Procesul de proiectare, dezvoltare și producție a matrițelor de turnare

1. Utilizați tehnologia de prototipare rapidă și software-ul tridimensional pentru a stabili o formă rezonabilă de turnare și determinați inițial suprafața de despărțire, poziția sistemului de turnare și sistemul de echilibrare a căldurii matriței. Convertiți desenul de turnare bidimensional în date solide tridimensionale conform cerințelor, determinați rata de contracție rezonabilă în funcție de complexitatea și grosimea peretelui turnării (de obicei 0,05% ~ 0,06%), determinați poziția și forma despărțirii suprafața și determinați poziția și forma suprafeței de despărțire în funcție de turnarea sub presiune. turnarea pieselor și apoi realizează modelarea tridimensională a sistemului de porți și a sistemului de preaplin.

2. Efectuați simularea câmpului de curgere și a câmpului de temperatură pentru a optimiza și mai mult sistemul de turnare a matriței și sistemul de echilibrare a căldurii matriței. După procesarea datelor privind turnarea, sistemul de turnare și sistemul de preaplin, introduceți datele privind starea la limită, cum ar fi parametrii procesului de turnare a jadului, parametrii fizici ai aliajului, iar software-ul de simulare poate simula procesul de umplere a aliajului și tendința de aliajul lichid din interiorul cavității matriței Poate efectua, de asemenea, simularea solidificării și simularea câmpului de temperatură pentru a optimiza în continuare sistemul de deschidere și a determina locația punctului de răcire a matriței.
Rezultatele simulării exprimă sub formă de imagini și imagini informații despre orientarea aliajului lichid și distribuția câmpului de temperatură în întregul proces de umplere, iar piesele care pot prezenta defecte pot fi găsite prin analiză. În proiectarea ulterioară, măsuri precum schimbarea poziției și orientării porții interioare și adăugarea unui sac de colectare a zgurii sunt adoptate pentru a îmbunătăți efectul de umplere și pentru a preveni și a elimina apariția defectelor de turnare.

3. Proiectați structura generală a matriței conform modelului 3D. În timp ce procesul de simulare este în desfășurare, putem proiecta aspectul general al matriței, incluzând următoarele aspecte:

(1) Efectuați proiectarea generală a matriței conform datelor mașinii de turnare sub presiune.

Este prima sarcină de a determina poziția de injecție și diametrul poansonului în designul general al aspectului. Poziția de injecție trebuie determinată pentru a se asigura că piesa de turnare sub presiune este situată în centrul plăcii mașinii de turnare sub presiune, iar cele patru tije de tragere ale mașinii de turnare sub presiune nu pot interfera cu mecanismul de tragere a miezului. Poziția de injecție este legată de dacă piesa turnată sub presiune poate fi ejectată fără probleme din cavitate. ; Diametrul poansonului afectează direct raportul de injecție și, prin urmare, forța de strângere necesară pentru matrița de turnare sub presiune. Prin urmare, determinarea acestor doi parametri este primul pas în proiectarea noastră.

(2) Proiectare care formează inserții și miezuri.

Principalul aspect este rezistența și rigiditatea inserției de formare, dimensiunea suprafeței de etanșare, îmbinarea dintre inserții, aranjarea tijelor de împingere și a punctelor de răcire etc. Combinația rezonabilă a acestor elemente este cerința de bază pentru a asigura durata de viață a matriței. Pentru matrițele mari, este deosebit de necesar să se ia în considerare metoda de potrivire a părților vulnerabile și a suprafeței de etanșare. Aceasta este cheia pentru a preveni deteriorarea timpurie a matriței și scăparea aluminiului în timpul procesului de turnare sub presiune. Este, de asemenea, nevoia de evacuare a matriței mari și tehnologie de procesare a matriței. 

(3) Proiectați baza matriței și mecanismul de tragere a miezului.

