3 플레이트 힌지 연결 푸시 플레이트 브래킷에 대한 다이 캐스팅 금형의 제조 가능성 분석

ZL103 합금 브래킷의 주조 과정 및 금형 설계 분석

그림 1은 ZL103 합금으로 만들어진 브래킷 부분의 구조 다이어그램을 보여줍니다. 부품 모양의 복잡성, 수많은 구멍의 존재 및 얇은 두께로 인해 주조 과정에서 배출하기가 어렵고 변형 및 치수 공차 문제가 발생할 수 있습니다. 높은 차원 정확도 및 표면 품질 요구 사항을 고려할 때 금형 설계에서의 공급 방법, 공급 위치 및 부품 위치를 신중하게 고려하는 것이 중요합니다.

도 2에 도시 된 바와 같이 다이 캐스팅 금형 구조는 2 부분으로 된 이별 라인을 갖는 3- 플레이트 유형 설계를 따른다. 중앙은 포인트 게이트에서 공급되어 만족스러운 효과와 미적으로 유쾌한 외관을 제공합니다.

다이 캐스팅 금형에 대해 선택된 초기 게이트 양식은 직접 게이트였습니다. 그러나, 잔류 물질과 주조 사이의 연결 영역은 부분 형성 후 비교적 크기 때문에 잔류 물질을 제거하는 것이 어려운 것으로 관찰되었다. 잔류 물질의 존재는 주조의 상부 표면의 품질에 부정적인 영향을 미쳐 주조 요구 사항을 충족하지 않은 수축 공동을 유발했습니다. 이를 해결하기 위해 포인트 게이트가 채택되었으며 부드러운 표면과 균일 한 내부 구조를 갖는 주물을 생산하는 데 효과적이었습니다. 내부 게이트 직경은 2mm로 결정되었고, 게이트 부싱 21과 고정 금형 시트 플레이트 22 사이에 전이 적합 H7/M6을 사용 하였다. 게이트 부싱의 내부 표면을 매끄럽게하여 주 채널로부터 응축수의 분리를 용이하게하여 Ra = 0.8µm의 표면 거칠기를 달성했습니다.

게이팅 시스템의 형태에 의해 제기 된 한계를 고려할 때, 스프 루 슬리브 및 주조 표면으로부터의 부품 분리를 다루기 위해 금형에 2 부분으로 구성된 표면 접근법이 사용되었다. 이별 표면 I는 나머지 재료를 Sprue 슬리브에서 분리하는 데 사용되었으며, 표면 II를 이별하면 나머지 재료를 주조 표면에서 부러 뜨 렸습니다. 타이로드 23의 끝에 위치한 배플 플레이트 24는 2 개의 이별 표면의 순차적 분리를 용이하게 하였다. 또한, 타이로드 23은 거리 고정 장치 역할을했다. 구강 슬리브의 길이는 나머지 재료의 제거를 용이하게하기 위해 최적화되었습니다.

이별 후, 가이드 포스트는 움직일 수있는 템플릿의 가이드 구멍에서 나온다. 결과적으로, 금형 폐쇄 동안, 금형 공동 삽입물 26은 움직일 수있는 템플릿 29에서 나일론 플런저 27에 의해 정확하게 위치된다.

초기 금형 설계는 푸시로드를 사용하여 일회성 푸시 아웃을 통합했습니다. 그러나 이로 인해 캐스팅의 변형 및 방해가되지 않는 크기와 같은 문제가 발생했습니다. 광범위한 연구 및 실험에 따르면 주조의 얇은 두께와 더 큰 길이는 움직이는 곰팡이의 중심 삽입에 강화력이 증가하여 양쪽 끝에서 힘을 눌렀을 때 변형을 초래했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 2 차 추진 메커니즘이 구현되었습니다. 이 메커니즘은 힌지 연결 구조를 사용했는데, 여기서 상단 푸시 플레이트 8 및 하부 푸시 플레이트 (12)는 2 개의 힌지 플레이트 9 및 10을 통해 연결되어 있고 핀 샤프트 (14). 다이 캐스팅 머신의 푸시로드로부터의 푸시 력은 처음에 상단 푸시 플레이트 8로 전달되어 첫 번째 푸시를 동시에 움직일 수있게되었다. 한계 블록 15의 한계 스트로크가 초과되면, 힌지 구부러지고, 다이 캐스팅 머신의 푸시로드로부터의 푸시 력은 하부 푸시 플레이트 (12)에만 작용했다. 이 시점에서, 상단 푸시 플레이트 8은 움직이지 않아 두 번째 푸시를 허용합니다.

