Analiza izdelave kalupa za izdelavo matrice za tri-ploščo s tečajem priključne plošče nosilca_h

Analiza postopka vlivanja in zasnove plesni za zlitinski nosilec ZL103

Slika 1 prikazuje strukturni diagram dela nosilca, ki je izdelan iz zlitine ZL103. Kompleksnost oblike dela, prisotnost številnih lukenj in njegova tanka debelina otežujejo izvlečenje med postopkom vlivanja in lahko vodijo do težav z deformacijo in dimenzijsko toleranco. Glede na veliko dimenzijske natančnosti in potrebe po kakovosti površine je ključnega pomena, da natančno razmislite o načinu hranjenja, položaju hranjenja in pozicioniranju dela v zasnovi plesni.

Struktura plesni, ki izteka die, kot je prikazano na sliki 2, sledi dizajnu tipa s tremi ploščami z dvodelno ločilno črto. Center se napaja od točkovnih vrat, kar zagotavlja zadovoljiv učinek in estetsko prijeten videz.

Začetna obrazec vrat, izbrana za kalup, ki je zasukala, so bila neposredna vrata. Vendar je bilo opaziti, da je bila območje priključka med preostalim materialom in vlivanjem po tvorbi dela razmeroma veliko, zaradi česar je izziv odstraniti preostali material. Prisotnost preostalega materiala je negativno vplivala na kakovost zgornje površine kastinga, kar je povzročilo krčenje votlin, ki niso ustrezale zahtevam za vlivanje. Za reševanje tega so bila sprejeta točkovna vrata in se izkazala za učinkovito pri proizvodnji ulitkov z gladkimi površinami in enakomernimi notranjimi strukturami. Premer notranjih vrat je bil določen kot 2 mm, prehodno prileganje H7/M6 pa je bilo uporabljeno med vhodno puše 21 in fiksno sedežno ploščo 22. Notranja površina vhodne puše je bila zglajena, da se olajša ločitev kondenzata od glavnega kanala, pri čemer je dosegla površinsko hrapavost RA = 0,8 µm.

Glede na omejitve, ki jih postavlja oblika sistema, je bil v kalupu uporabljen dvodelni površinski pristop, ki je obravnaval ločitev dela od rokava smreke in površine vlivanja. Ločitvena površina I sem bila navajena za ločitev preostalega materiala od rokavov smreke, medtem ko je preostali material razdelil površino II s površine vlivanja. Napadana plošča 24, ki se nahaja na koncu kravate palice 23, je olajšala zaporedno ločitev obeh površin. Poleg tega je Tie Rod 23 deloval kot fiksir na daljavo. Dolžina ustnic je bila optimizirana, da je olajšala odstranjevanje preostalega materiala.

Po ločitvi izhaja vodnik iz vodilne luknje premične predloge 29. Posledično je med zaprtjem plesni v vložku plesni votline 26 natančno nameščen najlonski bat 27 na premični predlogi 29.

Začetna zasnova kalupa je vključila enkratno potiskanje z uporabo potisne palice. Vendar je to privedlo do težav, kot sta deformacija in velikost zunaj tolerance v odlitkah. Obsežne raziskave in eksperimentiranje so pokazale, da je tanka debelina in večja dolžina ulitkov povzročila povečano silo zategovanja na sredinskem vložku premikajočega se kalupa, kar je vodilo do deformacije, ko so bili podvrženi sili na obeh koncih. Za rešitev tega vprašanja je bil izveden sekundarni potisni mehanizem. Ta mehanizem je uporabil strukturo tečaja, v kateri sta bila zgornja potisna plošča 8 in spodnja plošča 12 priključena skozi dve tečajni plošči 9 in 10 in zatič gred 14. Sila potiska iz potisne palice naprave za utrinke je bila sprva prenesena na zgornjo push ploščo 8, kar je omogočilo hkratno gibanje za prvi pritisk. Ko je bil mejni kap mejnega bloka 15 presežen, se je tečaj upognil in potisni sil iz potisne palice za kasting naprave delovala izključno na spodnji potisni plošči 12. Na tej točki se je zgornja push plošča 8 prenehala premikati, kar je omogočilo drugi pritisk.

