TRUMPAI

Liejimo formų konstravimas automobilių pramonei yra aukštos tikslumo inžinerijos procesas, skirtas kurti ilgaamžius plieninius įrankius, vadinamus formomis. Šios formos naudojamos lydymui po dideliu slėgiu formuoti, gaminant sudėtingus ir lengvus automobilių komponentus. Sėkmingas projektavimas labai priklauso nuo medžiagos srauto valdymo, veiksmingų termoinių kontrolės priemonių taikymo ir kruopščiai suplanuotų kiekvieno komponento, kad galutiniai gaminiai atitiktų griežtus kokybės ir našumo reikalavimus.

Automobilių liejimo formų pagrindai

Liejimo forma yra specializuotas, didelės tikslumo kokybės plieninis įrankis, naudojamas liejimo formavimo procese. Šiame gamybos metode į formos ertmę aukštu slėgiu įpurškiamos lydytos metalo lydalys. Metalas greitai užpildo kiekvieną ertmės detalę, atšąla ir sukietėja, sudarydamas galutinės formos detalę. Automobilių pramonei šis procesas yra nepakeičiamas. Jis leidžia masiškai gaminti sudėtingas ir konstrukciškai patikimas detales, kas būtina šiuolaikinių automobilių našumui.

Die casting vaidmuo, gerinant transporto priemonės našumą, negali būti pervertintas. Gamindamas lengvas, bet tvirtas detales, die casting tiesiogiai prisideda prie gerovesnio kuro efektyvumo ir geresnio valdymo. Pagal straipsnį, parašytą Autocast Inc. , lengvesnis transporto priemonės svoris reikalauja mažiau energijos judėjimui, todėl sumažėja kuro suvartojimas ir išmetamų teršalų kiekis. Šis sveriamojo svorio mažinimas pasiekiamas neprarandant stiprumo, nes aukšto slėgio liejimo procesas sukuria tankias, ilgaamžes metalines struktūras, gebančias atlaikyti didelę apkrovą ir vibraciją.

Daugybė svarbių automobilių detalių gaminama liejimo forma būdu. Dažni pavyzdžiai yra:

• Variklio blokai: Liejimo forma pagaminti variklio blokai yra lengvesni, turi puikią matmenų tikslumą ir palengvina geriausią šilumos sklaidą.
• Pavarų dėžių korpusai: Šios detalės naudojasi liejimo formos standumu ir tiksliais matmenimis, užtikrindamos sklandų pavarų perjungimą ir efektyvią galios perdavimą.
• Korpuso komponentai: Detalės, tokios kaip pakabos tvirtinimo elementai ir vairo sukimo žvaigždės, gaminamos liejimo forma būdu siekiant pasiekti aukštą stiprumo ir svorio santykį, padidinant tiek ilgaamžiškumą, tiek važiavimo komfortą.
• Stabdžių komponentai: Procesas yra idealus sudėtingų formų stabdžių žnyplių gamybai, įskaitant vidaus kanalus skysčių ir šilumos valdymui.

Palyginti su kitais gamybos procesais, formavimas į formas siūlo reikšmingus pranašumus kainos efektyvumu ir dizaino lankstumu didelės apimties gamybai. Nors tokie procesai kaip CNC apdirbimas užtikrina aukštą tikslumą, formavimas į formas yra greitesnis ir ekonomiškesnis didelėms partijoms. Kitas svarbus automobilių pramonės procesas – metalo štampavimas, kuris puikiai tinka lakštiniams metalams formuoti į kūno skydelius ir konstrukcinius komponentus. Pavyzdžiui, specializuoti tiekėjai kaip Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. telkiasi ties individualių automobilių štampavimo formų kūrimu, siūlydami kitą galimybę OEM ir Tier 1 tiekėjams gaminti aukšto tikslumo metalo dalis. Pasirinkimas tarp formavimo į formas ir štampavimo galiausiai priklauso nuo detalės geometrijos, medžiagos ir reikiamo gamybos kiekio.

