Forma odlewnicza

Forma do odlewania ciśnieniowego stopniowo zyskiwała popularność w sektorze przemysłowym, ponieważ nadaje się do wielu zastosowań. Forma odlewnicza jest kluczowym elementem w procesie odlewania ciśnieniowego. Kształt i właściwości formy wpływają na właściwości gotowego produktu.

W związku z tym ważne jest, aby zrozumieć projekt formy odlewniczej. Pomoże to w stworzeniu idealnej formy i wybraniu jej do zadań związanych z odlewaniem ciśnieniowym. Dodatkowo możesz mieć pewność, że gotowy produkt będzie zgodny z określonymi specyfikacjami.

Każda operacja obróbki metali wymaga formy, a odlewanie ciśnieniowe nie jest wyjątkiem. Odnosząc się do formy, wyrażenia „matryca” i „narzędzie” są często używane zamiennie. Metal jest wtryskiwany do formy odlewniczej w celu wytworzenia elementów metalowych.

Znacznie zwiększa to efektywność produkcji kilku sztuk. Jednak biorąc pod uwagę, że formy do odlewania ciśnieniowego są wykonywane przy użyciu maszyn sterowanych numerycznie (CNC), mogą one być dość drogie. Maszyny CNC są drogie w obsłudze i wymagają wykwalifikowanego personelu.

Jednak doświadczony producent odlewów ciśnieniowych może pomóc ulepszyć projekt i znacznie obniżyć koszty oprzyrządowania do form. Dlatego wybór dostawcy odlewów ciśnieniowych może znacząco wpłynąć na Twoje doświadczenie z odlewaniem ciśnieniowym.

Proces odlewania ciśnieniowego

Nasze formy są żaroodporne i powstają w procesie odlewania ciśnieniowego. Do tworzenia elementów o minimalnej grubości ścian wymagana jest skomplikowana technika wykorzystująca stopiony metal.

Formy do odlewów ciśnieniowych szybko zastąpiły formy do odlewów piaskowych, ponieważ dają lepsze wyniki i mogą być ponownie użyte. Inwestycja jest opłacalna, ponieważ można użyć formy do odlewania ciśnieniowego do wykonania tysięcy komponentów. Jeśli jednak chcesz uzyskać najlepsze wyniki, potrzebujesz stali premium na stalową wkładkę.

Byłoby najlepiej, gdybyś miał najwyższą klasę stopu aluminium do procedur produkcyjnych, które wymagają aluminiowych odlewów ciśnieniowych. Jednak formy ze stopionego metalu są częściej używane, ponieważ wytwarzają wiele wysokiej jakości części, odlewy o cieńszych ściankach i dokładne wymiary.

Materiały użyte do wykonania formy odlewniczej

Materiały użyte do wykonania formy odlewniczej powinny być odporne na wysokie temperatury i ciśnienie. Istnieje kilka stopów, które można z powodzeniem poddać działaniu sił wynikających z procesu odlewania ciśnieniowego. Najlepszymi materiałami do wykonania formy są miedź, mosiądz, aluminium, cynk i magnez.

Można również wziąć pod uwagę inne odpowiednie mocne stopy metali do wykonania formy matrycowej.

Zalety odlewania ciśnieniowego

Jak wspomniano wcześniej, forma odlewnicza jest idealna do projektowania i tworzenia różnych części w procesie odlewania ciśnieniowego. Oto niektóre zalety stosowania formy odlewniczej:

