1. Na stanovenie primeraného tvaru odliatku použite technológiu rýchleho prototypovania a trojrozmerný softvér a najprv určte deliacu plochu, polohu odlievacieho systému a systém tepelnej bilancie formy. Preveďte dvojrozmerný výkres odliatku do trojrozmerných pevných údajov podľa požiadaviek, určte primeranú mieru zmršťovania podľa zložitosti a hrúbky steny odliatku (zvyčajne 0.05 % ~ 0.06 %), určte polohu a tvar deliacej plochy a určte polohu a tvar deliacej plochy podľa odliatku pod tlakom. Údaje zo stroja vyberú polohu a priemer vstrekovacieho razníka a počet odlievaných dielov na formu, vytvoria primerané rozloženie odlievaných dielov a potom vykonajú trojrozmerné modelovanie vtokového systému a prepadového systému.
2. Vykonajte simuláciu prietokového poľa a teplotného poľa na ďalšiu optimalizáciu systému odlievania do formy a systému tepelnej bilancie formy. Po spracovaní údajov o odlievaní, odlievacom systéme a prepadovom systéme zadajte údaje o okrajových podmienkach, ako sú parametre procesu odlievania nefritu, fyzikálne parametre zliatiny, a simulačný softvér dokáže simulovať proces plnenia zliatiny a trend tekutej zliatiny vo vnútri dutiny formy. Môže tiež vykonať simuláciu tuhnutia a simuláciu teplotného poľa na ďalšiu optimalizáciu systému vtokovania a určenie polohy bodu chladenia formy.
Výsledky simulácie vyjadrujú informácie o orientácii tekutej zliatiny a rozložení teplotného poľa v celom procese plnenia vo forme obrázkov a obrázkov a časti, ktoré môžu mať chyby, je možné nájsť analýzou. V následnom návrhu sa prijmú opatrenia, ako je zmena polohy a orientácie vnútorného uzáveru a pridanie vrecka na zber trosky, aby sa zlepšil účinok plnenia a zabránilo sa vzniku chýb odlievania a aby sa eliminoval ich výskyt.
3. Navrhnite celkovú štruktúru formy podľa 3D modelu. Počas simulácie môžeme navrhnúť celkové rozloženie formy vrátane nasledujúcich aspektov:
(1) Vykonajte celkový návrh rozloženia formy podľa údajov tlakového liacieho stroja.
Prvou úlohou v návrhu celkového rozloženia je určiť polohu vstrekovania a priemer razníka. Poloha vstrekovania by sa mala určiť tak, aby sa zabezpečilo, že odliatok bude umiestnený v strede dosky odlievacieho stroja a štyri ťažné tyče odlievacieho stroja nebudú prekážať mechanizmu ťahania jadra. Poloha vstrekovania súvisí s tým, či sa odliatok môže hladko vysunúť z dutiny. Priemer razníka priamo ovplyvňuje pomer vstrekovania, a teda aj upínaciu silu potrebnú pre odlievaciu formu. Preto je určenie týchto dvoch parametrov prvým krokom v našom návrhu.
(2) Navrhnite tvarovacie vložky a jadrá.
Hlavným faktorom je pevnosť a tuhosť tvarovacej vložky, veľkosť tesniacej plochy, spojenie medzi vložkami, usporiadanie tlačných tyčí a chladiacich bodov atď. Rozumná kombinácia týchto prvkov je základnou požiadavkou na zabezpečenie životnosti formy. Pri veľkých formách je obzvlášť dôležité zvážiť spôsob zladenia zraniteľných častí a tesniacej plochy. To je kľúčom k zabráneniu predčasného poškodenia formy a úniku hliníka počas procesu tlakového liatia. Je tiež potrebné použiť veľké odsávanie z formy a technológiu spracovania foriem.
(3) Navrhnite základňu formy a mechanizmus na ťahanie jadra.
