Дизайн пресс-форм для литья под давлением, разработка и производственный процесс

1. Используйте технологию быстрого прототипирования и трехмерное программное обеспечение для создания разумной формы отливки и первоначально определите поверхность разделения, положение системы заливки и систему теплового баланса формы. Преобразование двухмерного чертежа отливки в объемные трехмерные данные в соответствии с требованиями, определение разумной степени усадки в соответствии со сложностью и толщиной стенки отливки (обычно 0,05%~0,06%), определение положения и формы разъема поверхность и определить положение и форму поверхности разъема в соответствии с литьем под давлением. Данные машины выбирают положение и диаметр пуансона для литья под давлением, а также количество деталей для литья под давлением на матрицу, делают разумную компоновку литья под давлением. отливки деталей, а затем осуществляет трехмерное моделирование литниковой системы и переливной системы.

2. Проведите моделирование поля потока и температурного поля для дальнейшей оптимизации системы заливки формы и системы теплового баланса формы. После обработки данных литья, системы заливки и системы перелива введите данные граничных условий, такие как параметры процесса литья нефрита, физические параметры сплава, а программное обеспечение для моделирования может моделировать процесс заполнения сплава и тенденцию жидкий сплав внутри полости формы. Он также может выполнять моделирование затвердевания и моделирования температурного поля для дальнейшей оптимизации системы литников и определения местоположения точки охлаждения формы.
Результаты моделирования выражают информацию об ориентации жидкого сплава и распределении температурного поля во всем процессе заливки в виде картинок и изображений, а части, которые могут иметь дефекты, могут быть найдены путем анализа. В последующей конструкции приняты такие меры, как изменение положения и ориентации внутренней заслонки и добавление мешка для сбора шлака, чтобы улучшить эффект наполнения и предотвратить и устранить появление дефектов литья.

3. Спроектировать общую структуру пресс-формы в соответствии с 3D-моделью. Пока идет процесс моделирования, мы можем спроектировать общую компоновку пресс-формы, включая следующие аспекты:

(1) Выполните общий план пресс-формы в соответствии с данными машины для литья под давлением.

Первая задача – определить положение впрыска и диаметр пуансона в общей компоновке. Положение впрыска должно быть определено таким образом, чтобы деталь для литья под давлением находилась в центре плиты машины для литья под давлением, а четыре тяги машины для литья под давлением не могли мешать механизму вытягивания сердечника. Положение впрыска связано с тем, можно ли плавно вытолкнуть литейную деталь из полости. ; Диаметр пуансона напрямую влияет на коэффициент впрыска и, следовательно, на усилие смыкания, необходимое для формы для литья под давлением. Поэтому определение этих двух параметров является первым шагом в нашем проекте.

(2) Проектирование формообразующих вставок и сердечников.

Основное внимание уделяется прочности и жесткости формующей вставки, размеру уплотняющей поверхности, соединению между вставками, расположению толкателей и точек охлаждения и т. д. Разумное сочетание этих элементов является основным требованием для обеспечения жизнь формы. Для больших пресс-форм особенно необходимо учитывать метод согласования уязвимых частей и уплотнительной поверхности. Это ключ к предотвращению преждевременного повреждения формы и выброса алюминия в процессе литья под давлением. Это также необходимость в больших выхлопных газах и технологии обработки пресс-форм. 

(3) Спроектируйте основание пресс-формы и механизм вытягивания стержня.

Литейные формы малого и среднего размера могут напрямую выбирать стандартные формы. Крупногабаритные формы должны рассчитывать жесткость и прочность основания формы, чтобы упругая деформация основания формы не влияла на точность размеров детали для литья под давлением в процессе литья под давлением. Ключом к конструкции механизма вытягивания сердечника является определение зазора посадки между подвижными компонентами и позиционирование между компонентами. Учитывая влияние теплового расширения на скользящий зазор во время рабочего процесса основания пресс-формы, установочный зазор большой формы должен быть в пределах 0,2–0,3 мм, а стыковый зазор формообразующей детали должен составлять 0,3–0,5 мм. который выбирается в зависимости от размера формы и условий нагрева. Квадратный ключ используется для позиционирования между сформированным ползунком и седлом ползуна. Смазка механизма вытягивания сердечника также находится в центре внимания конструкции. Этот фактор напрямую влияет на надежность непрерывной работы формы для литья под давлением. Отличная система смазки является важной частью повышения производительности труда при литье под давлением.

(4) Расположение каналов нагрева и охлаждения и выбор составляющих теплового баланса.

Поскольку высокотемпературная жидкость поступает в полость пресс-формы с высокой скоростью под высоким давлением, она отдает много тепла вкладышу пресс-формы. Как отвести это тепло — проблема, которую необходимо учитывать при проектировании формы, особенно для больших форм для литья под давлением. Система теплового баланса напрямую влияет на размер литой детали. И внутреннее качество. Быстрая установка и точное управление потоком являются тенденцией развития современных систем теплового баланса пресс-форм. С развитием современной обрабатывающей промышленности выбор компонентов теплового баланса, как правило, напрямую зависит от режимов проектирования, то есть компании-производители компонентов напрямую предоставляют двухмерные и трехмерные данные компонентов, проектирование. Пользователь по запросу, который может не только обеспечить качество компонентов, но и сократить цикл проектирования.

