Analyse de fabrication du moule à casting de mat

Analyse du processus de coulée et de la conception de moisissure pour le support en alliage ZL103

La figure 1 illustre le diagramme structurel de la partie du support, qui est en alliage ZL103. La complexité de la forme de la partie, la présence de nombreux trous et son épaisseur mince rendent difficile l'éjection pendant le processus de coulée et peuvent entraîner des problèmes de déformation et de tolérance dimensionnelle. Compte tenu de la précision dimensionnelle et des exigences de qualité de surface, il est crucial de considérer soigneusement la méthode d'alimentation, la position d'alimentation et le positionnement des pièces dans la conception du moule.

La structure du moule à moulage par matrice, comme le montre la figure 2, suit une conception de type à trois plaques avec une ligne de séparation en deux parties. Le centre se nourrit de la porte ponctuelle, offrant un effet satisfaisant et une apparence esthétique.

La forme de porte initiale choisie pour le moule de casting de dépérisation était une porte directe. Cependant, il a été observé que la zone de connexion entre le matériau résiduel et la coulée était relativement importante après la formation de pièces, ce qui rend difficile de retirer le matériau résiduel. La présence de matériaux résiduels a eu un impact négatif sur la qualité de la surface supérieure de la coulée, provoquant des cavités de retrait qui ne répondaient pas aux exigences de coulée. Pour y remédier, une porte ponctuelle a été adoptée et s'est avérée efficace pour produire des pièces moulées avec des surfaces lisses et des structures internes uniformes. Le diamètre intérieur de la porte a été déterminé comme 2 mm, et un ajustement de transition H7 / M6 a été utilisé entre la bague de grille 21 et la plaque de siège de moule fixe 22. La surface intérieure de la bague de grille a été lissée pour faciliter la séparation du condensat du canal principal, atteignant une rugosité de surface de RA = 0,8 µm.

Compte tenu des limites posées par la forme du système de déclenchement, une approche de surface en deux parties a été utilisée dans le moule pour aborder la séparation des pièces du manchon de la palette et de la surface de coulée. Surface de séparation I a été utilisé pour séparer le matériau restant de la manche de la palette, tandis que la surface de séparation II a brisé le matériau restant de la surface de coulée. La plaque de défilé 24, située à l'extrémité de la tige 23, a facilité la séparation séquentielle des deux surfaces de séparation. De plus, la tige 23 a agi comme fixateur à distance. La longueur du manchon bouche a été optimisée pour faciliter l'élimination du matériau restant.

Après la séparation, le Guide Post émerge du trou de guidage du modèle mobile 29. Par conséquent, pendant la fermeture de la moisissure, l'insert de la cavité de moisissure 26 est positionné avec précision par le piston en nylon 27 sur le modèle mobile 29.

La conception initiale de moisissure a incorporé un push-out unique à l'aide d'une tige de poussée. Cependant, cela a conduit à des problèmes tels que la déformation et la taille hors tolérance dans les pièces moulées. Des recherches approfondies et une expérimentation ont révélé que l'épaisseur mince et la plus grande longueur des pièces moulées ont entraîné une force de resserrement accrue sur l'insert central du moule en mouvement, conduisant à une déformation lorsqu'il est soumis à des forces de poussée aux deux extrémités. Pour résoudre ce problème, un mécanisme de poussée secondaire a été mis en œuvre. Ce mécanisme a utilisé une structure de connexion à la charnière, dans laquelle la plaque de poussée supérieure 8 et la plaque de poussée inférieure 12 ont été connectées à travers deux plaques d'articulation 9 et 10 et une arbre de broche 14. La force de poussée de la tige de poussée de la machine à mouler a été initialement transmise à la plaque de poussée supérieure 8, permettant un mouvement simultané pour la première poussée. Une fois que la trait limite du bloc limite 15 a été dépassée, la charnière se courbait et la force de poussée de la tige de poussée de la machine à mouler agissait uniquement sur la plaque de poussée inférieure 12. À ce stade, la plaque de poussée supérieure 8 a cessé de bouger, permettant la deuxième poussée.