• Odlewanie ciśnieniowe oferuje skomplikowane projekty z mniejszymi tolerancjami w porównaniu z wieloma innymi metodami produkcji masowej.
• Do tworzenia odlewów ciśnieniowych stosuje się wysokie tempo produkcji. Nie ma potrzeby obróbki mechanicznej.
• Odlewanie ciśnieniowe wytwarza solidne, stabilne wymiarowo części, które sprawiają wrażenie i wyglądają jak premium.
• Ściany odlewów ciśnieniowych mogą być cieńsze niż inne techniki odlewania i znacznie mocniejsze niż plastikowe formy wtryskowe o tym samym rozmiarze.
• Zanim będzie potrzebne dodatkowe wyposażenie, matryce do odlewania ciśnieniowego mogą tworzyć setki identycznych odlewów w ramach z góry określonych tolerancji.
• Odlewy cynkowe mogą być po prostu polerowane lub platerowane przy najmniejszym wysiłku.
• Odlewy ciśnieniowe można wykonywać z powierzchniami naśladującymi wiele różnych tekstur.
• W porównaniu z większością innych metod odlewania, w tym piaskiem, trwałymi formami i procedurami inwestycyjnymi, odlewane powierzchnie są gładsze po odlewaniu.
• Otwory odlewane ciśnieniowo mogą być rdzeniowane i dopasowane do określonych średnic wierteł.
• Gwinty zewnętrzne części można łatwo odlewać ciśnieniowo.
• Odlewy ciśnieniowe zawierają wbudowane elementy mocujące, takie jak piasty i kołki, co może prowadzić do oszczędności kosztów montażu.
• Inne metale i niektóre niemetale mogą mieć wkładki odlewane ciśnieniowo na miejsce.
• Stopy do odlewania ciśnieniowego mają odporność na korozję od dobrej do wysokiej.

Odlewy kokilowe są monolityczne. Dzieje się tak, ponieważ łączą kilka funkcji w jeden, misternie uformowany element. Ponieważ odlewy ciśnieniowe nie są wykonane z oddzielnych sekcji, które są spawane lub łączone ze sobą, wytrzymałość, a nie gwinty lub spoiny, zależy od materiału.

Przy pełnym wykorzystaniu odlewania ciśnieniowego jest skuteczną i niedrogą metodą, która może zastąpić zespoły wielu części wykonane przy użyciu różnych procesów produkcyjnych, jednocześnie oszczędzając pieniądze i pracę.

Wady formy odlewniczej

Chociaż forma odlewana ciśnieniowo jest korzystna z wielu powodów, ma również pewne wady. Oto kilka wad formy odlewniczej:

• Nie można go stosować do wszystkich metali i stopów
• Cena narzędzi, matryc i innych maszyn jest wysoka.
• Rozpoczęcie produkcji na małą skalę jest kosztowne.
• Aby zapobiec porowatości, ważne jest podjęcie pewnych kroków w celu usunięcia powietrza z wnęki matrycy.
• Niemożliwe jest uzyskanie prototypu odlewu ciśnieniowego podczas procesu opracowywania produktu.

Przed podjęciem decyzji o zastosowaniu formy odlewniczej należy wziąć pod uwagę te wady i ich wpływ na proces produkcyjny.

Korzyści z form odlewniczych dla firm

Forma odlewana ciśnieniowo jest doskonałym narzędziem dla firm produkcyjnych produkujących części i przedmioty masowe. Oto kilka korzyści, jakie firmy mogą uzyskać dzięki projektowaniu form do odlewania ciśnieniowego:

Łatwa produkcja masowa

Ponieważ odlewanie ciśnieniowe jest wytwarzane przy użyciu formy do odlewania ciśnieniowego, można spełnić wymagania dotyczące tolerancji i kształtu. Wiele podobnych odlewów można wyprodukować bez użycia dodatkowych narzędzi i bez obróbki mechanicznej. Tak więc masowa produkcja jest dość prosta.

Ogromna zdolność produkcyjna formy odlewniczej jest jej najważniejszą zaletą. Jedną z najszybszych metod produkcji jest odlewanie ciśnieniowe. Jest to również możliwe dzięki formom. Teraz wiele części można wyprodukować szybko iw dużych ilościach.

Siła I Waga

Odlewy ciśnieniowe o porównywalnej wielkości są trwalsze niż części formowane wtryskowo z tworzywa sztucznego. Odlewy o cienkich ściankach są trwalsze i lżejsze niż inne techniki odlewnicze. Ponadto wytrzymałość odlewów ciśnieniowych pochodzi raczej ze stopu niż z procesu łączenia, ponieważ nie składają się one z odrębnych sekcji, które są spawane lub łączone.

