Processo de design, desenvolvimento e produção de moldes de fundição sob pressão

1. Use a tecnologia de prototipagem rápida e o software tridimensional para estabelecer uma forma de fundição razoável e, inicialmente, determine a superfície de separação, a posição do sistema de vazamento e o sistema de equilíbrio térmico do molde. Converta o desenho de fundição bidimensional em dados sólidos tridimensionais de acordo com os requisitos, determine a taxa de encolhimento razoável de acordo com a complexidade e a espessura da parede da fundição (geralmente 0,05% ~ 0,06%), determine a posição e a forma da peça superfície e determinar a posição e a forma da superfície de separação de acordo com a fundição Os dados da máquina selecionam a posição e o diâmetro do punção de injeção e o número de peças fundidas por matriz, faz um layout razoável da matriz peças de fundição e, em seguida, realiza a modelagem tridimensional do sistema de gating e do sistema de transbordo.

2. Realize simulação de campo de fluxo e campo de temperatura para otimizar ainda mais o sistema de vazamento do molde e o sistema de equilíbrio térmico do molde. Depois de processar os dados da fundição, sistema de vazamento e sistema de transbordamento, insira os dados da condição de contorno, como os parâmetros do processo de fundição de jade, os parâmetros físicos da liga e o software de simulação pode simular o processo de enchimento da liga e a tendência de a liga líquida dentro da cavidade do molde também pode realizar simulação de solidificação e simulação de campo de temperatura para otimizar ainda mais o sistema de gating e determinar a localização do ponto de resfriamento do molde.
Os resultados da simulação expressam as informações da orientação da liga líquida e a distribuição do campo de temperatura em todo o processo de enchimento na forma de fotos e imagens, sendo que as peças que podem apresentar defeitos podem ser encontradas através da análise. No projeto posterior, são adotadas medidas como alterar a posição e orientação da comporta interna e adicionar um saco coletor de escória para melhorar o efeito de enchimento e prevenir e eliminar a ocorrência de defeitos de fundição.

3. Desenhe a estrutura geral do molde de acordo com o modelo 3D. Enquanto o processo de simulação está em andamento, podemos projetar o layout geral do molde, incluindo os seguintes aspectos:

(1) Execute o projeto de layout geral do molde de acordo com os dados da máquina de fundição sob pressão.

É a primeira tarefa determinar a posição de injeção e o diâmetro do punção no projeto de layout geral. A posição de injeção deve ser determinada para garantir que a peça de fundição sob pressão esteja localizada no centro da placa da máquina de fundição sob pressão e as quatro hastes de tração da máquina de fundição sob pressão não possam interferir no mecanismo de extração do núcleo. A posição de injeção está relacionada a se a peça fundida pode ser ejetada da cavidade suavemente. ; O diâmetro do punção afeta diretamente a taxa de injeção e, portanto, a força de fixação necessária para o molde de fundição sob pressão. Portanto, determinar esses dois parâmetros é o primeiro passo em nosso projeto.

(2) Design formando insertos e machos.

A principal consideração é a resistência e rigidez do inserto formador, o tamanho da superfície de vedação, a emenda entre os insertos, a disposição das hastes de pressão e pontos de resfriamento, etc. A combinação razoável desses elementos é o requisito básico para garantir o vida útil do molde. Para moldes grandes, é especialmente necessário considerar o método de correspondência das partes vulneráveis e a superfície de vedação. Esta é a chave para evitar o dano precoce do molde e o escape de alumínio durante o processo de fundição sob pressão. É também a necessidade de grande exaustão de moldes e tecnologia de processamento de moldes. 

(3) Projete a base do molde e o mecanismo de extração do núcleo.

Moldes de fundição sob pressão de tamanho pequeno e médio podem escolher diretamente bases de molde padrão. Os moldes em grande escala devem calcular a rigidez e a resistência da base do molde para evitar que a deformação elástica da base do molde afete a precisão dimensional da peça fundida sob pressão durante o processo de fundição sob pressão. A chave para o projeto do mecanismo de extração do núcleo é entender a folga de ajuste entre os componentes móveis e o posicionamento entre os componentes. Considerando a influência da expansão térmica na folga deslizante durante o processo de trabalho da base do molde, a folga de ajuste do molde grande deve estar entre 0,2 ~ 0,3 mm e a folga da peça formadora deve estar entre 0,3 ~ 0,5 mm, que é selecionado de acordo com o tamanho do molde e a condição de aquecimento. A chave quadrada é usada para posicionar entre o cursor formado e o assento do cursor. A lubrificação do mecanismo de extração do núcleo também é o foco do projeto. Este fator afeta diretamente a confiabilidade do trabalho contínuo do molde de fundição sob pressão. Um excelente sistema de lubrificação é uma parte importante para melhorar a produtividade do trabalho de fundição sob pressão.

(4) A disposição dos canais de aquecimento e resfriamento e a seleção dos componentes do equilíbrio térmico.

Como o líquido de alta temperatura entra na cavidade do molde em alta velocidade sob alta pressão, ele traz muito calor para o inserto do molde. Como remover esse calor é um problema que deve ser considerado ao projetar o molde, especialmente para grandes moldes de fundição sob pressão. O sistema de equilíbrio térmico afeta diretamente o tamanho da peça fundida. E qualidade interna. A instalação rápida e o controle preciso do fluxo são a tendência de desenvolvimento dos modernos sistemas de equilíbrio térmico de moldes. Com o desenvolvimento da indústria de processamento moderna, a seleção de componentes de equilíbrio térmico tende a ser modos de design diretamente selecionados, ou seja, as empresas de fabricação de componentes fornecem dados bidimensionais e tridimensionais diretamente, design O usuário está sob demanda, o que pode não apenas garantem a qualidade dos componentes, mas também encurtam o ciclo de design.

