Üç plakalı menteşe bağlantısı için kalıp döküm kalıbının üretilebilirlik analizi itme plakası braketi_h

ZL103 alaşım braketi için döküm işleminin ve kalıp tasarımının analizi

Şekil 1, ZL103 alaşımından yapılmış braket kısmının yapısal diyagramını göstermektedir. Parçanın şeklinin karmaşıklığı, çok sayıda deliğin varlığı ve ince kalınlığı döküm işlemi sırasında çıkarmayı zorlaştırır ve deformasyon ve boyutsal tolerans sorunlarına yol açabilir. Yüksek boyutlu doğruluk ve yüzey kalitesi gereksinimleri göz önüne alındığında, kalıp tasarımında beslenme yöntemini, beslenme pozisyonunu ve parça konumlandırmayı dikkatlice dikkate almak çok önemlidir.

Şekil 2'de gösterildiği gibi kalıp döküm kalıp yapısı, iki parçalı ayrılma çizgisine sahip üç plakalı tip bir tasarımı izler. Merkez, tatmin edici bir etki ve estetik açıdan hoş bir görünüm sağlayan nokta kapısından beslenir.

Kalıplı kalıp için seçilen ilk kapı formu doğrudan bir kapıdır. Bununla birlikte, kalıntı malzeme ile döküm arasındaki bağlantı alanının kısmen oluşumundan sonra nispeten büyük olduğu ve artık malzemenin çıkarılmasını zorlaştırdığı gözlenmiştir. Kalıntı malzemenin varlığı, dökümün üst yüzeyinin kalitesini olumsuz etkiledi ve döküm gereksinimlerini karşılamayan büzülme boşluklarına neden oldu. Bunu ele almak için, bir nokta kapısı benimsenmiş ve düz yüzeyleri ve muntazam iç yapıları olan dökümlerin üretilmesinde etkili olduğu kanıtlanmıştır. İç kapı çapı 2mm olarak belirlendi ve Gate Bughing 21 ile sabit kalıp koltuk plakası 22 arasında bir geçiş H7/M6 kullanıldı. Kapı burcunun iç yüzeyi, kondensatın ana kanaldan ayrılmasını kolaylaştırmak için düzeltildi ve RA = 0.8 um'lik bir yüzey pürüzlülüğü elde etti.

Gaging sisteminin şekli tarafından ortaya çıkan sınırlamalar göz önüne alındığında, ladin manşonundan ve döküm yüzeyinden parça ayrılmasını ele almak için kalıpta iki bölümlü bir yüzey yaklaşımı kullanılmıştır. Ayrılma Yüzeyi Kalan malzemeyi ladin manşonundan ayırmak için kullanılırken, ayrılık yüzeyi II, kalan malzemeyi döküm yüzeyinden kırdı. TIE Çubuğu 23'ün sonunda yer alan bölme plakası 24, iki ayrılık yüzeyinin sıralı ayrılmasını kolaylaştırdı. Ayrıca, TIE Çubuğu 23 mesafe sabitleyici olarak hareket etti. Ağız manşonunun uzunluğu, kalan malzemenin çıkarılmasını kolaylaştırmak için optimize edildi.

Ayrıldıktan sonra, rehber direği hareketli şablon 29'un kılavuz deliğinden ortaya çıkar. Sonuç olarak, kalıp kapanması sırasında, kalıp boşluk eki 26, hareketli şablon 29 üzerinde naylon piston 27 tarafından doğru bir şekilde konumlandırılır.

İlk kalıp tasarımı, bir itme çubuğu kullanılarak bir kerelik bir itme içeriyordu. Bununla birlikte, bu, dökümlerde deformasyon ve boyut tolerans dışı gibi sorunlara yol açtı. Kapsamlı araştırma ve deneyler, dökümlerin ince kalınlığının ve daha büyük uzunluğunun, hareketli kalıbın merkez eki üzerinde artan bir sıkma kuvveti ile sonuçlandığını ve her iki uçta da iten kuvvetlere maruz kaldığında deformasyona yol açtığını ortaya koydu. Bu sorunu çözmek için ikincil bir itme mekanizması uygulandı. Bu mekanizma, üst itme plakası 8 ve alt itme plakası 12'nin iki menteşe plakası 9 ve 10 ve bir pim mili 14 ile bağlandığı bir menteşe bağlantı yapısı kullanılmıştır. Kalıp döküm makinesinin itme çubuğundan itme kuvveti başlangıçta üst itme plakasına 8 iletildi ve ilk itme için eşzamanlı hareket sağladı. Sınır bloğu 15'in sınır stroku aşıldıktan sonra, menteşe büküldü ve kalıp döküm makinesinin itme çubuğundan itme kuvveti sadece alt itme plakasına göre hareket etti. Bu noktada, üst itme plakası 8 hareket etmeyi durdurdu ve ikinci itmeye izin verdi.

