3プレートヒンジ接続のダイキャスティング金型の製造可能性分析プッシュプレートbracket_h

ZL103合金ブラケットの鋳造プロセスと金型設計の分析

図1は、ZL103合金で作られたブラケット部分の構造図を示しています。 部品の形状の複雑さ、多数の穴の存在、およびその細い厚さにより、鋳造プロセス中に排出が困難になり、変形と寸法の耐性の問題につながる可能性があります。 高次元の精度と表面の品質の要件を考えると、金型設計における給餌方法、給餌位置、およびパーツポジショニングを慎重に検討することが重要です。

図2に示すように、ダイキャスティング金型構造は、2部構成の分割線を備えた3プレートタイプのデザインに従います。 センターはポイントゲートから供給され、満足のいく効果と審美的に心地よい外観を提供します。

ダイキャスティング型のために選択された最初のゲートフォームは、直接ゲートでした。 ただし、残留材料と鋳造の間の接続面積は、部品形成後に比較的大きく、残留材料を除去するのが難しいことが観察されました。 残留材料の存在は、鋳造の上面の品質に悪影響を及ぼし、鋳造要件を満たさなかった収縮空洞を引き起こしました。 これに対処するために、ポイントゲートが採用され、滑らかな表面と均一な内部構造を備えた鋳物を生産するのに効果的であることが証明されました。 内側のゲートの直径は2mmとして決定され、ゲートブッシング21と固定金型シートプレート22の間に遷移適合H7/m6が使用されました。 ゲートブッシングの内面を滑らかにして、メインチャネルから凝縮液の分離を促進し、Ra = 0.8µmの表面粗さを達成しました。

ゲーティングシステムの形状によってもたらされる制限を考慮すると、スプルースリーブとキャスティング表面からの部分的な分離に対処するために、金型に2分割表面アプローチが採用されました。 分割された表面私は、残りの材料をスプルースリーブから分離するために使用され、別れの表面IIはキャスティング表面から残りの材料を壊しました。 タイロッド23の端にあるバッフルプレート24は、2つの分離面の連続的な分離を促進しました。 さらに、タイロッド23は距離固定器として機能しました。 口の袖の長さは、残りの材料の除去を容易にするために最適化されました。

別れた後、ガイドポストは、可動テンプレート29のガイドホールから出現します。 その結果、カビの閉鎖中、カビの空洞インサート26は、可動テンプレート29のナイロンプランジャー27によって正確に配置されます。

最初の金型設計には、プッシュロッドを使用して1回限りのプッシュアウトが組み込まれています。 ただし、これにより、鋳物の変形やサイズの耐性などの問題が発生しました。 広範な研究と実験により、鋳物の薄さと長さが大きいと、移動型の中心挿入に締められた力が増加し、両端に力を押すと変形が発生することが明らかになりました。 この問題を解決するために、二次的なプッシュメカニズムが実装されました。 このメカニズムは、ヒンジ接続構造を使用しました。この構造では、上部のプッシュプレート8と下部のプッシュプレート12が2つのヒンジプレート9と10とピンシャフト14を介して接続されていました。 ダイキャスティングマシンのプッシュロッドからのプッシュ力は、最初は上部プッシュプレート8に送信され、最初のプッシュの同時動きが可能になりました。 制限ブロック15のリミットストロークを超えると、ヒンジが曲がっており、ダイキャスティングマシンのプッシュロッドからの押しの力が下部のプッシュプレート12でのみ機能しました。 この時点で、上部のプッシュプレート8は移動を停止し、2回目のプッシュを可能にしました。

金型の作業プロセスには、ダイキャスティングマシンからの圧力下での液体合金の急速な注入が含まれ、その後に形成された後にカビが開きます。 カビの開口部中に、I-I分かれている表面が最初に分離され、スプルースリーブ21からゲートの残りの材料を分離できます。 その後、金型が開き続けると、張力ロッド23は分離表面IIの分離に影響し、残りの材料を摂取から引き離します。 残りの材料全体を、固定金型の中央挿入から取り外すことができます。 その後、排出機構が開始され、最初のプッシュが開始されます。 下部ヒンジプレート10、ピンシャフト14、および上部ヒンジプレート9を使用すると、ダイキャスティングマシンのプッシュロッドが下部のプッシュプレート12とアッパープッシュプレート8の両方を同時に押し込み、移動プレートからキャストをスムーズに押し出し、修正された挿入挿入5のコアパーリングをアクティブにしながら、カビの中心のインサート3に挿入します。 ピンシャフト14が制限ブロック15から離れて移動すると、金型の中心に向かって曲がり、上部のプッシュプレート8で力が失われます。 その結果、ボルトプッシュロッド18とプッシュプレート2が移動しますが、下部のプッシュプレート12は前進し続け、プッシュチューブ6とプッシュロッド16を押して、プッシュプレート2のキャビティから製品を推進し、完全なデモを達成します。 排出機構は、カビの閉鎖中に初期位置にリセットされ、1つの作業サイクルが完了します。

金型の使用中、キャスティングの表面は、ダイキャスティングサイクルの数が増加するにつれて拡大したメッシュバーを示しました。 研究では、この問題の2つの原因を発表しました。大きなカビの温度差と重大な空洞表面粗さ。 これらの問題を軽減するには、使用前に金型を予熱し、生産中に冷却を実装することが不可欠です。 カビは180°Cの温度に予熱され、カビの表面粗さは制御され、RA≤0.4µmに維持されます。 これらの測定値は、鋳物の品質を大幅に向上させます。

カビの表面は、耐摩耗性を改善するためにニトリッド処理を受け、使用中に適切な予熱と冷却が保証されます。 さらに、10,000個のダイキャスティングサイクルごとに応力抑制が行われ、空洞の表面が磨かれて窒化されます。 これらのステップは、金型の寿命を大幅に拡張します。 現在、金型は50,000のダイキャスティングサイクルを超えており、その信頼性と耐久性を示しています。

結論として、ZL103合金ブラケットの鋳造プロセスと金型設計の分析は、高次元の精度と表面の品質を達成するために、摂食方法、給餌位置、パーツポジショニングなどの要因を考慮することの重要性を強調しています。 選ばれたゲートフォームであるポイントゲートは、滑らかな表面と均一な構造を備えた鋳物を生産するのに効果的であることが証明されました。 ヒンジベースの二次プッシュアウト設計と並んで、2分割表面メカニズムは、鋳物の変形とサイズの耐性に関連する問題を解決しました。 適切なカビの予熱、制御されたカビの表面の粗さ、およびニトリッド、ストレス焼き付け、研磨などの予防策に続いて、寿命が長く、鋳造品質の改善を備えた金型が達成されました。 このプロジェクトの成功は、品質と革新に対するトールセンのコミットメントを示しています。