Długoterminowa opłacalność

Formy do odlewów ciśnieniowych mogą pracować wydajnie przez bardzo długi czas. Dlatego z czasem koszty odlewania ciśnieniowego na część są znacznie zmniejszone. A producent wysokociśnieniowych aluminiowych form do odlewania ciśnieniowego to miejsce, w którym można znaleźć najbardziej przystępne cenowo rozwiązanie produkcyjne.

Dokładność wymiarowa i stabilność

Odlewanie ciśnieniowe tworzy komponenty o wąskich tolerancjach, które są stabilne wymiarowo i trwałe. Mogą również wytrzymać ciepło.

Części produkowane przy użyciu form do odlewania ciśnieniowego mają wyjątkową stabilność wymiarową. W projekcie można uwzględnić wąskie tolerancje i cienkie ściany. Dlatego łatwiej i szybciej jest produkować części o skomplikowanych szczegółach.

Wyjątkowa trwałość

Zazwyczaj metale nieżelazne o stosunkowo niskiej temperaturze topnienia są odlewane przy użyciu form odlewniczych. Do wykonania formy stosuje się materiały o wyższej temperaturze topnienia niż te stosowane do odlewania ciśnieniowego. Ponadto formy mogą wytrzymać ekstremalnie wysokie ciśnienie.

Złożone elementy cienkościenne

Odlewanie ciśnieniowe aluminium ma przewagę nad innymi odlewami metalowymi i odlewami inwestycyjnymi, ponieważ może wytwarzać misternie uformowane, lekkie komponenty o wysokim stosunku wytrzymałości do masy. Grubość ścianek części odlewanych wykonanych z cynku może wynosić nawet 0,3 mm w przypadku części wykonanych ze stopów aluminium odlewanych ciśnieniowo.

Silne właściwości mechaniczne

Wyroby odlewane ciśnieniowo mają doskonałe właściwości mechaniczne. Ciekły metal wydaje się drobny, gęsty i krystaliczny, gdy krzepnie pod silnym ciśnieniem. Elementy odlewane ciśnieniowo mają wysoki stopień sztywności, twardości i wytrzymałości. Oferują również wyższą trwałość i przewodność.

Gładkie powierzchnie

Elementy odlewane ciśnieniowo mają krystaliczną powierzchnię, która jest jednolicie gładka. Roztopiony stop metalu jest używany w procesie odlewania ciśnieniowego do wypełniania form i wytwarzania precyzyjnych kształtów. Dlatego części będą drobne i gładkie, jeśli matryca jest dobrze ukształtowana, a proces jest sprawny.

Wykonywanie błyszczących części zmniejsza potrzebę dalszych etapów obróbki końcowej, z wyjątkiem unikalnych wymagań. Dodatkowo, po zakończeniu odlewania ciśnieniowego, towar może zostać wysłany do dostawy. Może to skrócić długość całego cyklu produkcyjnego.

Dostosowane formy odlewane ciśnieniowo

Możesz zamówić u nas niestandardową formę odlewniczą. Gwarantujemy zaoferowanie unikalnych form odlewanych ciśnieniowo dla Twoich potrzeb, ponieważ wykorzystujemy najnowocześniejszą technologię i obróbkę skrawaniem.

Ponadto zapewniamy, że wszystkie nasze produkty są zgodne ze wszystkimi przepisami branżowymi i standardami jakości.

Projekt formy odlewniczej

Kiedy wiesz, czego chcesz, projektowanie form odlewniczych staje się proste. Aby mieć pewność, że otrzymasz świetny projekt formy do odlewania ciśnieniowego, potrzebujesz pomocy profesjonalisty zajmującego się precyzją i dokładnością.

Ponadto nasi specjaliści upewniają się, że procedura obejmuje stopy odlewane, dostawców odlewów, narzędzia odlewane, rozmiary otworów i kosztowne regulacje narzędzi. Współpracujemy również z wykwalifikowanym dostawcą narzędzi, aby uzyskać różne przykłady rozmiarów i najszybsze podejście do określonego zastosowania.

