การวิเคราะห์ความสามารถในการผลิตของแม่พิมพ์หล่อแบบตาย

การวิเคราะห์กระบวนการหล่อและการออกแบบแม่พิมพ์สำหรับ zl103 อัลลอยด์วงเล็บ

รูปที่ 1 แสดงแผนภาพโครงสร้างของส่วนวงเล็บซึ่งทำจากโลหะผสม ZL103 ความซับซ้อนของรูปร่างของชิ้นส่วนการปรากฏตัวของหลุมจำนวนมากและความหนาบางของมันทำให้ยากที่จะนำออกในระหว่างกระบวนการหล่อและอาจนำไปสู่การเสียรูปและปัญหาความทนทานต่อมิติ ด้วยความแม่นยำในมิติที่สูงและความต้องการคุณภาพพื้นผิวจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาวิธีการให้อาหารอย่างระมัดระวังตำแหน่งการให้อาหารและการวางตำแหน่งส่วนหนึ่งในการออกแบบแม่พิมพ์

โครงสร้างแม่พิมพ์หล่อแบบตายดังแสดงในรูปที่ 2 เป็นไปตามการออกแบบประเภทสามแผ่นที่มีเส้นสายสองส่วน ศูนย์กลางกินจากประตูจุดให้เอฟเฟกต์ที่น่าพอใจและมีลักษณะที่น่าพึงพอใจอย่างสวยงาม

แบบฟอร์มประตูเริ่มต้นที่เลือกสำหรับแม่พิมพ์หล่อแม่พิมพ์เป็นประตูโดยตรง อย่างไรก็ตามพบว่าพื้นที่เชื่อมต่อระหว่างวัสดุที่เหลือและการหล่อค่อนข้างใหญ่หลังจากการก่อตัวของชิ้นส่วนทำให้มันท้าทายที่จะลบวัสดุที่เหลือ การปรากฏตัวของวัสดุที่เหลือส่งผลกระทบในทางลบต่อคุณภาพของพื้นผิวด้านบนของการหล่อทำให้เกิดช่องหดตัวที่ไม่ตรงตามข้อกำหนดการหล่อ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ได้มีการใช้ประตูจุดและพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการสร้างการหล่อด้วยพื้นผิวที่ราบรื่นและโครงสร้างภายในที่สม่ำเสมอ เส้นผ่านศูนย์กลางประตูด้านในถูกกำหนดเป็น 2 มม. และใช้การเปลี่ยนพอดี H7/M6 ระหว่างการบูชประตู 21 และแผ่นเบาะนั่งแม่พิมพ์คงที่ 22 พื้นผิวด้านในของบูชเกตได้รับการปรับให้เรียบเพื่ออำนวยความสะดวกในการแยกคอนเดนเสทออกจากช่องทางหลักเพื่อให้ได้ความขรุขระของพื้นผิวของ RA = 0.8µm

เมื่อพิจารณาถึงข้อ จำกัด ที่เกิดขึ้นจากรูปร่างของระบบ gating ใช้วิธีการพื้นผิวสองส่วนในแม่พิมพ์เพื่อแยกส่วนของส่วนออกจากปลอกแขนและพื้นผิวการหล่อ พื้นผิวที่แยกจากกันฉันถูกใช้เพื่อแยกวัสดุที่เหลือออกจากแขนเสื้อ Sprue ในขณะที่การแยกพื้นผิว II หักวัสดุที่เหลือจากพื้นผิวการหล่อ แผ่นแผ่นกั้น 24 ตั้งอยู่ที่ส่วนท้ายของก้านผูก 23 อำนวยความสะดวกในการแยกตามลำดับของพื้นผิวที่แยกจากกันทั้งสอง นอกจากนี้ Tie Rod 23 ยังทำหน้าที่เป็นผู้ให้บริการระยะไกล ความยาวของแขนปากได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อลดการกำจัดวัสดุที่เหลือ

