NINGBO CHIP MACHINERY CO., LTD.
Acasă / Ghid de proiectare pentru presarea în matritse a aluminiului

Ghid de proiectare pentru presarea în matritse a aluminiului


Metoda corectă de proiectare poate îmbunătăți semnificativ experiența dumneavoastră în domeniul producției. Dacă faceți parte din industria presajului sau doriți să vă îmbunătățiți cunoștințele despre proiectarea presajului, atunci acest Ghid de Proiectare a Presajului de Aluminiu este exact ceea ce vă trebuie. Inginerii mecanici și designerii de produse vor găsi acest ghid de proiectare extrem de util. Ne-am concentrat pe prezentarea unor factori importanți de proiectare și limitări, care pot simplifica semnificativ procesul de presaj al aluminiului și, astfel, reduc costurile de producție.

Ofertăm un serviciu integral de producție prin presaj de aluminiu. Inginerii noștri vor verifica cu atenție fiecare produs pe care îl fabricăm, pentru a ne asigura că fiecare componentă este adecvată pentru producția în masă. Dacă aveți întrebări sau preocupări legate de proiectul de presaj de aluminiu, vă rugăm să ne contactați oricând.

Cereri de design

La proiectarea pieselor din alumină turnată, trebuie să luați în considerare aplicarea, aspectul, performanța, precizia și costul semnificativ. Trebuie să stabiliți scopul piesei și să echilibrați cerințele pentru a respecta bugetul. Aici am evidențiat principalele aspecte care ar trebui luate în considerare la proiectarea piesei.

Utilizarea funcției

Atunci când proiectați un produs, aplicațiile potențiale ale acestuia trebuie luate în considerare. Piesele turnate sub presiune din aluminiu nu pot servi doar funcții structurale, ci și pot îmbunătăți estetica. Prin urmare, a devenit o alternativă populară la alte materiale.

Datorită faptului că computerele moderne sunt mult mai puternice decât înainte, timpul de procesare a crescut de câteva ori. Piesele presate nu numai că au o importanță structurală excelentă, dar au și funcții estetice excelente.

Trebuie să specificați clar scopul piesei pe mașina de turnare sub presiune. Acest lucru vă poate ajuta să selectați materialul adecvat și să determinați toleranța adecvată pentru parametrii de proiectare în funcție de cerințele dumneavoastră. De asemenea, ar trebui să luați în considerare rezistența la coroziune, raportul rezistență-greutate, conductivitatea și alte proprietăți ale piesei.

Cu toate acestea, clienții ajung adesea să plătească pentru calitate și rezistență care depășesc cu mult cerințele lor. Prin urmare, înțelegerea pe deplin a utilizării funcționale a pieselor vă va ajuta să înțelegeți mai bine procesul de turnare sub presiune.

Cerințe de aspect

Pentru turnarea interioară din aluminiu, aspectul nu este important. Dar pentru piese turnate exterioare, cum ar fi carcase sau carcase, aspectul devine foarte important.

Utilizatorii finali au întotdeauna o preferință pentru produsele plăcute din punct de vedere estetic. Prin urmare, indiferent de performanța componentelor, consumatorii vor acorda prioritate aspectului. Prin urmare, piesele exterioare turnate sub presiune ar trebui să aibă un aspect atractiv.

Prin urmare, la proiectarea pieselor, ar trebui să se acorde atenție aspectului estetic. Planificați în avans efectul de tratare a suprafeței pe care doriți să îl obțineți. Tratamentul bun al suprafeței poate oferi protecție suplimentară împotriva condițiilor meteorologice extreme.

Metoda de asamblare

Procesul de asamblare a pieselor turnate din aluminiu poate fi relativ simplu sau foarte complex, în funcție de complexitatea pieselor. Echipamentele tradiționale de turnare au anumite limitări cu privire la tipurile de piese care pot fi turnate. Prin urmare, înainte era foarte dificil să turnați detalii complexe.

Cu toate acestea, piesele complexe pot fi împărțite în secțiuni adecvate și apoi conectate împreună prin metode de asamblare adecvate după turnare. Unele tehnici comune de asamblare prin turnare sub presiune includ:

  • Fixare
  • Fir
  • Sudarea
  • Componente metalice turnate prin injecție
  • găuri de foraj, etc.

Înainte de a începe proiectarea, trebuie să selectați o tehnică specifică de asamblare pentru piesele turnate sub presiune. Deoarece metoda de asamblare poate afecta în mod semnificativ designul, vă rugăm să alegeți opțiunea de asamblare adecvată care corespunde cerințelor dumneavoastră.

Bugetul de cost

Ar trebui să efectuați o analiză detaliată a bugetului de cost pentru proiect. Pentru că problema bugetului afectează în mod direct fiecare aspect al afacerii dumneavoastră de producție. Designul dvs. trebuie să se bazeze pe buget pentru a îndeplini cerințele bugetului.

Designerii experimentați pot reduce semnificativ costul turnării sub presiune fără a compromite calitatea pieselor. Ar trebui să respectați anumiți parametri de proiectare pentru a evita supraproiectarea pieselor și astfel pentru a evita costurile inutile.

De exemplu, adăugarea de caneluri vă permite să proiectați piese mai ușoare fără a sacrifica performanța. De asemenea, poate reduce costurile materialelor. Mai mult, reducerea sau eliminarea teșiturilor și colțurilor ascuțite poate reduce semnificativ costurile și complexitatea matrițelor și proceselor de turnare.

Proiectarea structurii produsului

O proiectare adecvată a pieselor din alumină presate prin calea de modelare sub presiune se confruntă cu numeroase provocări. Chiar și cele mai mici detalii ale designului pot avea un impact semnificativ asupra procesului de turnare. Prin urmare, fiecare detaliu ar trebui să fie conceput cu atenție, în conformitate cu recomandările specifice. 

Ne-am concentrat pe prezentarea principalelor caracteristici ale proiectării pieselor din alumină presate prin calea de modelare sub presiune. Veți găsi precizii recomandate pentru multe aspecte importante și veți înțelege considerentele de proiectare care trebuie respectate în timpul procesului de realizare a produsului.

