały system smarowania jest ważną częścią poprawy wydajności pracy przy odlewaniu ciśnieniowym.

(4) Układ kanałów grzewczych i chłodzących oraz dobór elementów bilansu cieplnego.

Ponieważ ciecz o wysokiej temperaturze wchodzi do gniazda formy z dużą prędkością pod wysokim ciśnieniem, wprowadza dużo ciepła do wkładki formy. Jak usunąć to ciepło, to problem, który należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu formy, zwłaszcza w przypadku dużych form do odlewania ciśnieniowego. System bilansu cieplnego wpływa bezpośrednio na wielkość odlewu ciśnieniowego. I jakość wewnętrzna. Szybka instalacja i dokładna kontrola przepływu to trend rozwojowy nowoczesnych systemów bilansu cieplnego form. Wraz z rozwojem nowoczesnego przemysłu przetwórczego wybór komponentów bilansu cieplnego jest zwykle wybierany bezpośrednio w trybach projektowania, to znaczy firmy produkujące komponenty bezpośrednio dostarczają dwuwymiarowe i trójwymiarowe dane komponentów, projekt Użytkownik jest na żądanie, co może nie tylko zapewniają jakość komponentów, ale także skracają cykl projektowania.

(5) Zaprojektuj mechanizm startowy.

Mechanizm wyrzucania można podzielić na dwie formy: wyrzucanie mechaniczne i wyrzucanie hydrauliczne. Wyrzucanie mechaniczne wykorzystuje własny mechanizm wyrzucania urządzenia, aby osiągnąć działanie wyrzucania, a wyrzucanie hydrauliczne wykorzystuje cylinder hydrauliczny wyposażony w samą formę, aby osiągnąć działanie wyrzucania. Kluczem do zaprojektowania mechanizmu wypychającego jest dążenie do tego, aby środek wypadkowej siły wypychającej i środek wypadkowej siły uwalniającej były jak najbardziej koncentryczne, co wymaga od mechanizmu wypychającego dobrej orientacji wypychania, sztywności i niezawodna stabilność pracy. W przypadku dużych form ciężar mechanizmu wyrzucającego jest stosunkowo duży. Elementy mechanizmu wyrzucającego i ramy mogą odchylać popychacz pod wpływem ciężaru formy, powodując zacięcie wyrzucania. Jednocześnie rozszerzalność cieplna formy wpływa również na mechanizm wyrzucania. Jest bardzo duży, dlatego niezwykle ważne jest ustawienie między elementem wypychacza a ramą formy oraz ustalona pozycja słupka prowadzącego popychacza. Słupek prowadnicy popychacza w tych formach jest zwykle zamocowany na szablonie, a szablon, podkładka i rama formy Użyj okrągłego sworznia lub kwadratowego klucza o większej średnicy do pozycjonowania, co może zminimalizować wpływ rozszerzalności cieplnej na mechanizm wyrzucania . W razie potrzeby do podparcia elementu wyrzucającego można zastosować łożyska toczne i płyty prowadzące. Jednocześnie podczas projektowania mechanizmu wyrzucania należy zwrócić uwagę na smarowanie między elementami. . Projektanci form w Ameryce Północnej zwykle dodają specjalną płytkę smarującą do smarowania popychacza z tyłu ruchomej ramy formy, aby poprawić smarowanie wyrzucanych elementów. Płyta oleju smarowego jest dodawana do dolnej części ruchomej ramy formy, a kanał olejowy łączy się z otworem przelotowym popychacza. Podczas pracy dodawany jest olej smarowy, który smaruje mechanizm wyrzutowy i zapobiega zakleszczaniu.

(6) Projekt mechanizmu prowadzącego i pozycjonującego.
W całej konstrukcji formy mechanizm prowadzący i pozycjonujący jest czynnikiem, który ma największy wpływ na stabilność formy, a także bezpośrednio wpływa na dokładność wymiarową odlewu ciśnieniowego. Mechanizm prowadzący formy obejmuje głównie: prowadnicę zamykającą formę, prowadnicę do wyciągania rdzenia i prowadnicę popychającą. Ogólnie rzecz biorąc, element prowadzący powinien przyjąć parę cierną ze specjalnego materiału, aby zmniejszyć zużycie i zapobiegać zużyciu. Równocześnie niezbędne jest również dobre smarowanie. Niezbędny obieg oleju smarowego musi być utworzony pomiędzy każdą parą cierną. Należy szczególnie podkreślić, że struktura prowadząca bardzo dużego bloku ślizgowego generalnie przyjmuje postać prowadzącą miedzianej tulei prowadzącej i twardej kolumny prowadzącej, a dobra forma pozycjonowania jest stosowana w celu zapewnienia płynnego działania bloku ślizgowego i dokładne pozycjonowanie.
Mechanizm pozycjonowania formy obejmuje głównie: pozycjonowanie między formami dynamicznymi i statycznymi, pozycjonowanie typu push-reset, pozycjonowanie między suwakiem formującym a gniazdem suwaka, pozycjonowanie między pchającą częścią ramy a ramą formy itp. Pozycjonowanie między dynamicznymi i statycznymi formami jest rodzaj ruchomego pozycjonowania, a dokładność koordynacji jest wyższa. Małe formy mogą bezpośrednio wykorzystywać wypukłe i wklęsłe powierzchnie między wkładkami formującymi. Duże formy do odlewania ciśnieniowego muszą wykorzystywać specjalne mechanizmy pozycjonujące, aby wyeliminować rozszerzalność cieplną. Na dokładność pozycjonowania mają wpływ inne typy struktur pozycjonujących, które są pozycjonowane między komponentami, które są pozycjonowane na stałe i generalnie używają okrągłych kołków i kwadratowych kluczy do pozycjonowania. pozycjonowanie wypukłych i wklęsłych powierzchni między wkładkami formującymi zapewnia dokładne pozycjonowanie między kształtami dynamicznymi i statycznymi oraz zapobiega powstawaniu niewłaściwych krawędzi formy.

(7) Inne projekty, takie jak mechanizm próżniowy, wytłaczania i wydechu.
Oprócz wyżej wymienionej struktury, niektóre formy mają specjalne wymagania, takie jak system próżniowy, mechanizm wytłaczania i wydech z blachy falistej. Projekt systemu próżniowego to głównie projekt formy uszczelnienia. Aby zachować dobre właściwości uszczelniające między częściami formującymi w normalnej temperaturze roboczej formy, do uszczelniania zwykle stosuje się gumę silikonową. Kluczem do zaprojektowania mechanizmu wytłaczania jest kontrola czasu i ilości wytłaczania, aby zapewnić efekt wytłaczania. Wydech falisty to scentralizowany układ wydechowy. Metoda wydechu z płytą falistą jest częściej stosowana, zwłaszcza w przypadku części odlewanych ciśnieniowo ze stopów aluminium o cienkiej grubości ścianki, części odpornych na ciśnienie o wysokich wymaganiach dotyczących zwartości oraz części odlewanych ciśnieniowo ze stopów magnezu. ; Szczelina płyty falistej powinna być wystarczająco duża, ale nie może spowodować rozpryskiwania się stopu podczas procesu odlewania ciśnieniowego, szczelina płyty falistej jest ogólnie kontrolowana na poziomie 0,3 ~ 0,6 mm.