Formele de turnare sub presiune mici și mijlocii pot alege direct bazele de matriță standard. Formele la scară largă trebuie să calculeze rigiditatea și rezistența bazei matriței pentru a preveni deformarea elastică a bazei matriței să afecteze precizia dimensională a piesei turnate sub presiune în timpul procesului de turnare sub presiune. Cheia pentru proiectarea mecanismului de tragere a miezului este de a înțelege decalajul de potrivire dintre componentele mobile și poziționarea dintre componente. Având în vedere influența expansiunii termice asupra golului de alunecare în timpul procesului de lucru al bazei matriței, distanța de potrivire a matriței mari ar trebui să fie între 0,2 ~ 0,3 mm, iar distanța cap la cap a piesei de formare ar trebui să fie între 0,3 ~ 0,5 mm, care este selectat în funcție de dimensiunea matriței și de starea de încălzire. Cheia pătrată este folosită pentru poziționarea între glisorul format și scaunul glisorului. Ungerea mecanismului de tragere a miezului este, de asemenea, punctul central al designului. Acest factor afectează în mod direct fiabilitatea lucrului continuu al matriței de turnare sub presiune. Un sistem excelent de lubrifiere este o parte importantă a îmbunătățirii productivității muncii la turnarea sub presiune.

(4) Dispunerea canalelor de încălzire și răcire și selectarea componentelor de echilibru termic.

Deoarece lichidul la temperatură ridicată intră în cavitatea matriței cu viteză mare sub presiune mare, aduce multă căldură inserției matriței. Cum să eliminați această căldură este o problemă care trebuie luată în considerare la proiectarea matriței, în special pentru matrițele mari de turnare sub presiune. Sistemul de echilibru termic afectează direct dimensiunea piesei turnate sub presiune. Și calitate internă. Instalarea rapidă și controlul precis al debitului sunt tendința de dezvoltare a sistemelor moderne de echilibrare a căldurii matriței. Odată cu dezvoltarea industriei moderne de prelucrare, selecția componentelor de echilibru termic tinde să fie moduri de proiectare selectate direct, adică companiile producătoare de componente furnizează în mod direct date bidimensionale și tridimensionale ale componentelor, design Utilizatorul este la cerere, care poate nu numai că asigură calitatea componentelor, ci și scurtează ciclul de proiectare.

(5) Proiectați mecanismul de lansare.

Mecanismul de evacuare poate fi împărțit în două forme: ejecție mecanică și ejecție hidraulică. Evacuarea mecanică folosește mecanismul de ejectare propriu al echipamentului pentru a obține acțiunea de ejectare, iar ejecția hidraulică utilizează cilindrul hidraulic echipat cu matrița în sine pentru a obține acțiunea de ejectare. Cheia pentru proiectarea mecanismului de împingere în afară este să încercați să faceți centrul forței rezultante de împingere și centrul forței rezultante de eliberare cât mai mult concentrice, ceea ce necesită ca mecanismul de împingere să aibă o orientare bună, rigiditate și stabilitate de lucru sigură. Pentru matrițe mari, greutatea mecanismului de ejectare este relativ mare. Componentele mecanismului de evacuare și ale cadrului sunt susceptibile să devieze tija de împingere din cauza greutății matriței, provocând blocarea ejecției. În același timp, dilatarea termică a matriței afectează și mecanismul de ejectare. Este extrem de mare, astfel încât poziționarea dintre elementul ejector și cadrul matriței și poziția fixă a stâlpului de ghidare al împingătorului sunt extrem de importante. Stâlpul de ghidare al acestor matrițe este fixat în general pe șablon, iar șablonul, lamele și cadrul matriței Utilizați un știft rotund sau o cheie pătrată cu un diametru mai mare pentru poziționare, care poate minimiza efectul expansiunii termice asupra mecanismului de ejectare. . Dacă este necesar, lagărele de rulare și plăcile de ghidare pot fi folosite pentru a susține elementul de evacuare. În același timp, acordați atenție lubrifierii dintre elemente atunci când proiectați mecanismul de evacuare. . Designerii de matrițe din America de Nord adaugă de obicei o placă de unsoare specială pentru a lubrifia tija de împingere de pe spatele cadrului de matriță mobil pentru a îmbunătăți lubrifierea componentelor ejectate. O placă de ulei de lubrifiere este adăugată în partea inferioară a cadrului matriței mobile și există un pasaj de ulei care comunică cu orificiul traversant al tijei de împingere. În timpul lucrului se adaugă ulei lubrifiant pentru a lubrifia mecanismul de evacuare și pentru a preveni blocarea.