Selectia materialelor

Designul produsului poate varia semnificativ în funcție de alegerea materialelor. Fiecare aliaj are anumite limitări. Pentru a obține cea mai bună integritate și rezistență a pieselor turnate sub presiune din aluminiu, sunt necesare o proiectare și o execuție atentă.

În funcție de compoziția elementelor de aliaj utilizate în aluminiu, greutatea, fluiditatea, rezistența, conductibilitatea, punctul de topire și alte proprietăți pot varia. Cu toate acestea, nu toate elementele din aliaj sunt potrivite pentru turnarea materialelor.

Unele aliaje de aluminiu populare care pot fi utilizate pentru turnare sub presiune includ:

  • A380
  • A383 (ADC12)
  • A413

Există multe alte tipuri de aliaje de aluminiu disponibile. Trebuie să-l alegeți pe cel potrivit în funcție de nevoile dvs. specifice și de constrângerile bugetare.

Proiect

Unghiul de tiraj este unul dintre parametrii importanți de proiectare în turnarea sub presiune a aluminiului. Se referă la gradul de conicitate sau înclinare dintre miez și suprafața piesei și linia de despărțire a matriței. Îl numim și unghiul de pescaj.

Proiectantul trebuie să asigure suficiente unghiuri de evacuare atunci când este necesar. Deoarece fără unghiuri de aruncare adecvate, piesele turnate vor fi dificil de îndepărtat după solidificare și există încă posibilitatea de a deteriora piesele sau chiar matrița în sine.

Considerații de proiectare a proiectului

Atunci când calculați cerințele unghiului de separare, vă rugăm să luați în considerare următorii factori:

  • În general, se adoptă un unghi comun de teșire pentru majoritatea caracteristicilor geometrice.
  • Există câteva excepții pentru pereții interiori și suprafețele. În astfel de cazuri, volumul de ventilație este de obicei de două ori mai mare decât cel al pereților exteriori.
  • Cerințele unghiului de tragere pot varia în funcție de aliajul utilizat pentru turnare. Poate fi necesar să calculați unghiul de tragere în funcție de tipul de aliaj de aluminiu pe care l-ați ales.

Următoarele vor ilustra toleranțele standard pentru unghiurile de tiraj ale suprafeței interioare ale pieselor turnate de aluminiu de diferite adâncimi.


Toleranțele standard pentru orice aliaj pot fi calculate folosind următoarea ecuație.

Dacă doriți să obțineți un unghi de pescaj mai mic, puteți utiliza toleranțe precise. Cu toate acestea, acest lucru necesită o prelucrare mai precisă și implică costuri mai mari. Prin urmare, se recomandă evitarea folosirii unor toleranțe precise decât dacă este absolut necesar.

Toleranțele de precizie pentru tirajul de suprafață interioară a pieselor turnate de aluminiu de diferite adâncimi sunt următoarele.

Aceasta este formula de calcul a toleranței preciziei piesei.

Vă rugăm să rețineți că schița de diagramă de mai sus a fost exagerată pentru o mai bună înțelegere a conceptului. De fapt, schița de diagramă este foarte mică și, dacă nu este respectată cu atenție, este de obicei imposibil de observat.


Moving Die & Fixed Die

Designul coordonat al matriței mobile și al matriței fixe este de o importanță vitală. Chiar dacă unul dintre ele este inconsecvent, va împiedica procesul de turnare sub presiune a aluminiului. Designul matriței în mișcare este de obicei mai dificil. Structura matriței fixe este relativ simplă, dar matrița în mișcare trebuie să gestioneze mai multe componente. Când materialul este injectat în matriță, din cauza presiunii excesive a materialului, miezul poate aluneca, rezultând dimensiuni supradimensionate.



Toleranțele componentelor matriței în mișcare depind de toleranța liniară și toleranța zonei de proiecție. Printre acestea, toleranța liniară se referă la lungimea glisorului miezului matriței, în timp ce zona de proiecție se referă la capul glisorului miezului matriței în fața materialului topit.

Mișcarea poate fi efectuată pe o direcție liniară perpendiculară pe zona de proiecție. Prin urmare, cel mai bine este să păstrați toleranța pentru mutarea componentelor matriței la valoarea minimă de zero grade.

Datorită structurii echipamentului de turnare sub presiune, în timpul procesului de producție pot fi permise doar toleranțe relativ mari sau pozitive. Pe baza anumitor variabile ale zonei proiectate, toleranțele standard și toleranțele de precizie sunt după cum urmează. Ghid NADCA.

Linie de despărțire

Linia de despărțire este poziția în care cele două jumătăți ale matriței se unesc pentru a forma structura completă a produsului. Datorită procesului de turnare sub presiune, formarea liniei de despărțire este inevitabilă. Pentru că designul include întotdeauna cel puțin două componente.

Linia de despărțire indică clar diferența dintre matrița în mișcare și matrița fixă ​​a matriței. Toleranța liniei de despărțire se referă la cantitatea maximă de separare a matriței care este permisă pentru a asigura executarea corectă a procesului de turnare sub presiune a aluminiului.

Când presiunea materialului încearcă să forțeze cele două jumătăți ale matriței să se separe, materialul va curge din punctul de separare de-a lungul liniei de despărțire. Acesta este defectul flash în turnarea sub presiune. Turnarea necesită procese suplimentare de finisare pentru a îndepărta blițul, coloanele, porțile și porturile de preaplin. Toleranța liniei de despărțire este o funcție a zonei proiectate a matriței, care reprezintă suprafața de separare unde materialul topit se deplasează de la o jumătate de matriță la alta.

Formele complet închise nu au goluri între ele, astfel încât toleranța zonei proiectate este întotdeauna pozitivă. Gradul de separare a matriței depinde de presiunea învelișului matriței și de forța de strângere aplicată pentru a menține cele două jumătăți ale matriței închise.

Toleranța liniei de despărțire va varia în funcție de aliaj, dimensiunea și adâncimea piesei. Valorile standard de toleranță recomandate și valorile de toleranță de precizie pentru linia de despărțire prin turnare sub presiune sunt următoarele.

Cu toate acestea, dacă aria proiectată a piesei turnate sub presiune depășește 300 de inci pătrați, vă rugăm să consultați fabrica de turnare sub presiune (1935,5 cm²).