Delovni postopek kalupa vključuje hitro vbrizgavanje tekoče zlitine pod pritiskom iz stroja za iztegnitev, ki mu sledi odpiranje plesni po oblikovanju. Med odpiranjem plesni se sprva loči površina I-I, kar omogoča ločitev preostalega materiala na vratih od suhega smreke 21. Nato, ko se kalup še naprej odpira, napetostne palice 23 vplivajo na ločitev ločitvene površine II in odvzamejo preostali material iz ingata. Celoten kos preostalega materiala je mogoče odstraniti iz sredinskega vložka fiksne kalupe. Nato se sproži mehanizem izmetenja, ki začne prvi pritisk. Spodnja tečajna plošča 10, pin gred 14 in zgornja tečaja plošča 9 omogočajo, da potisni palici stroja za vpražemo die, da potisne tako spodnjo push ploščo 12 kot zgornjo push ploščo 8 hkrati, nemoteno potisnejo litje stran od premikajoče se plošče in jo vstavijo v vstavko v središču kalupa 3, medtem ko aktivirajo vstavljanje 3 vgrajenega vstavka 3. Ko se zatična gred 14 oddalji od mejnega bloka 15, se upogne proti sredini kalupa, kar ima za posledico izgubo sile z zgornjo potisno ploščo 8. Posledično se vijačna palica 18 in potisne plošče 2 ustavita, medtem ko se spodnja potisna plošča 12 nadaljuje s premikanjem naprej, potisni potisni cev 6 in potisni palico 16, da izdelek poganja iz vdolbine potisne plošče 2, kar doseže popolno demoltacijo. Mehanizem izmeta se ponastavi na svoj začetni položaj med zaprtjem plesni in dokonča en delovni cikel.

Med uporabo plesni se je površina ulivanja pokazala mrežasti Burr, ki se je razširila, ko se je število ciklov, ki se umrejo, povečalo. Raziskave so razkrile dva vzroka za to vprašanje: velike temperaturne razlike v plesni in pomembna hrapavost površine votline. Za ublažitev teh težav sta predgrevanje plesni pred uporabo in izvajanje hlajenja med proizvodnjo bistvenega pomena. Plesen se predhodno segreje na temperaturo 180 ° C, površinska hrapavost plesni votlini pa se nadzoruje, pri čemer jo vzdržuje pri RA≤0,4 µm. Ti ukrepi znatno povečujejo kakovost ulitkov.

Površina kalupa je podvržena dušiki za izboljšanje odpornosti proti obrabi, pravilno predgrevanje in hlajenje pa se zagotovimo med uporabo. Poleg tega se po vsakih 10.000 ciklov iztekanja stresa izvede stresno kaljenje, površina votline pa je polirana in nitrirana. Ti koraki znatno podaljšajo življenjsko dobo kalupa. Trenutno je kalup presegel 50.000 ciklov, ki iztekajo matrico, kar je pokazalo njeno zanesljivost in trajnost.

Za zaključek analiza procesa vlivanja in zasnove plesni za zlitinski nosilec ZL103 poudarja pomen upoštevanja dejavnikov, kot so metoda hranjenja, položaj hranjenja in pozicioniranje dela za doseganje visoke dimenzijske natančnosti in kakovosti površine. Izbrana oblika vrat, točkovna vrata, se je izkazala za učinkovito pri proizvodnji ulitkov z gladkimi površinami in enotnimi strukturami. Dvodelni površinski mehanizem, poleg sekundarne zasnove, ki temelji na tečaju, je rešil težave, povezane z deformacijo in velikosti zunaj tolerance v ulitkov. Po pravilnem predgrevanju plesni, nadzorovane hrapavosti površine v votlini in preventivnih ukrepih, kot so nitriranje, stresno kaljenje in poliranje, je bila dosežena plesen s podaljšano življenjsko dobo in izboljšano kakovost vlivanja. Uspeh tega projekta ponazarja Tallsenovo zavezanost kakovosti in inovacijam.