(5) Спроектируйте пусковой механизм.

Механизм выброса можно разделить на две формы: механический выброс и гидравлический выброс. Механический выброс использует собственный механизм выброса оборудования для достижения действия выброса, а гидравлический выброс использует гидравлический цилиндр, оснащенный самой пресс-формой, для достижения действия выброса. Ключом к проектированию выталкивающего механизма является попытка сделать центр выталкивающей результирующей силы и центр высвобождающей результирующей силы максимально концентричными, что требует от выталкивающего механизма хорошей ориентации выталкивания, жесткости и надежная стабильность работы. Для больших форм вес выталкивающего механизма относительно велик. Компоненты механизма выталкивания и рама, вероятно, будут отклонять толкатель из-за веса пресс-формы, вызывая заклинивание выталкивания. В то же время тепловое расширение формы также влияет на механизм выталкивания. Он очень большой, поэтому расположение между выталкивающим элементом и рамой пресс-формы, а также фиксированное положение направляющей стойки толкателя чрезвычайно важны. Направляющая стойка толкателя этих форм, как правило, фиксируется на шаблоне, а шаблон, прокладка и рама формы. Для позиционирования используйте круглый штифт или квадратный ключ большего диаметра, что может минимизировать влияние теплового расширения на механизм выталкивания. . При необходимости для поддержки выталкивающего элемента можно использовать подшипники качения и направляющие пластины. При этом обратите внимание на смазку между элементами при конструировании механизма выброса. . Разработчики пресс-форм в Северной Америке обычно добавляют специальную пластину для смазки толкателя на задней части подвижной рамы пресс-формы, чтобы улучшить смазку выталкиваемых компонентов. Пластина для смазочного масла добавлена к нижней части подвижной рамы пресс-формы, и имеется масляный канал, сообщающийся со сквозным отверстием толкателя. Смазочное масло добавляется во время работы для смазки механизма выброса и предотвращения заклинивания.

(6) Конструкция направляющего и позиционирующего механизма.
Во всей конструкции пресс-формы направляющий и позиционирующий механизм является фактором, который оказывает наибольшее влияние на стабильность пресс-формы, а также напрямую влияет на точность размеров литья под давлением. Направляющий механизм пресс-формы в основном включает в себя: направляющую закрытия формы, направляющую вытягивания стержня и направляющую толкателя. Как правило, направляющий элемент должен иметь фрикционную пару из специального материала для уменьшения износа и защиты от износа. В то же время без хорошей смазки также не обойтись. Между каждой парой трения должен быть установлен необходимый контур смазочного масла. Следует особо отметить, что направляющая конструкция сверхбольшого скользящего блока обычно имеет направляющую форму медной направляющей втулки и жесткой направляющей стойки, а хорошая форма позиционирования используется для обеспечения плавного хода скользящего блока и точное позиционирование.
Механизм позиционирования пресс-формы в основном включает в себя: позиционирование между динамическими и статическими формами, позиционирование с возвратом в исходное положение, позиционирование между формирующим ползунком и седлом ползуна, позиционирование между нажимной частью рамы и рамой пресс-формы и т. д. Позиционирование между динамическими и статическими формами своего рода подвижное позиционирование, и точность координации выше. Небольшие формы могут напрямую использовать выпуклые и вогнутые поверхности между формующими вставками. Большие формы для литья под давлением должны использовать специальные механизмы позиционирования, чтобы исключить тепловое расширение. На точность позиционирования влияют другие типы структур позиционирования, такие как позиционирование между компонентами, фиксированное позиционирование и обычно для позиционирования используются круглые штифты и квадратные ключи. расположение выпуклых и вогнутых поверхностей между формующими вставками обеспечивает точное позиционирование между динамическими и статическими формами и предотвращает образование неправильных краев формы.

(7) Другие конструкции, такие как вакуумный, экструзионный и вытяжной механизм.
В дополнение к вышеупомянутой конструкции, некоторые пресс-формы имеют особые требования, такие как вакуумная система, механизм экструзии и вытяжка из гофрированного листа. Конструкция вакуумной системы в основном заключается в конструкции уплотнительной формы. Для обеспечения хорошей герметизации между формовочными деталями при нормальной рабочей температуре формы для герметизации обычно используется силиконовая резина. Ключом к конструкции механизма экструзии является контроль времени и количества экструзии для обеспечения эффекта экструзии. Выхлоп волновой пластины представляет собой централизованную форму выхлопа. Метод вытяжки с волнистой пластиной чаще используется, особенно для литья под давлением деталей из алюминиевого сплава с тонкой стенкой, устойчивых к давлению деталей с высокими требованиями к компактности и деталей из литья под давлением из магниевого сплава. ; Зазор волнистой пластины должен быть достаточно большим, но не может вызвать разбрызгивание жидкости из сплава во время процесса литья под давлением, зазор волновой пластины обычно контролируется на уровне 0,3 ~ 0,6 мм.