(6) Proiectarea mecanismului de ghidare și poziționare.
În întreaga structură a matriței, mecanismul de ghidare și poziționare este factorul care are cel mai mare impact asupra stabilității matriței și, de asemenea, afectează în mod direct acuratețea dimensională a turnării sub presiune. Mecanismul de ghidare al matriței include în principal: ghidaj de închidere a matriței, ghidaj de tragere a miezului și ghidaj de împingere. În general, elementul de ghidare ar trebui să adopte perechea de frecare a materialului special pentru a reduce uzura și anti-uzura. În același timp, o bună lubrifiere este, de asemenea, indispensabilă. Circuitul de ulei de lubrifiere necesar trebuie configurat între fiecare pereche de frecare. Trebuie subliniat în special faptul că structura de ghidare a blocului de alunecare foarte mare adoptă, în general, forma de ghidare a unui manșon de ghidare de cupru și a unei coloane de ghidare tare, iar o formă de poziționare bună este utilizată pentru a asigura funcționarea lină a blocului de alunecare și poziționare precisă.
Mecanismul de poziționare a matriței include în principal: poziționarea între matrițe dinamice și statice, poziționarea prin împingere-resetare, poziționarea între glisorul de formare și scaunul glisorului, poziționarea între partea de împingere a cadrului și cadrul matriței etc. Poziționarea între matrițele dinamice și statice este un fel de poziționare mobilă, iar precizia coordonării este mai mare. Formele mici pot folosi direct suprafețele convexe și concave dintre inserțiile de formare. Formele mari de turnare sub presiune trebuie să folosească mecanisme speciale de poziționare pentru a elimina dilatarea termică. Precizia de poziționare este afectată de celelalte tipuri de structuri de poziționare, care sunt poziționarea între componente, care sunt poziționări fixe și, în general, folosesc știfturi rotunji și chei pătrate pentru poziționare. poziționarea suprafețelor convexe și concave între inserțiile de formare asigură o poziționare precisă între formele dinamice și statice și previne muchiile greșite ale matriței.

(7) Alte modele, cum ar fi mecanismul de vid, extrudare și evacuare.
În plus față de structura menționată mai sus, unele matrițe au cerințe speciale, cum ar fi sistemul de vid, mecanismul de extrudare și evacuarea plăcilor ondulate. Proiectarea sistemului de vid este în principal proiectarea formei de etanșare. Pentru a menține o bună performanță de etanșare între părțile care formează matrița la temperatura normală de lucru a matriței, cauciucul siliconic este în general utilizat pentru etanșare. Cheia pentru proiectarea mecanismului de extrudare este de a controla timpul și cantitatea de extrudare pentru a asigura efectul de extrudare. Evacuarea cu plăci ondulate este o formă de evacuare centralizată. Metoda de evacuare a plăcilor ondulate este mai frecvent utilizată, în special pentru piese turnate sub presiune din aliaj de aluminiu cu grosimea peretelui subțire, piese rezistente la presiune cu cerințe ridicate de compactitate și piese turnate sub presiune din aliaj de magneziu. ; Distanța plăcii ondulate ar trebui să fie suficient de mare, dar nu poate face stropirea lichidului din aliaj în timpul procesului de turnare sub presiune, distanța plăcii ondulate este în general controlată la 0,3 ~ 0,6 mm.