Podczas projektowania formy odlewniczej zachodzą następujące etapy:

Wstępny etap

Technologia odlewania ciśnieniowego musi być wykorzystana do oceny produkcji części przed utworzeniem formy. Na tym etapie żywotność produktu jest oceniana z geometrycznego i wymiarowego punktu widzenia.

Podczas tej fazy profesjonalista poświęca czas na rozważenie możliwej geometrii formy i podjęcie decyzji o wykonalności projektu. Jeśli nie jest to praktyczne, rozważamy alternatywy lub sposoby ulepszenia projektu.

Istnieją dwa główne obszary, które należy wziąć pod uwagę na etapie wstępnym:

Uwzględnienie wymiarów

Na tym etapie ważne jest, aby upewnić się, że znasz wymiary i liczbę wnęk, które powinna mieć część. Są to kluczowe elementy, które muszą być obecne w formie. Ułatwi to określenie siły otwarcia i objętości odlewu. Posiadanie tych informacji znacznie uprości ocenę wykonalności.

Uwzględnienie geometryczne

Kolejnym elementem etapu wstępnego jest narysowanie linii podziału jako elementu geometrii produktu. Forma do odlewania ciśnieniowego jest podzielona na pół linią podziału, co ułatwia otwieranie i wyrzucanie gotowego odlewu.

Dodatkowo ułożenie kawałków względem linii podziału wpływa na ich gładkość. Dlatego powierzchnie muszą być tworzone z myślą o otwarciu formy.

Jest to ważne, ponieważ wpływa na twoją decyzję dotyczącą materiałów i procesu odlewania ciśnieniowego. Na przykład, ze względu na kurczenie się spowodowane chłodzeniem metalu, uzyskanie geometrycznej dokładności cytatów znalezionych na modelu 2D może nie być łatwe.

Dlatego po upewnieniu się, że część można wyprodukować z widoku geometrycznego i wymiarowego, można przejść do następnego etapu.

ubytki

Innym ważnym czynnikiem w projektowaniu formy jest liczba wnęk wymaganych dla części. Aby określić, ile wnęk jest potrzebnych w formie, należy wziąć pod uwagę następujące aspekty:

• Ilość produkowanych sztuk.
• Orientacja wnęki formy.
• Szacowany czas cyklu.

Te komponenty mogą pomóc w podjęciu decyzji, czy wykonywana forma powinna być jedno-, czy wielo-gniazdowa.

Wybierając formę wielogniazdową, pamiętaj, że na proces produkcyjny może mieć wpływ rozmiar gniazda i rozmieszczenie produktu, oprócz faz wypychania i zwiększonej trudności w wypełnianiu głębokich piast.

Objętość I Kształt Kostki

W przypadku projektowania form kluczowe znaczenie mają rozmiar i kształt matrycy. Wraz z zamierzoną objętością należy pamiętać, że większe kawałki kurczą się szybciej niż mniejsze z powodu przedłużonego chłodzenia. W związku z tym konieczne jest odpowiednie zwymiarowanie wnęk formy.

Dodatkowo warto wziąć pod uwagę kilka czynników, które wpływają na ostateczny rozmiar formy. Oto najważniejsze kwestie:

Rodzaj zamknięcia matrycy

Najprostszym zamknięciem matrycy jest zamknięcie formy otwórz/zamknij. Najlepiej sprawdza się w przypadku przedmiotów o wyraźnych, prostych kształtach, które można szybko usunąć. W przypadku części o złożonej geometrii istnieje lepszy wybór niż ten. Ponieważ usunięcie produktów o skomplikowanej geometrii byłoby trudne, producent musi zwiększyć ogólny rozmiar matrycy.

Kanały wtryskowe

Ilość wnęk oraz rozmieszczenie bramek i elementów wpływa na wielkość kanałów wtryskowych. Forma kanałów wtryskowych musi spełniać pewne specyfikacje dynamiki płynów.

Na przykład w przypadku słabego przepływu materiału producenci zmniejszają przekrój, aby zapewnić odpowiednią przyczepność do ścian wewnętrznych. Powoduje to, że stopiony stop odsuwa się od ścian z powodu szybkiego strumienia spowodowanego kurczeniem.