Indemnizație de prelucrare

Alocația de prelucrare se referă la cantitatea de materie primă care poate fi îndepărtată din piesa finită din aluminiu turnat sub presiune. Piesele turnate pot avea rugozitate la suprafață și forme geometrice care se abate ușor de la designul real. Prin urmare, după turnare sub presiune, este necesară o prelucrare secundară pentru a corecta aceste erori.

Punctul cheie este că cele mai bune proprietăți mecanice și densitatea pieselor turnate sunt situate la suprafață sau în apropierea suprafeței. Prin urmare, alocația de prelucrare trebuie determinată cu atenție pentru a evita pătrunderea părților mai puțin dense.

Cu toate acestea, în timpul etapei de proiectare, trebuie specificată o anumită cantitate de alocație de prelucrare pentru variabilele de prelucrare și turnare. Dacă alocația de prelucrare este prea mică, este posibil să nu îndeplinească cerințele de calitate a suprafeței și există riscul de a lăsa defecte în piese.

Pe de altă parte, alocația excesivă de prelucrare a pieselor va crește timpul de producție, costurile cu forța de muncă și cheltuielile generale. Consultarea în avans cu furnizorul de turnare sub presiune vă va ajuta să determinați alocația de prelucrare adecvată.

În general, permisiunea minimă de prelucrare ar trebui să fie de 0,010 inchi (0,25 milimetri) pentru a reduce uzura sculei și a minimiza porozitatea pieselor turnate. Adaosul maxim de prelucrare este suma dintre toleranța minimă de prelucrare și deformarea pieselor turnate.

Următorul este un exemplu de comparație a permiselor de prelucrare la două poziții diferite ale punctelor de referință.

Cu toate acestea, este nevoie de unele considerații suplimentare pentru piesele plate și mari. Vă puteți consulta cu roata dvs. pentru a asigura valorile permisului de prelucrare în acest caz.

Grosimea peretelui

Încercați întotdeauna să păstrați uniformă grosimea peretelui întregii componente. Grosimea uniformă este benefică pentru o mai bună curgere și solidificare a metalului. Prin urmare, calitatea și integritatea turnării vor fi mai bune.

Cu toate acestea, dacă trebuie să furnizați grosimi variabile de perete în designul dvs., ar trebui să introduceți o tranziție treptată sub formă de colțuri/raze rotunjite în loc să modificați brusc grosimea. În caz contrar, marginile ascuțite vor rămâne în designul dvs.

În proiectarea produsului, nu ar trebui să existe margini ascuțite. Acest lucru se datorează faptului că va afecta curgerea metalului și va îngreuna îndepărtarea matriței după turnare. Totuși, dacă pereții se întâlnesc la linia de despărțire, aceste margini pot fi reținute.

Evitați peretele prea gros și subțire

Creșterea grosimii peretelui va spori rigiditatea piesei. Cu toate acestea, un perete excesiv de gros va întârzia procesul de răcire, împiedicând astfel procesul de solidificare. Prin urmare, cu excepția cazului în care se iau măsurile adecvate, aceasta va avea ca rezultat o calitate slabă a turnării.

Pereții groși vor crește și greutatea produsului. Prin urmare, designerii de produse care se concentrează pe reducerea greutății componentelor tind să prefere utilizarea pereților subțiri. Cu toate acestea, dacă grosimea peretelui depășește o anumită limită, rigiditatea va fi prea mică și este predispus la deformare în timpul prelucrării ulterioare.

Problema deformarii poate fi rezolvată prin procesare treptată. Cu toate acestea, pereții subțiri ai pieselor turnate sunt lipsiți de rigiditate și rezistență. Instalarea nervurilor de armare poate spori semnificativ rigiditatea pereților subțiri, făcându-i mai stabili.

Cu toate acestea, tehnologia modernă de turnare sub presiune este deja suficient de avansată pentru a gestiona majoritatea parametrilor cheie de proiectare. Dar aceste tehnologii ar trebui luate în considerare numai dacă pot asigura performanțe mai bune sau beneficii economice pentru piese.

Design ușor

Dispozitivele de reținere și canelurile metalice sunt două caracteristici comune de design ale designului componentelor ușoare. Acestea pot reduce semnificativ cantitatea de material necesară pentru fabricarea componentelor, fără a afecta integritatea și rezistența acestora.

Economisirea spațiului metalic se referă la spațiile goale găsite în mod obișnuit în nervurile de armare, care sunt utilizate pentru a reduce utilizarea materialului și, prin urmare, pentru a reduce greutatea componentei. Secțiunile dintre nervurile de armare sunt de puțin folos și, prin urmare, pot fi îndepărtate în siguranță din design.

Sugestii de proiectare pentru protectoare metalice

Atunci când proiectați protecțiile metalice pentru piese, trebuie avute în vedere următoarele puncte.

  • Evitați muchiile ascuțite ale protectoarelor metalice. Folosiți colțuri/raze rotunjite cu o rază cât mai mare posibil. Raza minimă ar trebui să fie de 0,06 inchi (1,524 mm).
  • Mențineți o grosime uniformă a peretelui în jurul protectorului metalic. Încercați să faceți grosimea aproape de valoarea recomandată obișnuită.
  • Furnizați un unghi de tăiere cât mai mare posibil.

Buzunarele pot reduce semnificativ greutatea

Structura asemănătoare sacului este o altă tehnică de reducere a greutății. Partea cu pereți subțiri poate fi utilizată pentru a înlocui partea mai groasă cu găuri, reducând astfel cantitatea de material necesară producției. Cu toate acestea, structura asemănătoare pungii cauzează uneori o contracție neregulată.


Prin urmare, ar trebui să decideți cu atenție unde să folosiți cavitățile. Puteți folosi și nervuri de întărire pentru a îmbunătăți structura cavităților. Acest lucru va crește rigiditatea cavităților și va îmbunătăți fluxul de metal. Reducerea cantității de metal utilizată poate crește și viteza de răcire, scurtând astfel ciclul de producție.