หลังจากแยกจากกันโพสต์คู่มือจะปรากฏขึ้นจากหลุมคู่มือของเทมเพลตที่เคลื่อนย้ายได้ 29 ดังนั้นในระหว่างการปิดเชื้อราโพรงเชื้อราแทรก 26 อยู่ในตำแหน่งที่แม่นยำโดยลูกสูบไนล่อน 27 บนเทมเพลตที่เคลื่อนย้ายได้ 29

การออกแบบแม่พิมพ์เริ่มต้นนั้นรวมการผลักออกครั้งเดียวโดยใช้ก้านดัน อย่างไรก็ตามสิ่งนี้นำไปสู่ปัญหาเช่นการเสียรูปและขนาดที่ไม่ยอมรับในการหล่อ การวิจัยและการทดลองอย่างกว้างขวางพบว่าความหนาบางและความยาวที่ใหญ่ขึ้นของการหล่อส่งผลให้แรงที่เพิ่มขึ้นที่เพิ่มขึ้นบนส่วนแทรกตรงกลางของแม่พิมพ์ที่เคลื่อนที่ซึ่งนำไปสู่การเสียรูปเมื่ออยู่ภายใต้การผลักแรงที่ปลายทั้งสอง เพื่อแก้ไขปัญหานี้มีการใช้กลไกการผลักดันรอง กลไกนี้ใช้โครงสร้างการเชื่อมต่อบานพับซึ่งแผ่นกดด้านบน 8 และแผ่นกดที่ต่ำกว่า 12 เชื่อมต่อผ่านแผ่นบานพับสองแผ่น 9 และ 10 และเพลาพิน 14 แรงผลักจากก้านดันของเครื่องหล่อตายเริ่มแรกถูกส่งไปยังแผ่นกดด้านบน 8 ทำให้การเคลื่อนไหวพร้อมกันสำหรับการกดครั้งแรก เมื่อเกินขีด จำกัด ของขีด จำกัด ของบล็อก 15 บานพับงอและแรงผลักจากก้านดันของเครื่องหล่อทำหน้าที่ทำหน้าที่เพียงอย่างเดียวบนแผ่นกดด้านล่าง 12 เมื่อมาถึงจุดนี้แผ่นกดด้านบน 8 หยุดเคลื่อนที่ทำให้การกดครั้งที่สอง

กระบวนการทำงานของแม่พิมพ์นั้นเกี่ยวข้องกับการฉีดอัลลอยของเหลวอย่างรวดเร็วภายใต้แรงกดดันจากเครื่องหล่อน้ำแบบตายแล้วตามด้วยการเปิดเชื้อราหลังจากก่อตัว ในระหว่างการเปิดเชื้อราพื้นผิวการแยก I-I จะถูกแยกออกจากเดิมเพื่อให้สามารถแยกวัสดุที่เหลืออยู่ที่ประตูจากปลอกสปรู 21 ต่อจากนั้นเมื่อแม่พิมพ์ยังคงเปิดอยู่แท่งความตึง 23 จะส่งผลกระทบต่อการแยกพื้นผิวที่แยกจากกัน II ดึงวัสดุที่เหลือออกจากจอมเข้า ชิ้นส่วนที่เหลือทั้งหมดสามารถลบออกจากส่วนแทรกตรงกลางของแม่พิมพ์คงที่ กลไกการขับออกจะเริ่มต้นแล้วเริ่มการกดครั้งแรก แผ่นบานพับที่ต่ำกว่า 10, เพลาพิน 14 และแผ่นบานพับด้านบน 9 เปิดใช้งานก้านดันของเครื่องหล่อแบบตายเพื่อดันทั้งแผ่นกดที่ด้านล่าง 12 และแผ่นกดด้านบน 8 พร้อมกันผลักดันการหล่อออกไปจากแผ่นที่เคลื่อนที่และใส่เข้าไปในจุดแทรกของศูนย์แม่พิมพ์ 3 เมื่อเพลาพิน 14 เคลื่อนที่ออกจากบล็อก จำกัด 15 มันจะโค้งไปทางกึ่งกลางของแม่พิมพ์ทำให้สูญเสียแรงโดยแผ่นดันด้านบน 8 ดังนั้น Bolt Push Rod 18 และ Push Plate 2 หยุดเคลื่อนที่ในขณะที่ Push Plate ที่ต่ำกว่า 12 ยังคงเคลื่อนที่ไปข้างหน้าผลักดันท่อกด 6 และ Push Rod 16 เพื่อขับเคลื่อนผลิตภัณฑ์ออกจากโพรงของแผ่นกด 2 กลไกการดีดออกจะถูกรีเซ็ตเป็นตำแหน่งเริ่มต้นในระหว่างการปิดเชื้อราโดยเสร็จสิ้นรอบการทำงานหนึ่งรอบ

