При разработке продукта необходимо учитывать его потенциальное применение. Детали, отлитые под давлением из алюминия, могут не только выполнять структурные функции, но и улучшать эстетику. Поэтому он стал популярной альтернативой другим материалам.

В связи с тем, что современные компьютеры гораздо мощнее, чем раньше, время обработки увеличилось в несколько раз. Прессованные детали не только имеют превосходное структурное значение, но и обладают превосходными эстетическими функциями.

Следует четко указать назначение детали на машине для литья под давлением. Это может помочь вам выбрать подходящий материал и определить соответствующий допуск на параметры конструкции с учетом ваших требований. Также следует учитывать коррозионную стойкость, соотношение прочности и веса, проводимость и другие свойства детали.

Однако клиенты часто в конечном итоге платят за качество и прочность, которые намного превосходят их требования. Таким образом, полное понимание функционального использования деталей поможет вам лучше понять процесс литья под давлением.

Для внутренних алюминиевых отливок внешний вид не имеет значения. Но для внешних отливок, таких как корпуса или корпуса, внешний вид становится очень важным.

Конечные пользователи всегда отдают предпочтение эстетически привлекательным продуктам. Поэтому, независимо от характеристик комплектующих, потребители будут отдавать приоритет внешнему виду. Следовательно, внешние литые детали должны иметь привлекательный внешний вид.

Поэтому при проектировании деталей следует уделять внимание эстетическому аспекту. Заранее спланируйте эффект обработки поверхности, которого вы хотите достичь. Хорошая обработка поверхности может обеспечить дополнительную защиту от экстремальных погодных условий.

Процесс сборки алюминиевых отливок может быть относительно простым или очень сложным, в зависимости от сложности деталей. Традиционное литейное оборудование имеет определенные ограничения на типы отливаемых деталей. Поэтому раньше отливать сложные детали было очень сложно.

Однако сложные детали можно разделить на соответствующие секции, а затем соединить вместе с помощью подходящих методов сборки после отливки. Некоторые распространенные методы сборки литьем под давлением включают в себя:

• Крепление
• Тема
• Сварка
• Металлические компоненты, отлитые под давлением
• Коронковое сверление отверстий и т. д.
  
  

Прежде чем приступить к проектированию, необходимо выбрать конкретную технику сборки литых деталей. Поскольку метод сборки может существенно повлиять на конструкцию, выберите подходящий вариант сборки, соответствующий вашим требованиям.

Вам следует провести подробный анализ бюджета проекта. Потому что вопрос бюджета напрямую затрагивает каждый аспект вашего производственного бизнеса. Ваш дизайн должен быть основан на бюджете, чтобы соответствовать требованиям бюджета.

Опытные конструкторы позволяют существенно снизить стоимость литья под давлением без ущерба для качества деталей. Вам следует придерживаться определенных параметров проектирования, чтобы избежать чрезмерного проектирования деталей и, таким образом, избежать ненужных затрат.

Например, добавление канавок позволяет создавать более легкие детали без ущерба для производительности. Это также может снизить материальные затраты. Более того, уменьшение или устранение фасок и острых углов может значительно снизить затраты и сложность форм и процессов литья.

Дизайн изделия может существенно различаться в зависимости от выбора материалов. Каждый сплав имеет определенные ограничения. Для достижения наилучшей целостности и прочности алюминиевых отливок требуется тщательное проектирование и исполнение.

В зависимости от состава легирующих элементов, используемых в алюминии, могут меняться его вес, текучесть, прочность, проводимость, температура плавления и другие свойства. Однако не все легированные элементы подходят для литья.

Некоторые популярные алюминиевые сплавы, которые можно использовать для литья под давлением, включают:

• А380
• А383 (АЦП12)
• А413
  
  

Есть много других типов алюминиевых сплавов. Вы должны выбрать подходящий вариант, исходя из ваших конкретных потребностей и бюджетных ограничений.

Угол уклона является одним из важных конструктивных параметров при литье алюминия под давлением. Это относится к степени конусности или наклона между сердцевиной и поверхностью детали и линией разъема формы. Мы также называем это углом уклона.

При необходимости проектировщик должен предусмотреть достаточные углы выброса. Потому что без адекватных углов выталкивания отливки будет трудно извлечь после затвердевания, и все еще существует вероятность повреждения деталей или даже самой формы.