Filonuri și radioși

Deși se crede adesea că colțurile rotunjite și raza nu sunt același lucru, ele sunt într-adevăr diferite. Deși ambele se referă la marginile rotunjite din designul pieselor de aluminie presate prin injecție, unghiul interior neted se numește colț rotunjit, iar marginea exterioară netedă se numește rază.

Pentru orice design de aluminie presată prin injecție, colțurile rotunjite și razele sunt caracteristici extrem de importante. Acestea pot reduce semnificativ turbulențele generate în timpul procesului de injectare a metalului, asigurând un flux mai lin al metalului. Drept rezultat, piesele pot obține o integritate structurală mai bună.

Sugestie de proiectare file/radii

  • Atunci când două suprafețe care se intersectează au colțuri ascuțite, utilizarea colțurilor sau a razelor rotunjite pentru a le conecta poate preveni concentrarea mare a tensiunilor în acea parte a matriței sau a componentului.
  • File/Raze: Pentru orice margini sau colțuri de-a lungul liniei de despărțire a matriței, nu sunt necesare file/raze.
  • Asigurați un unghi de tragere suficient pentru fileurile care sunt perpendiculare pe linia de despărțire.

Puteți proiecta fileul/razele în părți conform următoarelor îndrumări.

Contractare

Contractarea este un fenomen foarte comun și inevitabil. Atunci când orice aliaj metalic se răcește și se solidifică după topire, se produce o anumită grad de contractare. Prin urmare, proiectanții trebuie să facă ajustările necesare la designul produsului pentru a lăsa loc pentru contractare.

O zonă mai groasă este predispusă la contractare, ceea ce duce la formarea de pori în interior. Supraîncălzirea locală poate, de asemenea, cauza contractarea și, în consecință, porii. Este necesar să se îmbunătățească designul matricei pentru a răci local aceste zone. Cu toate acestea, acest lucru ar putea prelungi ciclul de turnare.

Tehnici pentru reducerea contracției de turnare

Proiectanții ar trebui să urmeze următoarele considerații de proiectare pentru a reduce contracția pieselor turnate de aluminiu.

  • În proiectare, secțiunile excesive sau groase trebuie evitate. Dacă este posibil, designul ar trebui revizuit pentru a utiliza secțiuni mai subțiri și materiale de bază care economisesc metalul.
  • Adăugarea de nervuri plate sau verticale pe perete poate îmbunătăți caracteristicile de hrănire și poate reduce tendința de contracție.
  • Adăugarea de știfturi de compresie poate reduce contracția în anumite zone.

Șeful

Pentru piesele care trebuie montate în alte locuri, boss-urile sunt indispensabile. Acestea servesc drept puncte de sprijin și de instalare. Cu toate acestea, dacă designul și poziționarea boss-urilor sunt inadecvate, asta poate duce la dificultăți în fabricare și, prin urmare, la creșterea costurilor. 

Boss-urile vor crește, de asemenea, cererea de material și greutatea pieselor din alumină turnată. Proeminențele pot fi rediseinate în următorul mod pentru a obține piese mai ușoare.

Considerații de proiectare pentru Boss Design

Următoarele sunt câteva considerații de proiectare care ar trebui să fie luate în considerare la proiectarea boșajelor din piese.

  • Dacă este necesară o gaură, încercați să adăugați o gaură în centrul platformei ridicate pentru a obține o grosime uniformă a peretelui.
  • Asigurați colțuri rotunjite mai mari pentru proeminențe pentru a permite metalului topit să curgă în mod corespunzător.
  • Se recomandă adăugarea de coaste, deoarece acestea pot ajuta la asigurarea unei bune umpleri a proeminenței și, de asemenea, pot oferi o rezistență suplimentară proeminenței.
  • Asigurați o ventilație suficientă pentru proeminență, astfel încât piesele turnate să poată fi scoase mai ușor.

Acesta este un scurt videoclip care explică procesul de aplicare și proiectare a platformei înălțate în turnare sub presiune.

Costuri

Proiectarea nervurilor de întărire are ca scop creșterea rigidității pieselor din aluminie presate prin presare, sporind astfel rezistența acestora. Prin urmare, nervurile de întărire contribuie la robustețea pieselor turnate. De obicei, ele sunt folosite împreună cu alte părți mai slabe (cum ar fi secțiuni cu perete subțire) pentru a le îmbunătăți rezistența. 




Proiectarea spațiului dintre gaură și margine

Dacă gaura este prea aproape de marginea piesei din alumină, rezistența secțiunii transversale va scădea. Distanta minimă dintre gaură și margine trebuie respectată pentru a evita o concentrare excesivă a tensiunilor în această zonă. Prin urmare, distanța adecvată între gaură și margine ar trebui stabilită în funcție de diametrul gurii. De asemenea, ar trebui menținută și distanța minimă liberă între două guri adiacente. În acest scop, se recomandă luarea în considerare a diametrelor celor două guri și a zonei lor de concentrare a tensiunilor. 

Gaură și fereastră

În ceea ce privește dificultatea de proiectare, găurile și ferestrele sunt de obicei cele mai ușor de gestionat. Cu toate acestea, chiar și cele mai simple caracteristici ale pieselor din aluminium presat cu presiune necesită o atenție deosebită la detalii în timpul procesului de proiectare. În cursul proiectării, este esențial să se asigure manufabilitatea.

Cele mai frecvente aplicații ale găurilor și ferestrelor se regăsesc în carcasele diverselor dispozitive electronice, precum laptopuri și calculatoare. Aceste dispozitive necesită amplasarea unui număr mare de găuri. Acest tip de aranjament provoacă probleme pentru curgerea metalului.


Găurile și ferestrele pot, de asemenea, dificulta dezincarcarea pieselor turnate. Acest lucru se datorează faptului că contractarea la solidificare a pieselor poate determina ca piesele turnate să rămână blocate în matrice. La proiectarea găurilor și ferestrelor, puteți urma următoarele sfaturi pentru a rezolva aceste probleme.