(5) Projetar o mecanismo de lançamento.

O mecanismo de ejeção pode ser dividido em duas formas: ejeção mecânica e ejeção hidráulica. A ejeção mecânica utiliza o próprio mecanismo de ejeção do equipamento para realizar a ação de ejeção, e a ejeção hidráulica utiliza o cilindro hidráulico equipado com o próprio molde para realizar a ação de ejeção. A chave para projetar o mecanismo de expulsão é tentar fazer com que o centro da força resultante de expulsão e o centro da força resultante de liberação sejam concêntricos o máximo possível, o que exige que o mecanismo de expulsão tenha uma boa orientação de expulsão, rigidez e estabilidade de trabalho confiável. Para moldes grandes, o peso do mecanismo de ejeção é relativamente grande. É provável que os componentes do mecanismo de ejeção e a estrutura desviem a haste impulsora devido ao peso do molde, causando o travamento da ejeção. Ao mesmo tempo, a expansão térmica do molde também afeta o mecanismo de ejeção. É extremamente grande, portanto, o posicionamento entre o elemento ejetor e a estrutura do molde e a posição fixa do poste guia do empurrador são extremamente importantes. O poste guia do empurrador desses moldes geralmente é fixado no gabarito, e o gabarito, o calço e a estrutura do molde Use um pino redondo ou chave quadrada com diâmetro maior para posicionamento, o que pode minimizar o efeito da expansão térmica no mecanismo de ejeção . Se necessário, rolamentos e placas guia podem ser usados para apoiar o elemento de ejeção. Ao mesmo tempo, preste atenção à lubrificação entre os elementos ao projetar o mecanismo de ejeção. . Os projetistas de moldes na América do Norte geralmente adicionam uma placa de graxa especial para lubrificar a haste de pressão na parte traseira da estrutura móvel do molde para aumentar a lubrificação dos componentes ejetados. Uma placa de óleo lubrificante é adicionada à parte inferior da estrutura do molde móvel e há uma passagem de óleo comunicando-se com o orifício da haste de pressão. O óleo lubrificante é adicionado durante o trabalho para lubrificar o mecanismo de ejeção e evitar bloqueios.

(6) Projeto do mecanismo de orientação e posicionamento.
Em toda a estrutura do molde, o mecanismo de orientação e posicionamento é o fator que mais impacta na estabilidade do molde, além de afetar diretamente a precisão dimensional da fundição sob pressão. O mecanismo de guia do molde inclui principalmente: guia de fechamento do molde, guia de extração do núcleo e guia de pressão. Geralmente, o elemento guia deve adotar o par de fricção de material especial para reduzir o desgaste e antidesgaste. Ao mesmo tempo, uma boa lubrificação também é indispensável. O circuito de óleo lubrificante necessário deve ser configurado entre cada par de fricção. Deve-se notar particularmente que a estrutura guia do bloco deslizante extra grande geralmente adota a forma guia de uma luva guia de cobre e uma coluna guia rígida, e uma boa forma de posicionamento é usada para garantir o bom funcionamento do bloco deslizante e posicionamento preciso.
O mecanismo de posicionamento do molde inclui principalmente: posicionamento entre moldes dinâmicos e estáticos, posicionamento push-reset, posicionamento entre o controle deslizante de formação e o assento deslizante, posicionamento entre a parte de pressão da estrutura e a estrutura do molde, etc. O posicionamento entre os moldes dinâmicos e estáticos é um tipo de posicionamento móvel e a precisão da coordenação é maior. Moldes pequenos podem usar diretamente as superfícies convexas e côncavas entre as inserções de formação. Grandes moldes de fundição sob pressão devem usar mecanismos de posicionamento especiais para eliminar a expansão térmica. A precisão do posicionamento é afetada por outros tipos de estruturas de posicionamento, que são posicionamento entre componentes, que são posicionamento fixo e geralmente usam pinos redondos e chaves quadradas para posicionamento. o posicionamento das superfícies convexas e côncavas entre as inserções formadoras garante um posicionamento preciso entre as formas dinâmicas e estáticas e evita que o molde tenha bordas erradas.

(7) Outros projetos, como vácuo, extrusão e mecanismo de exaustão.
Além da estrutura mencionada acima, alguns moldes possuem requisitos especiais, como sistema de vácuo, mecanismo de extrusão e exaustão de placa corrugada. O design do sistema de vácuo é principalmente o design da forma de vedação. A fim de manter um bom desempenho de vedação entre as partes formadoras do molde na temperatura normal de trabalho do molde, a borracha de silicone é geralmente usada para vedação. A chave para o projeto do mecanismo de extrusão é controlar o tempo e a quantidade de extrusão para garantir o efeito de extrusão. A exaustão da placa de onda é uma forma de exaustão centralizada. O método de exaustão da placa ondulada é mais comumente usado, especialmente para peças fundidas sob pressão de liga de alumínio com espessura de parede fina, peças resistentes à pressão com altos requisitos de compactação e peças fundidas sob pressão de liga de magnésio. ; A folga da placa ondulada deve ser grande o suficiente, mas não pode fazer com que o líquido da liga espirre durante o processo de fundição, a folga da placa ondulada é geralmente controlada em 0,3 ~ 0,6 mm.