Phân tích sản xuất của khuôn đúc chết cho kết nối bản lề ba tấm Khung kết nối_H

Phân tích quy trình đúc và thiết kế khuôn cho khung hợp kim ZL103

Hình 1 mô tả sơ đồ cấu trúc của phần khung, được làm bằng hợp kim ZL103. Sự phức tạp của hình dạng của bộ phận, sự hiện diện của nhiều lỗ hổng và độ dày mỏng của nó gây khó khăn cho việc đẩy ra trong quá trình đúc và có thể dẫn đến các vấn đề biến dạng và dung sai kích thước. Với độ chính xác cao và yêu cầu chất lượng bề mặt, điều quan trọng là phải xem xét cẩn thận phương pháp cho ăn, vị trí cho ăn và định vị một phần trong thiết kế khuôn.

Cấu trúc khuôn đúc, như trong Hình 2, tuân theo thiết kế loại ba tấm với đường chia tay hai phần. Trung tâm cung cấp từ cổng điểm, cung cấp một hiệu ứng thỏa đáng và vẻ ngoài thẩm mỹ.

Mẫu cổng ban đầu được chọn cho khuôn đúc là một cổng trực tiếp. Tuy nhiên, người ta đã quan sát thấy rằng khu vực kết nối giữa vật liệu dư và đúc tương đối lớn sau khi hình thành một phần, khiến cho việc loại bỏ vật liệu dư. Sự hiện diện của vật liệu còn lại ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng của bề mặt trên của đúc, gây ra các khoang co ngót không đáp ứng các yêu cầu đúc. Để giải quyết vấn đề này, một cổng điểm đã được thông qua và được chứng minh là có hiệu quả trong việc sản xuất các vật đúc với các bề mặt nhẵn và cấu trúc bên trong đồng đều. Đường kính cổng bên trong được xác định là 2 mm và chuyển đổi phù hợp với H7/M6 được sử dụng giữa ống lót cổng 21 và tấm ghế khuôn cố định 22. Bề mặt bên trong của ống lót cổng được làm mịn để tạo điều kiện cho việc tách ngưng tụ khỏi kênh chính, đạt được độ nhám bề mặt của RA = 0,8.

Xem xét những hạn chế được đặt ra bởi hình dạng của hệ thống giao thoa, một cách tiếp cận bề mặt hai phần được sử dụng trong khuôn để giải quyết sự tách biệt một phần với tay áo Sprue và bề mặt đúc. Bề mặt chia tay Tôi được sử dụng để tách vật liệu còn lại khỏi tay áo Sprue, trong khi chia tay bề mặt II đã phá vỡ vật liệu còn lại từ bề mặt đúc. Tấm vách ngăn 24, nằm ở cuối thanh Tie 23, tạo điều kiện cho sự phân tách tuần tự của hai bề mặt chia tay. Hơn nữa, thanh cà vạt 23 hoạt động như một người cố định khoảng cách. Chiều dài của ống tay miệng được tối ưu hóa để giảm bớt việc loại bỏ các vật liệu còn lại.

Sau khi chia tay, bài hướng dẫn xuất hiện từ lỗ hướng dẫn của mẫu di động 29. Do đó, trong quá trình đóng khuôn, khoang khuôn chèn 26 được định vị chính xác bởi pít tông nylon 27 trên mẫu di động 29.

Thiết kế khuôn ban đầu kết hợp đẩy ra một lần bằng cách sử dụng thanh đẩy. Tuy nhiên, điều này dẫn đến các vấn đề như biến dạng và kích thước ngoài khả năng chịu đựng trong các vật đúc. Nghiên cứu và thử nghiệm mở rộng cho thấy độ dày mỏng và chiều dài lớn hơn của các vật đúc dẫn đến một lực thắt chặt tăng lên trung tâm chèn khuôn chuyển động, dẫn đến biến dạng khi chịu lực đẩy ở cả hai đầu. Để giải quyết vấn đề này, một cơ chế đẩy thứ cấp đã được thực hiện. Cơ chế này đã sử dụng cấu trúc kết nối bản lề, trong đó tấm đẩy phía trên 8 và tấm đẩy dưới 12 được kết nối qua hai tấm bản lề 9 và 10 và trục pin 14. Lực đẩy từ thanh đẩy của máy đúc chết ban đầu được truyền đến tấm đẩy trên 8, cho phép chuyển động đồng thời cho lần đẩy đầu tiên. Khi vượt quá giới hạn của khối giới hạn 15, bản lề uốn cong và lực đẩy từ thanh đẩy của máy đúc chỉ hoạt động ở tấm đẩy dưới 12. Tại thời điểm này, tấm đẩy trên 8 dừng di chuyển, cho phép lần đẩy thứ hai.