Küfün çalışma işlemi, sıvı alaşımının kalıp döküm makinesinden basınç altında hızlı bir şekilde enjeksiyonunu, ardından oluştuktan sonra kalıp açılmasını içerir. Kalıp açıklığı sırasında, I-I ayrılma yüzeyi başlangıçta ayrılır ve kalan malzemenin kaptaki ladin kılıfından 21'den ayrılmasına izin verir. Daha sonra, kalıp açılmaya devam ettikçe, gerginlik çubukları 23, ayrılma yüzeyinin ayrılmasını etkiler ve kalan malzemeyi Ingate'den çeker. Kalan malzemenin tamamı, sabit kalıbın orta eklentisinden çıkarılabilir. Daha sonra ejeksiyon mekanizması başlatılır ve ilk itmeye başlar. Alt menteşe plakası 10, pim mili 14 ve üst menteşe plakası 9, kalıp döküm makinesinin itme çubuğunun hem alt itme plakasını hem de üst itme plakasını aynı anda itmesini sağlar, dökümü hareketli plakadan düzgün bir şekilde iter ve sabit ekin 5'in çekirdek pullingini aktive ederken kalıp merkezinin ekleme 3'üne sokulur. Pim mili 14 sınır bloğundan 15 uzaklaştıkça, kalıbın merkezine doğru bükülür, bu da üst itme plakası 8 tarafından kuvvet kaybına neden olur. Sonuç olarak, cıvata itme çubuğu 18 ve itme plakası 2 hareketini durdururken, alt itme plakası 12 ilerlemeye devam eder, itme tüpü 6 ve itme çubuğu 16, ürünü itme plakasının boşluğundan iterek tam bir demulding elde eder. Ejeksiyon mekanizması, bir çalışma döngüsünü tamamlayarak kalıp kapatma sırasında başlangıç ​​konumuna sıfırlanır.

Kalıp kullanımı sırasında, dökümün yüzeyi, kalıp döküm döngülerinin sayısı arttıkça genişleyen bir örgü çapak sergiledi. Araştırma bu sorunun iki nedeni ortaya çıkardı: büyük küf sıcaklığı farklılıkları ve önemli boşluk yüzeyi pürüzlülüğü. Bu problemleri azaltmak için, kullanımdan önce kalıbın önceden ısıtılması ve üretim sırasında soğutma uygulanması esastır. Kalıp 180 ° C'lik bir sıcaklığa önceden ısıtılır ve kalıp boşluğunun yüzey pürüzlülüğü kontrol edilir ve RA≤0.4 um'de tutulur. Bu önlemler dökümlerin kalitesini önemli ölçüde artırır.

Kalıp yüzeyi, aşınma direncini iyileştirmek için nitriding tedavisine maruz kalır ve kullanım sırasında uygun ön ısıtma ve soğutma sağlanır. Ek olarak, her 10.000 kalıp döküm döngüsünden sonra stres temperleme gerçekleştirilir ve boşluk yüzeyi cilalanır ve nitrifiye edilir. Bu adımlar kalıbın ömrünü önemli ölçüde uzatır. Şu anda, kalıp 50.000 kalıp döküm döngüsünü aştı, güvenilirliğini ve dayanıklılığını gösterdi.

Sonuç olarak, ZL103 alaşım braketi için döküm işleminin ve kalıp tasarımının analizi, yüksek boyutlu doğruluk ve yüzey kalitesi elde etmek için beslenme yöntemi, beslenme pozisyonu ve parça konumu gibi faktörleri dikkate almanın önemini vurgulamaktadır. Seçilen kapı formu, nokta kapısı, düz yüzeylere ve düzgün yapılara sahip dökümlerin üretilmesinde etkili olduğunu kanıtladı. İki bölümlü yüzey mekanizması, menteşe bazlı ikincil itme tasarımının yanı sıra, deformasyon ve dökümlerde tolerans dışı boyutla ilgili sorunları çözdü. Uygun kalıp ön ısıtma, kontrollü küf boşluğu yüzeyi pürüzlülüğünü ve nitriding, stres temperleme ve parlatma gibi önleyici önlemlerin ardından, uzun ömürlü bir kalıp ve iyileştirilmiş döküm kalitesi elde edildi. Bu projenin başarısı, Tallsen'in kalite ve yeniliğe olan bağlılığını göstermektedir.