  • Asigurați o capacitate suficientă de demoldare pentru a解决 problema ejection. Din calculele privind capacitatea de demoldare, veți observa că: găurile și ferestrele necesită o capacitate de demoldare mai mare decât orice altă structură. Acest lucru se datorează faptului că pereții plati și închisi sunt dispuși de-a lungul perimetrului interior.
  • Pentru a preveni eventuale probleme în timpul procesului de curgere a metalului, puteți folosi o structură similară unei poduri, astfel încât metalul să poată curge continuu prin găuri și ferestre. Asigurarea de porturi laterale de alimentare, porturi de scurgeri și porturi de suplimentare poate garanta o curgere lină a metalului în interiorul piesei. Aceste structuri adiționale pot fi ușor tăiate ulterior.
  • Dacă designul dvs. îl permite, ar trebui să eliminați ferestra mare și să o înlocuiți cu o serie de găuri mici. Deoarece ferestrele lungi pot perturba curgerea metalului și compromite integritatea piesei turnate.

Nuclee laterale / Alunecătoare

Orice găuri sau elemente cu capat sferic paralele cu linia de separare în design vor crește semnificativ complexitatea prelucrării prin presare a aluminului, putând chiar să facă imposibilă realizarea piesei folosind metode tradiționale. Nucleele laterale/slide-urile pot produce ușor piese cu găuri și detalii cu capat sferic.

Nucleul se folosește pentru a forma găuri pe piesă, în timp ce slide-ul este utilizat atunci când există o asamblare inversă în design. Cu toate acestea, ele majorează semnificativ costul fabricării matricei. Deoarece nucleul și slide-ul trebuie scoase separat (în loc de matricea principală), acest lucru va afecta ciclul de turnare al piesei.

Slide-urile folosite în matrici pot determina și deplasarea liniei de separare. Acest lucru se datorează forței de blocare mecanică aplicată în timpul procesului de turnare, care fixează slide-urile în poziție. Această situație este mai frecventă în cazul matricilor unitare.

Încercați să evitați cât mai mult posibil

Designerii ar trebui să încerce să alinieze aceste caracteristici geometrice paralel cu direcția de ejectare a matriței sau să reproiecteze piesa pentru a elimina necesitatea miezului/glisei. Următorul exemplu arată cum să reproiectați piesa pentru a elimina cerințele pentru miezurile laterale.
Cu toate acestea, în unele cazuri, trebuie să introduceți nuclee/diapozitive pentru a proiecta caracteristicile fără a fi nevoie de procesare ulterioară. Puteți proiecta diapozitive de miez sau tije de tragere pentru a elimina necesitatea majorității (dacă nu a tuturor) operațiunilor de prelucrare secundară.

Prin urmare, dificultățile cauzate de costul inițial crescut al matriței și ciclul prelungit de turnare pot fi atenuate prin reducerea numărului de etape secundare de prelucrare. Drept urmare, repetabilitatea pieselor a fost îmbunătățită semnificativ.

Mecanism de lucru

Mecanismul de tragere laterală a miezului și mișcarea glisorului sunt de obicei conduse de știfturi înclinați sau cilindri hidraulici. Știfturile înclinate sunt dispozitive mecanice utilizate pentru mișcarea de tragere a miezului/glisor. Secvența de deschidere și închidere a matriței principale poate activa știfturile înclinate.

Prin urmare, știfturile înclinate pot fi utilizate fără o sursă de alimentare suplimentară. Costul de producție este, de asemenea, mai mic. Cu toate acestea, știfturile înclinate pot interfera cu dezasamblarea pieselor turnate și sunt potrivite doar pentru alunecări mai scurte.

Glisorul superior are, de asemenea, dificultăți în utilizarea articulațiilor cu știfturi și poate folosi doar arcuri. Utilizarea unei metode hidraulice poate rezolva aceste probleme. Puteți defini un ciclu și puteți utiliza glisorul de sus. Nu va interfera cu reciclarea pieselor turnate.

Există și alte metode de mișcare care pot fi utilizate pentru miez/berbec. Proiectantul trebuie să aleagă metoda de mișcare adecvată pe baza unor factori cum ar fi bugetul, volumul de producție, dimensiunea piesei și lungimea deplasării miezului/berbecului în turnare.

Puteți discuta cu fabrica de turnare sub presiune pentru a obține sugestii adecvate cu privire la proiectarea mecanismului lateral de tragere/glisare a miezului. De asemenea, salutăm întrebările dumneavoastră și vom face tot posibilul pentru a vă ajuta.

Formare prin șuruburi

Când vorbim despre formarea șuruburilor, ne concentrăm în principal pe turnarea șuruburilor exterioare. Deși, teoretic, ar putea fi turnate și șuruburile interioare, din cauza complexității și costurilor procesului de fabricație, acestea nu sunt o soluție ideală.

Șurubul exterior poate fi ușor produs folosind un dispozitiv convențional de presare a aluminiei și aliniind corespunzător linia de separare, sau prin utilizarea unui mecanism simplu cu alunecare. În schimb, șurubul interior necesită o asamblare care să facă să se rotească nucleul în matrice.

Acest lucru va crește costurile instrumentelor și ale pieselor. Pentru a îmbunătăți viteza de producție și eficiența economică, șuruburile interioare se prelucrează de obicei ca o operație secundară. Astfel, nu este nevoie să se elimine deșeurile din gaură.

Toleranțe ideale ale firelor

Firele pot fi formate cu ușurință de o mașină de turnare sub presiune a aluminiului. Firele turnate sunt de obicei limitate la fire externe care nu necesită un nivel precis de potrivire.

Dacă aveți nevoie de un anumit grad de precizie pentru partea dvs., puteți oricând să vă consultați fabrica de turnare sub presiune. Prelucrare secundară Pentru a obține o precizie mai bună, pot fi necesare ajustări. În plus, diametrul major ar trebui să urmeze definiția specificată a profilului filetului convenită de ambele părți.

Toleranțele maxime și minime pentru unele operații ideale de formare a filetului sunt următoarele:

Considerații de proiectare a firului

Cu toate acestea, atunci când creați fire, vă rugăm să țineți cont de următoarele puncte.