При расчете требований к углу разъема учитывайте следующие факторы:

• Обычно для большинства геометрических элементов используется общий угол фаски.
• Есть некоторые исключения для внутренних стен и поверхностей. В таких случаях объем вентиляции обычно вдвое превышает объем вентиляции наружных стен.
• Требования к углу уклона могут различаться в зависимости от сплава, используемого для отливки. Возможно, вам придется рассчитать угол уклона в зависимости от типа выбранного вами алюминиевого сплава.
  
  

Ниже будут показаны стандартные допуски на углы уклона внутренней поверхности алюминиевых отливок различной глубины.

Стандартные допуски для любого сплава можно рассчитать с помощью следующего уравнения.

Если вы хотите добиться меньшего угла уклона, вы можете использовать точные допуски. Однако это требует более точной обработки и влечет за собой более высокие затраты. Поэтому рекомендуется избегать использования точных допусков, если это не является абсолютно необходимым.

Допуски точности для вытяжки внутренней поверхности алюминиевых отливок различной глубины следующие.

Это формула расчета допуска точности детали.

Обратите внимание, что приведенный выше проект диаграммы был преувеличен для лучшего понимания концепции. На самом деле черновая диаграмма очень маленькая и, если за ней не внимательно следить, обычно ее вообще невозможно заметить.

Согласованная конструкция подвижной и неподвижной форм имеет жизненно важное значение. Даже если один из них несовместим, это будет мешать процессу литья алюминия под давлением. Конструкция движущейся формы обычно более сложна. Структура фиксированной формы относительно проста, но подвижная форма должна обрабатывать больше компонентов. Когда материал впрыскивается в форму, из-за давления избыточного материала стержень может выскользнуть, что приведет к увеличению размеров.

Допуски движущихся компонентов пресс-формы зависят от линейного допуска и допуска на площадь выступа. Среди них линейный допуск относится к длине ползуна стержня формы, а площадь выступа относится к головке ползуна стержня формы, обращенной к расплавленному материалу.

Перемещение может осуществляться в линейном направлении, перпендикулярном зоне проекции. Поэтому лучше всего сохранять допуск на перемещение компонентов пресс-формы на минимальном значении ноль градусов.

Из-за конструкции оборудования для литья под давлением в процессе производства могут допускаться только относительно большие или положительные допуски. В зависимости от определенных переменных площади проекции стандартные допуски и допуски точности следующие. Руководство NADCA.

Линия разъема — это место, где две половины формы соединяются, образуя полную структуру изделия. Из-за процесса литья под давлением образование линии разъема неизбежно. Потому что конструкция всегда включает в себя как минимум две составляющие.

Линия разъема четко указывает на различие между подвижной и неподвижной матрицей пресс-формы. Допуск линии разъема относится к максимальному отделению формы, которое допускается для обеспечения правильного выполнения процесса литья алюминия под давлением.

Когда давление материала пытается заставить две половины формы разделиться, материал вытекает из точки разделения вдоль линии разъема. Это дефект обшивки при литье под давлением. Отливка требует дополнительных процессов отделки для удаления заусенцев, стояков, ворот и переливных отверстий. Допуск линии разъема является функцией площади проекции формы, которая представляет собой поверхность разделения, по которой расплавленный материал перемещается из одной полуформы в другую.

Полностью закрытые формы не имеют зазоров между собой, поэтому допуск проецируемой площади всегда положителен. Степень разделения формы зависит от давления оболочки формы и силы зажима, приложенной для удержания двух половин формы в закрытом состоянии.

Допуск линии разъема будет варьироваться в зависимости от сплава, размера и глубины детали. Рекомендуемые стандартные значения допусков и прецизионные допуски для линии разъема при литье под давлением следующие.

Однако, если проектируемая площадь отлитой детали превышает 300 квадратных дюймов, обратитесь на фабрику литья под давлением (1935,5 см²).

Припуск на механическую обработку относится к количеству сырья, которое можно удалить из готовой алюминиевой детали, отлитой под давлением. Отливки могут иметь шероховатость поверхности и геометрические формы, незначительно отличающиеся от реальной конструкции. Поэтому после литья под давлением требуется вторичная обработка для исправления этих ошибок.

Ключевым моментом является то, что лучшие механические свойства и плотность отливок расположены на поверхности или вблизи поверхности. Поэтому припуск на обработку следует определять тщательно, чтобы избежать проникновения в менее плотные детали.

Однако на этапе проектирования необходимо указать определенный размер припуска на обработку и литье. Если припуск на обработку слишком мал, он может не соответствовать требованиям к качеству поверхности и существует риск появления дефектов в деталях.