Malé a stredné formy na tlakové liatie si môžu priamo vybrať štandardné základne foriem. Veľké formy musia vypočítať tuhosť a pevnosť základne formy, aby sa zabránilo ovplyvneniu rozmerovej presnosti odlievaného dielu elastickou deformáciou základne formy počas procesu tlakového liatia. Kľúčom k návrhu mechanizmu na ťahanie jadra je zachytenie medzery medzi pohyblivými komponentmi a polohy medzi nimi. Vzhľadom na vplyv tepelnej rozťažnosti na posuvnú medzeru počas pracovného procesu základne formy by medzera medzi veľkou formou mala byť medzi 0.2 a 0.3 mm a medzera medzi tvarovaným dielom by mala byť medzi 0.3 a 0.5 mm, čo sa volí podľa veľkosti formy a podmienok ohrevu. Štvorhranný kľúč sa používa na polohovanie medzi vytvarovaným posúvačom a sedlom posúvača. Mazanie mechanizmu na ťahanie jadra je tiež zameraním návrhu. Tento faktor priamo ovplyvňuje spoľahlivosť nepretržitej práce formy na tlakové liatie. Vynikajúci mazací systém je dôležitou súčasťou zlepšovania produktivity práce pri tlakovom liatí.
(4) Usporiadanie vykurovacích a chladiacich kanálov a výber komponentov tepelnej bilancie.
Pretože kvapalina s vysokou teplotou vstupuje do dutiny formy vysokou rýchlosťou pod vysokým tlakom, prináša do vložky formy veľa tepla. Odvádzanie tohto tepla je problém, ktorý treba zvážiť pri navrhovaní formy, najmä pri veľkých tlakových liatinových formách. Systém tepelnej bilancie priamo ovplyvňuje veľkosť tlakového liateho dielu a vnútornú kvalitu. Rýchla inštalácia a presné riadenie prietoku sú vývojovým trendom moderných systémov tepelnej bilancie foriem. S rozvojom moderného spracovateľského priemyslu sa výber komponentov tepelnej bilancie zvyčajne riadi priamo zvolenými konštrukčnými režimami, to znamená, že spoločnosti vyrábajúce komponenty priamo poskytujú dvojrozmerné a trojrozmerné údaje o komponentoch a dizajn je na požiadanie používateľa, čo môže nielen zabezpečiť kvalitu komponentov, ale aj skrátiť konštrukčný cyklus.
(5) Navrhnite mechanizmus spustenia.
Vyhadzovací mechanizmus možno rozdeliť na dva typy: mechanické vyhadzovanie a hydraulické vyhadzovanie. Mechanické vyhadzovanie využíva na dosiahnutie vyhadzovacieho účinku vlastný vyhadzovací mechanizmus zariadenia a hydraulické vyhadzovanie využíva na dosiahnutie vyhadzovacieho účinku hydraulický valec vybavený samotnou formou. Kľúčom k návrhu vyhadzovacieho mechanizmu je snaha o čo najväčšie sústredenie stredu výslednej sily vyhadzovania a stredu výslednej sily uvoľňovania, čo vyžaduje, aby vyhadzovací mechanizmus mal dobrú orientáciu pri vyhadzovaní, tuhosť a spoľahlivú pracovnú stabilitu. Pri veľkých formách je hmotnosť vyhadzovacieho mechanizmu relatívne veľká. Komponenty vyhadzovacieho mechanizmu a rámu pravdepodobne vychýlia tlačnú tyč v dôsledku hmotnosti formy, čo spôsobí zaseknutie vyhadzovacieho mechanizmu. Zároveň tepelná rozťažnosť formy ovplyvňuje vyhadzovací mechanizmus. Je extrémne veľká, preto je mimoriadne dôležité umiestnenie medzi vyhadzovacím prvkom a rámom formy a pevná poloha vodiacej tyče posúvača. Vodiaci stĺpik posúvača týchto foriem je zvyčajne upevnený na šablóne a šablóna, podložka a rám formy sa umiestňujú pomocou okrúhleho kolíka alebo štvorcového kľúča s väčším priemerom, čo môže minimalizovať vplyv tepelnej rozťažnosti na vyhadzovací mechanizmus. V prípade potreby je možné na podopretie vyhadzovacieho prvku použiť valivé ložiská a vodiace dosky. Zároveň pri navrhovaní vyhadzovacieho mechanizmu venujte pozornosť mazaniu medzi prvkami. Konštruktéri foriem v Severnej Amerike zvyčajne pridávajú špeciálnu mazaciu dosku na mazanie vyhadzovacej tyče na zadnej strane pohyblivého rámu formy, aby sa zlepšilo mazanie vyhadzovaných komponentov. Na spodok pohyblivého rámu formy sa pridáva mazacia doska s mazacím olejom a je tam olejový kanál, ktorý komunikuje s priechodným otvorom v vyhadzovacej tyči. Mazací olej sa pridáva počas práce na mazanie vyhadzovacieho mechanizmu a zabránenie zaseknutiu.