Quá trình làm việc của khuôn liên quan đến việc tiêm nhanh hợp kim chất lỏng dưới áp lực từ máy đúc, sau đó là mở khuôn sau khi hình thành. Trong quá trình mở khuôn, bề mặt chia tay I-I ban đầu được tách ra, cho phép tách vật liệu còn lại tại cổng từ tay áo Sprue 21. Sau đó, khi khuôn tiếp tục mở, các thanh căng 23 ảnh hưởng đến sự tách biệt của bề mặt chia tay II, loại bỏ các vật liệu còn lại từ ingate. Toàn bộ mảnh vật liệu còn lại có thể được loại bỏ khỏi trung tâm chèn khuôn cố định. Cơ chế tống máu sau đó được bắt đầu, bắt đầu cú hích đầu tiên. Tấm bản lề dưới 10, trục pin 14 và tấm bản lề phía trên 9 cho phép thanh đẩy của máy đúc để đẩy cả tấm đẩy dưới 12 và tấm đẩy phía trên 8 đồng thời, đẩy trơn tru việc đúc ra khỏi tấm di chuyển và chèn nó vào trung tâm khuôn 3 trong khi kích hoạt kéo lõi của xác định. Khi trục pin 14 di chuyển ra khỏi khối giới hạn 15, nó uốn cong về phía trung tâm của khuôn, dẫn đến mất lực bởi tấm đẩy trên 8. Do đó, thanh đẩy bu lông 18 và tấm đẩy 2 dừng di chuyển, trong khi tấm đẩy thấp hơn tiếp tục di chuyển về phía trước, đẩy ống đẩy 6 và đẩy thanh 16 để đẩy sản phẩm ra khỏi khoang của tấm đẩy 2, đạt được hoàn toàn. Cơ chế tống máu được đặt lại về vị trí ban đầu của nó trong quá trình đóng khuôn, hoàn thành một chu kỳ làm việc.

Trong quá trình sử dụng nấm mốc, bề mặt của đúc thể hiện một khối lưới mở rộng khi số lượng chu kỳ đúc chết tăng lên. Nghiên cứu đã tiết lộ hai nguyên nhân cho vấn đề này: chênh lệch nhiệt độ khuôn lớn và độ nhám bề mặt khoang đáng kể. Để giảm thiểu những vấn đề này, làm nóng khuôn trước khi sử dụng và thực hiện làm mát trong quá trình sản xuất là rất cần thiết. Khuôn được làm nóng trước nhiệt độ 180 ° C và độ nhám bề mặt của khoang khuôn được kiểm soát, duy trì nó ở RA≤0.4. Những biện pháp này tăng cường đáng kể chất lượng của các vật đúc.

Bề mặt của khuôn trải qua điều trị bằng nitriding để cải thiện khả năng chống mài mòn, và làm nóng và làm mát trước thích hợp được đảm bảo trong quá trình sử dụng. Ngoài ra, ủ căng thẳng được thực hiện sau mỗi 10.000 chu kỳ đúc, và bề mặt khoang được đánh bóng và nitrated. Các bước này kéo dài đáng kể tuổi thọ của khuôn. Hiện tại, khuôn đã vượt quá 50.000 chu kỳ đúc, thể hiện độ tin cậy và độ bền của nó.

Tóm lại, việc phân tích quá trình đúc và thiết kế khuôn cho khung hợp kim ZL103 nêu bật tầm quan trọng của việc xem xét các yếu tố như phương pháp cho ăn, vị trí cho ăn và định vị một phần để đạt được độ chính xác và chất lượng bề mặt cao. Hình thức cổng được chọn, cổng điểm, đã chứng minh hiệu quả trong việc sản xuất các vật đúc với bề mặt mịn và cấu trúc đồng đều. Cơ chế bề mặt hai phần, cùng với thiết kế đẩy thứ cấp dựa trên bản lề, đã giải quyết các vấn đề liên quan đến biến dạng và kích thước ngoài khả năng chịu đựng trong các vật đúc. Sau khi làm nóng quá mức khuôn, độ nhám bề mặt khoang của khuôn và các biện pháp phòng ngừa như nitriding, ủ căng thẳng và đánh bóng, một khuôn có tuổi thọ mở rộng và chất lượng đúc được cải thiện đã đạt được. Thành công của dự án này minh họa cho cam kết của Tallsen về chất lượng và sự đổi mới.