С другой стороны, чрезмерные припуски на механическую обработку деталей увеличивают время производства, трудозатраты и общие затраты. Предварительная консультация с поставщиком литья под давлением поможет вам определить соответствующий припуск на механическую обработку.

Как правило, минимальный припуск на обработку должен составлять 0,010 дюйма (0,25 миллиметра), чтобы уменьшить износ инструмента и свести к минимуму пористость отливок. Максимальный припуск на механическую обработку представляет собой сумму минимального припуска на механическую обработку и деформации отливок.

Ниже приведен пример сравнения припусков на обработку в двух разных положениях контрольной точки.

Однако для плоских и больших деталей требуется дополнительное рассмотрение. В этом случае вы можете проконсультироваться со своим литейщиком, чтобы уточнить значения припуска на обработку.

Всегда старайтесь, чтобы толщина стенок всего компонента была одинаковой. Однородная толщина способствует лучшей текучести и затвердеванию металла. Поэтому качество и целостность отливки будет лучше.

Однако если в вашем проекте необходимо предусмотреть переменную толщину стенок, вам следует ввести постепенный переход в виде закругленных углов/радиусов вместо резкого изменения толщины. В противном случае в вашем дизайне останутся острые края.

В дизайне изделия не должно быть острых краев. Это связано с тем, что это повлияет на растекание металла и затруднит извлечение формы после отливки. Однако если стены встречаются на линии разъема, эти края можно сохранить.

Хотя не существует абсолютного стандарта толщины или тонкости стенок, лучше всего придерживаться определенного предела. Типичный диапазон толщины стенок отлитого под давлением алюминия составляет от 0,0787 дюйма (2,0 миллиметра) до 0,1378 дюйма (3,5 миллиметра). Это также зависит от размера и конструкции детали.

Однако это может варьироваться в зависимости от сплава отливки, конфигурации детали, размера детали и применения. Например, если размер детали небольшой, можно отлить секцию стены толщиной до 0,020 дюйма (0,50 миллиметра).

Однако могут быть исключения из максимальной и минимальной толщины стенки как для небольших, так и для крупных алюминиевых отливок. Если у вас возникнут какие-либо проблемы, вы можете обратиться на литейную фабрику.

Увеличение толщины стенки повысит жесткость детали. Однако слишком толстая стенка задержит процесс охлаждения, тем самым препятствуя процессу затвердевания. Поэтому, если не принять соответствующие меры, это приведет к ухудшению качества отливки.

Толстые стенки также увеличат вес изделия. Поэтому дизайнеры продуктов, стремящиеся снизить вес компонентов, предпочитают использовать тонкие стенки. Однако если толщина стенки превышает определенный предел, жесткость будет слишком низкой, и она склонна к короблению во время дальнейшей обработки.

Проблему деформации можно решить путем постепенной обработки. Однако тонким стенкам отливок не хватает жесткости и прочности. Установка ребер жесткости позволяет значительно повысить жесткость тонких стенок, сделав их более устойчивыми.

Однако современные технологии литья под давлением уже достаточно развиты, чтобы обрабатывать большинство ключевых параметров конструкции. Но эти технологии следует рассматривать только в том случае, если они могут обеспечить лучшую производительность или экономическую выгоду для деталей.

Металлические фиксаторы и канавки — две распространенные особенности конструкции легких компонентов. Они позволяют существенно сократить количество материала, необходимого для изготовления компонентов, при этом не влияя на их целостность и прочность.

Под экономией металлического пространства подразумеваются полые пространства, обычно находящиеся внутри ребер жесткости, которые используются для уменьшения расхода материала и тем самым уменьшения веса компонента. Участки между ребрами жесткости малопригодны, поэтому их можно смело удалять из конструкции.

При проектировании металлических защитных устройств для деталей следует учитывать следующие моменты.

• Избегайте острых краев металлических защитных устройств. Используйте закругленные углы/радиусы как можно большего радиуса. Минимальный радиус должен составлять 0,06 дюйма (1,524 мм).
• Поддерживайте одинаковую толщину стенок вокруг металлического протектора. Постарайтесь сделать толщину близкой к обычному рекомендуемому значению.
• Обеспечьте как можно больший угол подреза.
  
  

Мешкообразная структура — еще один метод снижения веса. Тонкостенную деталь можно использовать для замены более толстой детали с отверстиями, тем самым уменьшая количество материала, необходимого для производства. Однако мешкообразная структура иногда приводит к неравномерной усадке.