(6) Návrh vodiaceho a polohovacieho mechanizmu.
V celej štruktúre formy je vodiaci a polohovací mechanizmus faktorom, ktorý má najväčší vplyv na stabilitu formy a tiež priamo ovplyvňuje rozmerovú presnosť odliatku pod tlakom. Vodiaci mechanizmus formy zahŕňa najmä: vodidlo na uzatváranie formy, vodidlo na ťahanie jadra a vodidlo na tlačenie. Vo všeobecnosti by vodiaci prvok mal mať trecí pár zo špeciálneho materiálu, aby sa znížilo opotrebenie a ochrana proti opotrebeniu. Zároveň je nevyhnutné aj dobré mazanie. Medzi každým trecím párom musí byť vytvorený potrebný okruh mazacieho oleja. Treba najmä zdôrazniť, že vodiaca konštrukcia extra veľkého posuvného bloku vo všeobecnosti má vodiaci tvar z medeného vodiaceho puzdra a tvrdého vodiaceho stĺpika a na zabezpečenie plynulého chodu posuvného bloku a presného polohovania sa používa dobrý polohovací tvar.
Mechanizmus polohovania formy zahŕňa najmä: polohovanie medzi dynamickými a statickými formami, polohovanie stlačením a resetovaním, polohovanie medzi tvarovacím posúvačom a sedlom posúvača, polohovanie medzi tlačnou časťou rámu a rámom formy atď. Polohovanie medzi dynamickými a statickými formami je druhom pohyblivého polohovania a presnosť koordinácie je vyššia. Malé formy môžu priamo využívať konvexné a konkávne povrchy medzi tvarovacími vložkami. Veľké formy na tlakové liatie musia používať špeciálne polohovacie mechanizmy na elimináciu tepelnej rozťažnosti. Presnosť polohovania je ovplyvnená inými typmi polohovacích štruktúr, ktoré sú polohovanie medzi komponentmi, ktoré sú polohované pevne a vo všeobecnosti používajú okrúhle kolíky a štvorcové kľúče na polohovanie. Polohovanie konvexných a konkávnych povrchov medzi tvarovacími vložkami zaisťuje presné polohovanie medzi dynamickými a statickými tvarmi a zabraňuje nesprávnym hrán formy.
(7) Iné konštrukcie, ako napríklad vákuový, extrúzny a odsávací mechanizmus.
Okrem vyššie uvedenej konštrukcie majú niektoré formy špeciálne požiadavky, ako je vákuový systém, extrúzny mechanizmus a odsávanie z vlnitej dosky. Konštrukcia vákuového systému je hlavne konštrukcia tesniacej formy. Aby sa udržal dobrý tesniaci výkon medzi časťami formy pri normálnej pracovnej teplote formy, na utesnenie sa všeobecne používa silikónová guma. Kľúčom k konštrukcii extrúzneho mechanizmu je riadenie načasovania a množstva extrúzie, aby sa zabezpečil extrúzny účinok. Vlnová doska je centralizovaná forma odsávania. Metóda vlnovej dosky sa používa častejšie, najmä pre diely odlievané tlakom z hliníkových zliatin s tenkou hrúbkou steny, diely odolné voči tlaku s vysokými požiadavkami na kompaktnosť a diely odlievané tlakom z horčíkových zliatin. Medzera vlnovej dosky by mala byť dostatočne veľká, ale nesmie spôsobiť rozstrekovanie kvapaliny zo zliatiny počas procesu odlievania. Medzera vlnovej dosky sa všeobecne reguluje na 0.3 až 0.6 mm.