  • Pot fi necesare operațiuni suplimentare de tăiere pentru a îndepărta bavurile formate între fire.
  • Încercați să aplicați toleranțe directe cât mai mult posibil în loc să specificați gradul de potrivire a filetului.
  • Aceste valori includ limitele de toleranță pentru componentele matriței în mișcare, liniile de despărțire și dimensiunile liniare.
  • Când sunt necesare toleranțe mai stricte pentru filet, vă rugăm să consultați fabrica de turnare sub presiune.
  • Menținerea netede a firelor la linia de despărțire poate simplifica semnificativ procesul de fabricație. Deoarece filetele cu diametru complet nu sunt necesare. Menținerea firelor netede permite matriței să se miște ușor fără a afecta piesa.

Următoarea diagramă arată configurația recomandată a firelor externe.

Insertați

Insertul este o piesă solidă din material care se încorporează în matrice și se integrează cu piesa de aluminieelizată prin presare. Atunci când legația selectată nu îndeplinește cerințele și designul impune integrarea unor componente realizate din alte materiale, sunt necesari inserturi. 

Sunt sisteme profesionale care pot fi folosite în prelucrarea prin presare a aluminiei pentru a incorpora inserturi. Inserturile se plasează în cavitatea matricei, iar aluminia topită curge în jurul inserturilor, finalizând astfel procesul de prelucrare prin presare. 

Când vă confruntați cu următoarele situații, poate fi nevoie să incorporați inserturi filetate în design: 

  • Punctele de rulare sunt predispuse la uzură. 
  • Datorită demontării și montării prea frecvente a elementelor de fixare, filetele vor fi supuse unei uzuri excessive. 
  • Când aveți nevoie de componente filetate cu rezistență la întindere mai mare pentru a suporta sarcini concentrate. 

Prelucrarea prin presare cu insertare este mai costisitoare decât prelucrarea convențională, iar complexitatea setării inserției poate afecta și costul de producție.

Sugestii privind inserarea

  • Definiți clar toate specificațiile cerute de fabrica de turnare sub presiune. Datorită spațiului mare din matriță, inserțiile necesită de obicei toleranțe mai stricte. Vă rugăm să obțineți aprobarea fabricii de turnare sub presiune pentru a vă asigura că toleranțele inserțiilor sunt suficiente.
  • Dacă clientul dorește să furnizeze lamele, vă rugăm să negociați cu fabrica de turnare pentru a vă asigura că toleranțele sunt în conformitate cu sugestiile fabricii de turnare. Deoarece lamele cu toleranțe necorespunzătoare pot deteriora grav matrița.
  • Analizați stresul cauzat de inserții. Asigurați-vă că aceste solicitări nu au un impact pe termen lung asupra performanței produsului.
  • Inserția poate fi modelată în orice mod, după cum este necesar, pentru a se asigura că oferă o forță de ancorare suficientă pentru condițiile de încărcare așteptate.
  • Evitați colțurile ascuțite și alte caracteristici care pot cauza concentrarea stresului în piese.

Subțire

Subtăturile se referă de obicei la caracteristicile sau suprafețele geometrice concave ale unei piese care nu pot fi atinse cu un cuțit drept. În procesul de presare a aluminiei, sub-tătura reprezintă o caracteristică care împiedică evacuarea piesei prin intermediul unui singur mecanism de tracțiune.


Adăugarea de nuclee laterale în proiectare face structura matricei și procesul de turnare mai complexe. Comparativ cu turnarea tradițională a aluminiei, mecanismul nucleei laterale este mai complicat, ceea ce duce la costuri mai mari și necesită mai mult timp pentru pregătirea setării.

La proiectarea sub-tăturilor, este esențial să țineți cont de următoarele aspecte importante.

  • Discutați cu producătorul dumneavoastră dacă este posibilă utilizarea unor instrumente speciale de tăiere care pot ajunge în zone greu accesibile, cum ar fi instrumentele în formă de T sau de V.

Cu toate acestea, dacă este posibil, este mai bine să evitați orice fel de sub-tătură în proiectare.

Proiectare de canale de scurgere

Un aluraj este un orificiu îngust, iar capătul său poate avea o margine rotunjită sau nu. Apare în principal pe piese plane dreptunghiulare din aluminiu. Lungimea sa este de obicei limitată. Alurajul este întotdeauna continuu, ceea ce înseamnă că va trece complet prin piesă.

În funcție de lungimea și forma alurajului, pot exista diferite tipuri de aluraje, cum ar fi alurajele cu lungime limitată la ambele capete, alurajele cu lungime limitată la un capăt sau alurajele semi-circulare și alungite.

Alurajele pot avea diverse forme și dimensiuni, precum aluraje în formă de T, aluraje cu coadă de porumbel, dreptunghiuri, funduri plate, aluraje în formă de V, arcuri etc. De obicei sunt tăiate de-a lungul marginii și servesc ca elemente pentru montarea componentelor realizate din alte materiale.

Alurajele și groovele din proiect pot servi ca elemente de prindere pentru alte componente. De asemenea, ele oferă deschideri prin care pot trece alte componente (cum ar fi comutatoare, mâneri etc.).

La proiectarea alurajelor și groovelor, următoarele sfaturi ar putea fi utile.

  • Vă rugăm să rețineți că alurajele și groovele pot menține sau transfera dimensiunile altor componente.
  • În proiectare, se recomandă evitarea alurajelor cu distanțe prea apropiate. Aceste aluraje vor afecta integritatea pieselor și vor provoca probleme în procesul de finisare.
  • Nu lăsați vreun colț ascuțit în alurajul dreptunghiular/fund plat. Încercați să rotunjiți cât mai mult toate marginile interioare și exterioare. Acest lucru va ajuta la minimizarea costurilor de electroplatare și la reducerea problemelor minori.
  • Din același motiv, unghiul alurajului în formă de V ar trebui, de asemenea, să fie rotund.

Proiectare de injectoare

Datorită contractiei de solidificare, piesele de aluminium turnate în formă solidă sunt predispuse să rămână blocate în matrice. Prin urmare, sunt necesare anumite componente de efracție care aplică o forță suplimentară din interiorul matricei, pentru a asigura extragerea pieselor turnate.

Mecanismul de efracție al echipamentului de presare prin calecire poate fi alcătuit din mai multe componente. Matricea de presare prin calecire constă în principal din două părți: jumătatea superioară a matricei și jumătatea inferioară a matricei. Jumătatea inferioară a matricei conține mecanismul de efracție.