Поэтому следует тщательно решить, где использовать полости. Вы также можете использовать ребра жесткости для улучшения структуры полостей. Это повысит жесткость полостей и улучшит текучесть металла. Уменьшение количества используемого металла также может увеличить скорость охлаждения, тем самым сокращая производственный цикл.

• Если две пересекающиеся поверхности имеют острые углы, использование закругленных углов или радиусов для их соединения может предотвратить высокую концентрацию напряжений в этой части формы или детали.
• Скругление/радиусы: для любых кромок или углов вдоль линии разъема формы скругление/радиусы не требуются.
• Обеспечьте достаточный угол уклона для скруглений, перпендикулярных линии разъема.
  
  

Вы можете спроектировать скругления/радиусы деталей в соответствии со следующими рекомендациями.

Конструкторы должны следовать следующим конструктивным соображениям, чтобы уменьшить усадку алюминиевых отливок.

• В конструкции следует избегать чрезмерных или толстых участков. Если возможно, конструкцию следует пересмотреть, чтобы использовать более тонкие секции и материалы сердцевины, экономящие металл.
• Добавление плоских или вертикальных ребер к стене может улучшить характеристики подачи и уменьшить тенденцию к усадке.
• Добавление компрессионных штифтов может уменьшить усадку в определенных областях.

Ниже приведены некоторые конструктивные соображения, которые следует учитывать при проектировании выступов в деталях.

• Если требуется отверстие, попробуйте добавить отверстие в центре поднятой платформы, чтобы добиться одинаковой толщины стенок.
• Обеспечьте более крупные закругленные углы выступов, чтобы расплавленный металл мог правильно поступать внутрь.
• Рекомендуется добавить ребра, так как они помогут обеспечить хорошее заполнение выступа, а также придадут выступу дополнительную прочность.
• Обеспечьте достаточную вентиляцию выступа, чтобы отливки можно было легче извлечь.
  
  

Это короткое видео, объясняющее применение и процесс проектирования приподнятой платформы при литье под давлением.

Конструкторам следует попытаться выровнять эти геометрические элементы параллельно направлению выталкивания формы или перепроектировать деталь, чтобы исключить необходимость в стержне/ползуне. В следующем примере показано, как перепроектировать деталь, чтобы исключить необходимость в боковых сердечниках.
Однако в некоторых случаях необходимо ввести ядра/слайды для отливки элементов без необходимости последующей обработки. Вы можете спроектировать стержневые направляющие или тяги, чтобы исключить необходимость большинства (если не всех) операций вторичной обработки.

Следовательно, трудности, вызванные увеличением первоначальной стоимости формы и длительным циклом литья, можно смягчить за счет сокращения количества этапов вторичной обработки. В результате значительно улучшилась повторяемость деталей.

Боковой механизм вытягивания сердечника и движение ползуна обычно приводятся в движение наклонными штифтами или гидроцилиндрами. Наклонные штифты представляют собой механические устройства, используемые для перемещения сердечника/ползуна. Последовательность открытия и закрытия основной формы может активировать наклонные штифты.

Поэтому наклонные штифты можно использовать без дополнительного источника питания. Себестоимость производства также ниже. Однако наклонные штифты могут мешать разборке отливок и подходят только для более коротких направляющих.

Верхний слайдер также испытывает трудности с использованием штифтовых соединений и может использовать только пружины. Использование гидравлического метода позволяет решить эти проблемы. Вы можете определить цикл и использовать верхний ползунок. Это не помешает переработке отливок.

Существуют и другие методы движения, которые можно использовать для ядра/плунжера. Проектировщик должен выбрать подходящий метод перемещения на основе таких факторов, как бюджет, объем производства, размер детали и длина перемещения стержня/плунжера в отливке.

Вы можете обсудить с вашим предприятием литья под давлением соответствующие предложения относительно конструкции бокового механизма вытягивания/скольжения стержня. Мы также приветствуем ваши запросы и сделаем все возможное, чтобы помочь вам.

Резьбу можно легко сформировать с помощью машины для литья под давлением алюминия. Литая резьба обычно ограничивается внешней резьбой, которая не требует точной посадки.

Если вам нужен определенный класс точности для вашей детали, вы всегда можете проконсультироваться на своем заводе по литью под давлением. Вторичная обработка Для достижения большей точности могут потребоваться корректировки. Кроме того, основной диаметр должен соответствовать указанному определению профиля резьбы, согласованному обеими сторонами.