W ten sposób można uniknąć turbulencji, zapowietrzeń i innych wad, stosując gładszą warstwę zewnętrzną.

Obecność przelewów

Małe studzienki zwane przelewami są rozmieszczone strategicznie w całej formie odlewniczej. Ponieważ pierwszy metalowy strzał jest często chłodniejszy niż kolejne, są one kluczowe w ich zbieraniu.

W rezultacie można uniknąć zimnych okrążeń i innych porównywalnych wad estetycznych. Nadlewy działają również jako źródło ciepła, podnosząc temperaturę w matrycy w miejscach ważnych dla końcowego odlewu.

Obszar projekcji

Powierzchnia utworzona przez rzutowanie wnęk na plan nazywana jest obszarem rzutowania. Jest równoległa do kierunku otwierania formy. Kluczowym aspektem fazy projektowej jest obszar projekcji. Łączy siłę otwierania stopionego metalu ze ściankami matrycy.

W rezultacie kierunek wymiaru kształtu będzie miał wpływ na to, jak silna jest siła. Zadziory powstaną w wyniku przelewania się materiału wywołanego przez potężną siłę.

Aby uniknąć tej wady odlewu, należy zatem obliczyć siły generowane przez stopiony metal. Siła jest funkcją powierzchni projekcji, nacisku maszyny i zadanych parametrów bezpieczeństwa. Czynnik zapewnia większy bufor, aby wytrzymać największe ciśnienie podczas napełniania. Jest często określany jako młot wodny.

Na koniec zabiegu maszyna przenosi siłę dynamiczną i statyczną. W rezultacie powstaje nacisk, z którym musi sobie poradzić siła maszyny zamykającej. Zarówno model prasy, jak i wymiar skoku wpływają na tę siłę zamykania.

Symulacja w trybach półempirycznych

 Półempiryczna symulacja trybów wypełniania matrycy następuje po zakończeniu podstawowego etapu projektowania. Obliczanie modalności wypełnienia formy jest ułatwione dzięki symulacji. Dodatkowo na modalność wpływa procedura wypełniania i przeznaczenie odlewu.

W przypadku części o skomplikowanych szczegółach konstrukcyjnych należy uzyskać zwartość i odporność mechaniczną. Jakość powierzchni musi być najwyższej jakości w przypadku części czysto ozdobnych.

Możesz zmienić właściwości, dostosowując czas wypełnienia. Jakość powierzchni wzrasta wraz z szybszym piłowaniem, podczas gdy wytrzymałość elementu wzrasta wraz z dłuższym piłowaniem. Po zakończeniu analizy łatwiej będzie zidentyfikować wszelkie trudności z rzucaniem.

Projekt aluminiowej formy do odlewania ciśnieniowego rozpoczyna się od analizy możliwości produkcyjnych, po której następuje obliczenie siły i kontrola kanału wtryskowego. Kanały te są zoptymalizowane i zaprojektowane przy użyciu symulacji w celu określenia trybu archiwizacji i znalezienia ewentualnych problemów. Po pomyślnym zakończeniu tej fazy można przystąpić do tworzenia zamierzonej formy.

Kluczowe punkty dotyczące projektowania form wtryskowych do odlewania ciśnieniowego

Wersja robocza

Wielkość, o jaką rdzeń formy może się zwężać, jest znana jako zanurzenie. Głębokość formy, rodzaj użytego stopionego stopu i kształt ścianki mogą mieć wpływ na proces, ponieważ wymagany jest precyzyjny ciąg, aby płynnie usunąć odlew z matrycy.

Jednak przeciąg nie jest stały i zmienia się w zależności od kąta nachylenia ściany. Ponadto geometria formy może wpływać na pochylenie. Niegwintowane otwory zwykle muszą być zwężane ze względu na możliwość skurczu.