Le processus de travail du moule implique l'injection rapide de l'alliage liquide sous pression de la machine à mourir, suivie d'une ouverture de moisissure après la formation. Pendant l'ouverture de la moisissure, la surface de séparation I-I est initialement séparée, permettant la séparation du matériau restant à la porte du manchon de la piste 21. Par la suite, alors que le moule continue de s'ouvrir, les tiges de tension 23 affectent la séparation de la surface de séparation II, retirant le matériau restant de l'ingé. L'ensemble du matériau restant peut être retiré de l'insert central du moule fixe. Le mécanisme d'éjection est ensuite initié, commençant la première poussée. La plaque de charnière inférieure 10, l'arbre de la broche 14 et la plaque de charnière supérieure 9 permettent la tige de poussée de la machine à casting de la matrice pour pousser à la fois la plaque de poussée inférieure 12 et la plaque de poussée supérieure 8 simultanément, poussant en douceur la coulée loin de la plaque mobile et l'insertant dans l'insert du centre de moisissure 3 tout en activant le noyau de l'insertion de l'insertion fixe 5. Lorsque l'arbre de la broche 14 s'éloigne du bloc limite 15, il se penche vers le centre du moule, entraînant la perte de force par la plaque de poussée supérieure 8. Par conséquent, la tige de poussée du boulon 18 et la plaque de poussée 2 s'arrêtent, tandis que la plaque de poussée inférieure 12 continue d'avancer, poussant le tube de poussée 6 et la tige de poussée 16 pour propulser le produit hors de la cavité de la plaque de poussée 2, réalisant un démonur complet. Le mécanisme d'éjection est réinitialisé à sa position initiale lors de la fermeture de la moisissure, terminant un cycle de travail.

Pendant l'utilisation de la moisissure, la surface de la coulée a montré une bavure en maille qui s'est développée à mesure que le nombre de cycles de casting de la matrice augmentait. Des recherches ont dévoilé deux causes de ce problème: les grandes différences de température de moisissure et la rugosité significative de la surface de la cavité. Pour atténuer ces problèmes, la préchauffage du moule avant l'utilisation et la mise en œuvre de refroidissement pendant la production sont essentielles. Le moule est préchauffé à une température de 180 ° C, et la rugosité de surface de la cavité du moule est contrôlée, le conservant à Ra≤0,4 µm. Ces mesures améliorent considérablement la qualité des pièces moulées.

La surface du moule subit un traitement de nitrating pour améliorer la résistance à l'usure, et un préchauffage et un refroidissement appropriés sont assurés pendant l'utilisation. De plus, la température de contrainte est effectuée après 10 000 cycles de casting de la matrice, et la surface de la cavité est polie et nitride. Ces étapes étendent considérablement la durée de vie du moule. Actuellement, le moule a dépassé 50 000 cycles de casting de la matrice, démontrant sa fiabilité et sa durabilité.

En conclusion, l'analyse du processus de coulée et de la conception de moisissures pour le support en alliage ZL103 met en évidence l'importance de considérer des facteurs tels que la méthode d'alimentation, la position d'alimentation et le positionnement des pièces pour atteindre une précision de grande dimension et une qualité de surface. La forme de porte choisie, la porte ponctuelle, s'est avérée efficace pour produire des pièces moulées avec des surfaces lisses et des structures uniformes. Le mécanisme de surface en deux parties, aux côtés de la conception de poussée secondaire basée sur la charnière, a résolu les problèmes liés à la déformation et à la taille hors tolérance dans les pièces moulées. Après la préchauffage des moisissures, la rugosité de la surface de la cavité du moule contrôlée et les mesures préventives telles que la nitrade, la température des contraintes et le polissage, un moule avec une durée de vie prolongée et une meilleure qualité de coulée ont été obtenus. Le succès de ce projet illustre l'engagement de Tallsen envers la qualité et l'innovation.