곰팡이의 작업 공정은 다이 캐스팅 기계로부터 압력 하에서 액체 합금의 빠른 주입과 형성 후 금형 개구부를 포함한다. 금형 개구부 동안, I-I 이별 표면은 초기에 분리되어 Sprue 슬리브 21로부터 게이트에서 나머지 재료를 분리 할 수 ​​있습니다. 이어서, 금형이 계속 열리면서, 장력 막대 (23)는 이별 표면 II의 분리에 영향을 미쳐 나머지 재료를 ingate에서 끌어냅니다. 나머지 재료의 전체 조각은 고정 금형의 중심 삽입물에서 제거 될 수 있습니다. 그런 다음 방출 메커니즘이 시작되어 첫 번째 푸시를 시작합니다. 하부 힌지 플레이트 10, 핀 샤프트 14 및 상단 힌지 플레이트 9는 다이 캐스팅 기계의 푸시로드가 하부 푸시 플레이트 12 및 상단 푸시 플레이트 8을 동시에 밀어 내고, 움직이는 판에서 주조를 부드럽게 밀어 내고 고정 인서트 5의 코어 풀링을 활성화시킨다. 핀 샤프트 14가 한계 블록 15로부터 멀어지면서 금형의 중심을 향해 구부러져 상단 푸시 플레이트 8에 의한 힘의 손실이 발생한다. 결과적으로, 볼트 푸시로드 18 및 푸시 플레이트 2는 움직이지 않는 반면, 하단 푸시 플레이트 (12)는 계속해서 앞으로 이동하여 푸시 튜브 6을 밀어 푸시로드 (16)를 밀어 푸시 플레이트 2의 공동으로부터 생성물을 추진하여 완전한 탈취를 달성한다. 배출 메커니즘은 금형 폐쇄 중에 초기 위치로 재설정되어 하나의 작업주기를 완료합니다.

곰팡이 사용 동안, 주조의 표면은 다이 캐스팅주기의 수가 증가함에 따라 확장되는 메쉬 버를 나타냈다. 연구는이 문제에 대한 두 가지 원인이라는 두 가지 원인이 발표되었습니다. 이러한 문제를 완화하려면 사용하기 전에 금형을 예열하고 생산 중 냉각 구현이 필수적입니다. 금형은 180 ℃의 온도로 예열되고, 금형 공동의 표면 거칠기가 제어되어 Ra≤0.4µm로 유지된다. 이러한 조치는 주물의 품질을 크게 향상시킵니다.

곰팡이 표면은 내마모성을 개선하기 위해 질화 처리를 거치며, 사용 중에 적절한 예열 및 냉각이 보장됩니다. 또한, 10,000 개의 다이 캐스팅 사이클마다 응력 템퍼링이 수행되며, 공동 표면이 연마되고 질화됩니다. 이 단계는 금형의 수명을 크게 연장합니다. 현재 금형은 5 만 건의 다이 캐스팅주기를 초과하여 신뢰성과 내구성을 보여줍니다.

결론적으로, ZL103 합금 브래킷에 대한 주조 공정 및 금형 설계의 분석은 공급 방법, 공급 위치 및 높은 차원 정확도 및 표면 품질을 달성하기위한 부분 위치와 같은 요소를 고려하는 것의 중요성을 강조합니다. 선택된 게이트 형태 인 Point Gate는 매끄러운 표면과 균일 구조를 갖는 주물을 생산하는 데 효과적이었습니다. 힌지 기반 2 차 푸시 아웃 디자인과 함께 2 부분으로 구성된 표면 메커니즘은 캐스팅의 변형 및 크기가 큰 크기와 관련된 문제를 해결했습니다. 적절한 곰팡이 예열, 제어 금형 공동 표면 거칠기 및 질화, 스트레스 템퍼링 및 연마와 같은 예방 조치, 연장 된 수명 및 개선 된 주조 품질을 갖는 곰팡이가 달성되었습니다. 이 프로젝트의 성공은 Tallsen의 품질과 혁신에 대한 헌신을 보여줍니다.