Linia de despărțire este punctul unde cele două jumătăți ale matricei se separă. După finalizarea turnării, jumătatea de efracție se separă de linia de despărțire. Cu toate acestea, datorită echipamentului mai complex și a multiplelor configurații ale matricei, sistemul de efracție devine mai complicat.


Mecanismul de efracție depinde în principal de două componente ale matricei: bâta de efracție și placa de efracție.

Pin ejector

Funcția tijei de împingere este de a împinge turnarea solidificată din matriță. O altă funcție a tijei de împingere este de a fixa turnarea pentru a preveni îndoirea acesteia din cauza tensiunii concentrate în timpul procesului de solidificare. Cu toate acestea, dezavantajul tijei de împingere este că va lăsa urme pe turnare.

Prin urmare, designerii ar trebui să selecteze cu atenție poziția și dimensiunea tijei de împingere în funcție de dimensiunea, structura și alți factori ai turnării. Când proiectați tija de împingere, trebuie urmate următoarele instrucțiuni.

  • Plasați știftul ejectorului în zona nefuncțională a turnării, cum ar fi partea inferioară a unei cavități adânci, orificiul de preaplin, proeminența sau partea inferioară a nervurii.
  • La îndepărtarea pieselor turnate, tija de împingere va lăsa urme. Prin urmare, vă rugăm să nu poziționați suprafața exterioară a pieselor turnate spre tija de împingere.
  • Toleranța recomandată pentru marcajul știftului proeminent sau încastrat este de 0,015" (0,381 mm).
  • Vă rugăm să urmați sfaturile muncitorilor din turnare sub presiune, deoarece aceștia vă pot ajuta în selectarea dimensiunii, poziției și cantității mai potrivite a știfturilor de prindere.

Metoda corectă de fabricare a matriței poate reduce semnificativ urmele lăsate de tija de împingere. Cu toate acestea, aceste semne sunt încă vizibile. Producătorul echipamentului original și producătorul turnării sub presiune ar trebui să convină cu privire la poziția de instalare a tijei de împingere.

De asemenea, vă rugăm să rețineți că în jurul știftului superior se vor forma franjuri. De obicei, cu excepția cazului în care clientul obiectează, franjuri nu vor apărea. Franjurile pinului superior pot fi aplatizate pentru a minimiza impactul lor.

Placa de evacuare

Placa de ejecție poate servi ca o componentă suplimentară pentru știftul ejectorului sau poate fi utilizată independent. De obicei, fabrica de turnare folosește placa ejectoră ca suprafață de instalare pentru știftul ejectorului. Deoarece presiunea este aplicată doar plăcii de ejecție, știftul de ejecție va împinge simultan știftul de ejecție înainte și va retrage turnarea.


Placa de ejecție poate funcționa și independent, fără a fi nevoie de un știft de ejecție. Cu toate acestea, de obicei îl vedem doar în micro-mulare. Forța aplicată de placa ejectoră piesei este folosită pentru a o scoate. Avantajul acestui lucru este că placa ejectoră nu lasă urme pe turnare, așa cum o face știftul ejectorului.

Lamelă ascuțită

În proiectarea pieselor de alamă turnate prin presare, nu ar trebui să existe margini ascuțite. Marginile ascuțite vor crea puncte fierbinți în interiorul piesei, iar datorită contractării la solidificare, aceste puncte fierbinți vor determina concentrarea solicitărilor. Astfel, defectele pot apărea ușor la colțuri. În plus, este foarte dificil și aplicarea unor acoperiri pe marginile ascuțite.

Prin urmare, proiectanții au tendința de a rotunji toate colțurile ascuțite, chiar dacă rază este cât mai mică posibil. Aplicați colțuri rotunjite, raze sau chanfuri la toate colțurile interne și externe ascuțite. Iată câteva exemple de design cu colțuri ascuțite, pe care proiectanții le pot reproiecta în modul următor.



Proprietatea de etanșare la presiune

Performanța de etansare la presiune este un indicator folosit pentru a evalua integritatea pieselor din aluminium turnat prin presare, evidențiind capacitatea acestora de a suporta un anumit nivel de presiune a fluidelor. În unele cazuri, cumpărătorul poate solicita ca piesele să prezinte performanța specificată de etansare la presiune.


Performanța de etansare la presiune este în mare măsură determinată de densitatea și porozitatea piesei. Chiar și o cantitate mică de porozitate poate afecta performanța de etansare la presiune a componentei și poate duce la scurgeri în timpul utilizării. Diverse factori pot influența densitatea și porozitatea pieselor din aluminium.


Aerul capturat în interiorul aluminului – aceasta reprezintă o preocupare majoră pentru toți producătorii. Atunci când metalul lichid este injectat sub presiune ridicată, rezistența provocată de aerul capturat poate genera pori. Prezența găurilor de aer în piese poate, de asemenea, reduce densitatea acestora, compromițând astfel integritatea structurală.


Există multe factori care contribuie la formarea porilor, ceea ce face imposibil ca piesele să fie complet libere de pori. Un DFM eficient și o controlare de calitate bună pe parcursul întregii procese de producție vor asigura o densitate adecvată și o porozitate minimă.

Factori luați în considerare în proiectarea matriței

Proiectanții ar trebui să ia în considerare următoarele parametri de proiectare pentru a obține performanța maximă de etanșare la presiune a pieselor din aluminiu turnate prin presare.

  • Urmați cu atenție recomandările privind colțurile rotunde, nervurile de întărire și designul colțurilor. În caz contrar, curgerea metalului nu va fi uniformă și turbulențele pot duce la apariția porozității.
  • Încercați să mențineți grosimea peretelui uniformă, pentru a facilita curgerea fluidă a metalului. Evitați zonele cu grosime mare și orice schimbări brusc de grosime.
  • Pentru găurile care necesită etanșare la presiune, folosiți metoda de forare în loc de prelucrarea mecanică, pentru a minimiza impactul porozității.
  • Toate găurile și canalele ulterioare neprelucrate trebuie prevăzute cu unghiuri de deschidere suficiente. Cu toate acestea, dacă găurile de nucleu vor fi prelucrate mecanic după turnare, se recomandă alocarea unui unghi minim de deschidere.
  • Simulați întregul proces de turnare prin presare a aluminului, pentru a identifica cuanticum mai devreme eventuale probleme. Executați analiza fluxului în matrice, pentru a determina care caracteristici ale matricei pot îmbunătăți calitatea pieselor turnate.
  • Echipamentul de turnare prin presare cu ajutorul vidului poate reduce semnificativ porozitatea pieselor din aluminium turnate prin presare. Drept rezultat, piesele prezintă mai puține defecte și o performanță mai bună în ceea ce privește densitatea.