Podobnie jak ściany zewnętrzne mogą się kurczyć, ściany wewnętrzne mogą wymagać więcej szkiców niż ściany zewnętrzne. Możesz wyszukać kąty zanurzenia, aby dowiedzieć się więcej o produkcji i projektowaniu form do odlewania ciśnieniowego.

Linia podziału

Linia podziału lub linia podziału łączy różne części formy. Materiał może przedostawać się przez przestrzeń między elementami formy, jeśli linia oddzielająca nie jest dokładnie umieszczona lub odkształca się z powodu obciążenia pracą, co powoduje nierówne formowanie i nadmierne łączenie.

Filety

Wklęsłe połączenie zwane zaokrągleniem służy do wygładzania powierzchni kątowej. Wiele form zawiera zaokrąglenia, które generują zaokrąglone krawędzie i zmniejszają możliwość błędów produkcyjnych, ponieważ ostre rogi mogą utrudniać proces odlewania. Jedynym miejscem na formie, w którym nie można dodać filetów, jest linia podziału.

Szefowie

Piasty pokręteł odlewanych ciśnieniowo są stosowane w projektowaniu form jako punkty mocowania lub elementy dystansowe. Producenci często powiększają otwór w wewnętrznej strukturze piasty, aby zagwarantować jednolitą grubość ścianki w formowanym produkcie. Głębokie bossy są niezwykle trudne do wypełnienia przez metal; w związku z tym do rozwiązania problemu może być wymagane zaokrąglenie i użebrowanie.

Dziury I Okna

Zdolność odlewu ciśnieniowego do łatwego wypchnięcia gotowej formy i umożliwienia rozwoju znacznych przeciągów jest bezpośrednio uzależniona od włączenia otworów lub okien. Mogą być wymagane dodatkowe funkcje, takie jak przelewy, rozgorzenia i podajniki krzyżowe, aby uniknąć niechcianego odlewania wewnątrz otworów lub nieodpowiedniego przepływu materiału wokół otworów.

Żebra

Żebra odlewane ciśnieniowo mogą być stosowane w celu poprawy wytrzymałości materiału w produktach, w których ścianki nie mają grubości wymaganej do niektórych zastosowań. Selektywne rozmieszczenie żeber może zmniejszyć ryzyko pękania naprężeniowego i nierównomiernej grubości. Jest to również korzystne dla zmniejszenia masy produktu i poprawy możliwości napełniania.

Symbolika

Projekty form odlewniczych zawsze zawierają nazwy marek lub logo produktów producenta. Niektóre odlewy mają datę, aby odróżnić jedną partię odlewu od drugiej.

Pomimo tego, że nie zwiększają złożoności procesu projektowania, symbole mogą zwiększać koszty produkcji. Wcięty symbol będzie wymagał mniej metalu niż wypukłe logo, które będzie wymagało innego metalu dla każdego wytwarzanego produktu.

Grubość ściany

Odlewy ciśnieniowe mają cienką ściankę i nie istnieje ani maksymalna, ani minimalna grubość ścianki. Grubość ścianki musi być utrzymana konsekwentnie w całej porcji. Podczas napełniania jednorodność zapewni płynny przepływ metalu i zmniejszy odkształcenia spowodowane chłodzeniem i skurczem.

Głównym celem jest zapobieganie zamykaniu na zimno poprzez wypełnianie formy odlewniczej przed zestaleniem.

System chłodzenia

System chłodzenia formy do odlewania ciśnieniowego różni się od formy wtryskowej do tworzyw sztucznych, która nie może mieć kształtu „o”, ponieważ jej temperatura przekroczy 200 stopni i musi się nagrzać przed odlewaniem. Jakość elementu odlewanego i czas cyklu są optymalne dzięki konforemnemu systemowi chłodzenia.

Wniosek

Forma odlewana ciśnieniowo jest ważnym elementem w produkcji różnych części. Istnieje wiele projektów form dla różnych części. Proces projektowania formy musi uwzględniać precyzję i wymiary zamierzonych części.

Najlepiej byłoby wykonać formę odlewniczą metodą zimnej komory, aby uniknąć skurczu. Niemniej jednak formy są kluczowe w masowej produkcji identycznych części.