ในระหว่างการใช้แม่พิมพ์พื้นผิวของการหล่อแสดงเสี้ยนตาข่ายที่ขยายตัวเมื่อจำนวนรอบการหล่อตายเพิ่มขึ้น การวิจัยเปิดเผยสองสาเหตุสำหรับปัญหานี้: ความแตกต่างของอุณหภูมิแม่พิมพ์ขนาดใหญ่และความขรุขระของพื้นผิวที่สำคัญ เพื่อลดปัญหาเหล่านี้ให้อุ่นแม่พิมพ์ก่อนการใช้งานและการใช้งานการระบายความร้อนในระหว่างการผลิตเป็นสิ่งจำเป็น แม่พิมพ์ถูกอุ่นไปที่อุณหภูมิ 180 ° C และความขรุขระของพื้นผิวของแม่พิมพ์นั้นถูกควบคุมการรักษาไว้ที่ Ra≤0.4µm มาตรการเหล่านี้ช่วยเพิ่มคุณภาพของการหล่ออย่างมีนัยสำคัญ

พื้นผิวของแม่พิมพ์ผ่านการรักษาด้วยไนไตรด์เพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอและการอุ่นและการระบายความร้อนที่เหมาะสมในระหว่างการใช้งาน นอกจากนี้การแบ่งเบากรางความเครียดจะดำเนินการหลังจากทุกรอบการหล่อตาย 10,000 รอบและพื้นผิวโพรงจะขัดและไนเตรด ขั้นตอนเหล่านี้ยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์อย่างมีนัยสำคัญ ปัจจุบันแม่พิมพ์มีวัฏจักรการหล่อตายมากกว่า 50,000 รอบแสดงให้เห็นถึงความน่าเชื่อถือและความทนทาน

โดยสรุปการวิเคราะห์กระบวนการหล่อและการออกแบบแม่พิมพ์สำหรับตัวยึดโลหะผสม ZL103 เน้นความสำคัญของการพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่นวิธีการให้อาหารตำแหน่งการให้อาหารและการวางตำแหน่งชิ้นส่วนเพื่อให้ได้ความแม่นยำในมิติและคุณภาพพื้นผิวสูง รูปแบบประตูที่เลือกประตูจุดพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการสร้างการหล่อด้วยพื้นผิวที่เรียบและโครงสร้างที่สม่ำเสมอ กลไกพื้นผิวสองฝ่ายควบคู่ไปกับการออกแบบแบบพุชออกรองจากบานพับปัญหาที่ได้รับการแก้ไขที่เกี่ยวข้องกับการเสียรูปและขนาดที่ไม่ทนต่อการหล่อ หลังจากการอุ่นเชื้อราที่เหมาะสมการควบคุมความขรุขระพื้นผิวของโพรงแม่พิมพ์และมาตรการเชิงป้องกันเช่นไนเตรตการแบ่งเบedความเครียดและการขัดเชื้อแม่พิมพ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนานและคุณภาพการหล่อที่ดีขึ้น ความสำเร็จของโครงการนี้แสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นของ Tallsen ต่อคุณภาพและนวัตกรรม