Operație de prelucrare secundară

Operațiile de prelucrare secundară pot afecta, de asemenea, rezistența la presiune a pieselor turnate din aluminium. În timpul prelucrării, trebuie urmate următoarele recomandări.

  • Partea cea mai densă a oricărui corp turnat se află la suprafața acestuia sau în apropiere de ea. Interiorul este, de obicei, mai puțin dens și prezintă o porozitate mai mare. Prin urmare, ar trebui specificat un adaos minim de prelucrare pentru a evita expunerea părților poroase din interiorul piesei turnate.
  • Dacă adaosul de prelucrare necesar pentru piesă depășește limita admisă, părțile interioare poroase ar putea rămâne expuse. De aceea, poate fi nevoie de un tratament suplimentar de impregnare pentru a obține cel mai bun efect de etanșare.
  • Evitați prelucrarea ambelor fețe ale pieselor turnate care necesită etanșare la presiune.
  • Când se prelucrează un număr mare de piese brute, este recomandat să se evite utilizarea unui unghi mare de deschidere. În special, ar trebui luat în considerare unghiul minim de deschidere pentru gaura de nucleu.


Putere de partea

The strength requirements for aluminum parts will have a significant impact on the overall production cost and time. Therefore, you can clearly discuss the strength requirements of the parts with the die casting factory to select a feasible aluminum die casting design method. 

The strength of aluminum castings depends on many factors. Here we provide some tips on how to ensure the strength of castings.

  • Firstly, an appropriate type of aluminum alloy needs to be selected. The alloy used for production has a significant impact on the strength of the parts. However, mechanical strength is not the only crucial parameter. The chosen alloy must have sufficient machinability and meet other requirements as well.
  • It is best to cast as many features on-site as possible. Any features that are processed later will cause processing stress on the aluminum components.
  • Using the vacuum-assisted aluminum die casting process to reduce the porosity of the parts. This will increase the density of the parts, thereby enhancing the structural integrity and strength.
  • Adding reinforcing ribs to the thin-walled part and the platform will enhance its stability.
  • Sharp edges are the hotspots of stress concentration. Therefore, these areas are prone to failure. You should use rounded corners to increase the rigidity of the part.

Following these guidelines can help you enhance the strength of the die-cast parts. However, you also need to consider many other details. Please discuss with your die-casting supplier and seek suggestions on how to increase the strength of the parts.

Caracteristici minori

Procesarea detaliilor de dimensiuni mici necesită unelte mai precise. Timpul, costul și dificultatea procesării detaliilor mici sunt toate mai mari. Detaliile cu toleranțe standard pot fi obținute la un cost relativ mai scăzut și cu o precizie suficientă pentru a îndeplini nevoile oricărui consumator obișnuit.


Cu toate acestea, dacă piesa dumneavoastră este utilizată într-o aplicație foarte complexă, poate fi nevoie de toleranțe extrem de precise. Procesarea care depășește un anumit nivel se numește microprocesare, iar uneltele de procesare standard nu pot realiza asta.


Microprocesarea se ocupă cu prelucrarea elementelor cu toleranțe mult mai mici decât un milimetru. Comparativ cu orice operație de prelucrare standard, costul ei este excesiv de mare. În afara cazurilor în care este absolut necesar, proiectanții trebuie să evite atingerea unei precizii atât de ridicate în proiectele lor.


Dacă matricea dezvoltă defecte prematur, aceasta va duce la costuri considerabile de întreținere. Prin urmare, ar trebui să se facă eforturi pentru a minimiza defectele minore, în scopul reducerii costurilor asociate matricei.

Gravură prin presare la moartă

Majoritatea pieselor de aluminiu turnate vor avea un fel de text sau decor. Aceste texte sau decorații pot fi litere, logouri, mărci comerciale, coduri cu data sau numere de producție, care sunt utile pentru urmărirea lanțului de aprovizionare, promovarea brandului și îndeplinirea multor alte scopuri.

Gravura sau decorarea prin presare în matrice poate fi realizată pe piese în trei moduri.

  1. Ca o caracteristică reliefată
  2. Ca o caracteristică adâncită
  3. Literele reliefate pe panoul concav

Dintre aceste trei metode, cea mai economică este ca literele să rămână sub formă de elemente reliefate. Elementele reliefate ale piesei de aluminie necesită părți concave ale matricei.

Această caracteristică este ușor de integrat în matrice și provoacă o uzură minimă în timpul funcționării. Există mai puține litere reliefate (adâncite), iar costul de construcție al matricei, precum și costurile de întreținere pe întreaga durată de viață, sunt, de asemenea, mai reduse.


În schimb, caracterele gravate pe piesele de aluminie necesită elemente reliefate, care vor fi ridicate în materialul de oțel al matricei. Construcția este ușor mai complexă, iar costurile de întreținere sunt, de asemenea, mai mari.


Alte orientări

  • Suprafața (grosimea liniei) a oricărei litere sau simbol ar trebui să fie de cel puțin 0,010 inchi (0,254 mm) sau mai mare.
  • Înălțimea liniilor sau a simbolurilor trebuie să fie egală sau mai mică decât grosimea liniilor.
  • Dacă orice text sau decor conține detalii complexe sau litere fine, este posibil să nu fie clar în timpul procesului de turnare. Prin urmare, vă rugăm să încercați să le simplificați cât mai mult posibil.
  • Unghiul de pescaj nu trebuie să fie mai mic de 10°.

Respectarea acestor îndrumări ar trebui să fie utilă în majoritatea situațiilor. Dacă aveți alte cerințe, puteți oricând să vă consultați fabrica de turnare pentru sfaturi adecvate.