Максимальные и минимальные допуски для некоторых идеальных операций нарезания резьбы следующие:

Однако при создании тем учитывайте следующие моменты.

• Могут потребоваться дополнительные операции обрезки для удаления заусенцев, образовавшихся между резьбами.
• Старайтесь как можно больше применять прямые допуски вместо указания степени посадки резьбы.
• Эти значения включают пределы допусков для движущихся компонентов пресс-формы, линий разъема и линейных размеров.
• Если требуются более строгие допуски на резьбу, проконсультируйтесь с заводом по литью под давлением.
• Сохранение гладкости резьбы на линии разъема позволяет существенно упростить производственный процесс. Так как резьба полного диаметра не нужна. Гладкая резьба позволяет форме слегка перемещаться, не затрагивая деталь.

В следующей таблице показана рекомендуемая конфигурация внешнего потока.

• Четко определите все спецификации, требуемые предприятием литья под давлением. Из-за большого зазора в форме вставки обычно требуют более строгих допусков. Пожалуйста, получите одобрение завода по литью под давлением, чтобы гарантировать достаточные допуски вставок.
• Если клиент желает предоставить лопатки, проконсультируйтесь с литейным заводом, чтобы убедиться, что допуски соответствуют предложениям литейного завода. Потому что лезвия с неподходящими допусками могут серьезно повредить форму.
• Проанализируйте напряжение, вызванное вставками. Убедитесь, что эти нагрузки не оказывают долгосрочного воздействия на производительность продукта.
• Вкладышу можно придать любую форму, чтобы обеспечить достаточную силу крепления для ожидаемых условий нагрузки.
• Избегайте острых углов и других деталей, которые могут вызвать концентрацию напряжений в деталях.

Функция толкателя – выталкивать затвердевшую отливку из формы. Другая функция толкателя — зажим отливки, чтобы предотвратить ее изгиб из-за концентрированного напряжения во время процесса затвердевания. Однако недостатком толкателя является то, что он оставляет следы на отливке.

Поэтому проектировщикам следует тщательно выбирать положение и размер толкателя, исходя из размера, конструкции и других факторов отливки. При проектировании толкателя следует руководствоваться следующими рекомендациями.

• Поместите выталкивающий штифт в нефункциональную область отливки, например, на дно глубокой полости, переливное отверстие, выступ или нижнюю часть ребра.
• При снятии отливок толкатель оставит следы. Поэтому, пожалуйста, не располагайте внешнюю поверхность отливок по направлению к толкателю.
• Рекомендуемый допуск для выступающей или утопленной маркировки штифта составляет 0,015 дюйма (0,381 мм).
• Пожалуйста, следуйте советам специалистов по литью под давлением, поскольку они могут помочь вам выбрать наиболее подходящий размер, положение и количество зажимных штифтов.
  
  

Правильный метод изготовления формы может значительно уменьшить следы, оставляемые толкателем. Однако эти следы все еще отчетливо видны. Производитель оригинального оборудования и производитель литья под давлением должны согласовать положение установки толкателя.

Также обратите внимание, что вокруг верхнего штифта образуется бахрома. Обычно, если клиент не возражает, льгот не возникает. Края верхнего штифта можно сгладить, чтобы минимизировать их воздействие.

Выталкивающая пластина может служить дополнительным компонентом выталкивающего штифта или использоваться самостоятельно. Обычно литейный завод использует пластину выталкивателя в качестве установочной поверхности для штифта выталкивателя. Поскольку давление прикладывается только к выталкивающей пластине, выталкивающий штифт одновременно толкает выталкивающий штифт вперед и втягивает отливку.

Выталкивающая пластина также может работать независимо, без необходимости использования выталкивающего штифта. Однако обычно мы видим это только в микроформовании. Для выталкивания детали используется сила, приложенная выталкивающей пластиной к детали. Преимущество этого заключается в том, что выталкивающая пластина не оставляет следов на отливке, в отличие от выталкивающего штифта.

• Поверхность (толщина линии) любой буквы или символа должна быть не менее 0,010 дюйма (0,254 мм) или больше.
• Высота линий или символов должна быть равна или меньше толщины линий.
• Если какой-либо текст или украшение содержит сложные детали или мелкие буквы, это может быть неясно в процессе литья. Поэтому постарайтесь максимально упростить их.
• Угол уклона не должен быть менее 10°.
  
  

Следование этим рекомендациям должно быть полезно в большинстве ситуаций. Если у вас есть какие-либо другие требования, вы всегда можете обратиться на литейную фабрику за соответствующим советом.