Formavimo į formas formos anatomija: pagrindinių komponentų paaiškinimas

Liejimo forma yra sudėtinga tiksliai suprojektuotų detalių rinkinys, paprastai suskirstytas į fiksuotą (dangčio) pusę ir judančią (išstūmimo) pusę. Kiekviena detalė atlieka specifinę funkciją, kad užtikrintų, jog įlydomasis metalas būtų tinkamai injektuojamas, formuojamas, aušinamas ir išstumiamas. Šios sandaros supratimas yra pagrindinis sėkmingos formos projektavimui.

Pagrindinės detalės, atsakingos už gaminio formavimą, yra Formos kamera ir Formos branduolys . Kamera yra tuščiavidurė erdvė, suformuojanti galutinio gaminio išorines paviršiaus dalis, o branduolys sukuria vidinius elementus, tokius kaip skylės ar įdubos. Jos dažniausiai gaminamos iš sukietintų įrankių plienų, pvz., H13, kad išlaikytų liejimo ciklo terminius ir mechaninius poveikius. Kameros ir branduolio sąveika nustato galutinį atlieto komponento geometriją.

Įlydomojo metalo tiekimą valdo Šoninė Sistemos , kurį sudaro lejimo kanalas, perleidžiamieji kanalai ir įleidžiamieji angos. lejimo kanalas yra pradinis kanalas, kuriuo įlydomasis metalas patenka į formą iš injekcinės sistemos. Iš ten, bėgikai paskirstyti metalą į skirtingas formos zonas. Galiausiai, vartai yra siauras angas, jungiantis kanalą su formos ertme, kuris kontroliuoja tekėjimo greitį ir kryptį, kai metalas patenka į formą. Šios sistemos konstrukcija yra labai svarbi defektams, tokiems kaip turbulencija ir pernelyg ankstyvas sukietėjimas, prevencijai.

Kai detalė sukietėja, Išmetimo sistema atsakinga už jos išėmimą iš formos. Ši sistema sudaryta iš išstūmimo strypų, plokštelių ir grąžinimo strypų. Išstūmimo strypai išstumia atlievą iš ertmės nesugadinant jos. Ne mažiau svarbūs yra Šaldymas ir Ventiliavimo sistemos . Aušinimo kanalai išgręžiami per visą formą, kad cirkuliuotų skystis (pvz., vanduo ar aliejus), reguliuojantis temperatūrą ir trumpinantis ciklo trukmę. Išmetimo sistema užtikrina mažus kanalus, leidžiančius užstrėrusiam orui ir dujoms išeiti iš ertmės, kai ji pripildoma metalo, taip prevencijuojant defektus, tokius kaip porėtumas.

Žingsnis po žingsnio vadovas automobilių presformavimo įformių projektavimui

Automobilių presformavimo įformio projektavimas yra kruopštus daugiapakopis procesas, kuris apjungia detalių analizę, skysčių dinamiką ir mechaninę inžineriją. Norint sukurti įrankį, kuris efektyviai gamintų aukštos kokybės detales, būtina laikytis struktūruoto požiūrio. Procesą galima suskirstyti į kelis pagrindinius etapus, kuriuos pateikė gamybos ekspertų vadovai, tokie kaip Prototool .

1. Detalės konstrukcijos analizė: Procesas prasideda išsamiai analizuojant automobilio detalės 3D modelį. Konstruktoriai vertina savybes, geometriją ir techninius reikalavimus, kad užtikrintų gamybos galimybę. Tai apima būtinų ištraukimo kampų, apvalinimų ir potencialių griovelių nustatymą, kurie gali komplikuoti išstūmimą.
2. Įpylimo angos ir kanalų sistemos projektavimas: Toliau projektuojama sistema, tiekianti lydytą metalą. Įpylimo angos ir kanalų sistema turi kontroliuoti srautą taip, kad ertmė būtų tolygiai užpildyta, sumažinant turbulenciją, kuri gali sukelti defektus. Įpylimo angos dydis ir vieta yra kritiškai svarbūs aukštos kokybės paviršiaus apdorojimui ir struktūriniam vientisumui pasiekti.
3. Formos pagrindo ir komponentų projektavimas: Formos pagrindas, kuriame yra ertmė, branduolys ir kiti komponentai, projektuojamas taip, kad atitiktų presformavimo mašinos specifikacijas. Šiame etape planuojama visų vidinių elementų išdėstymas, įskaitant slydiklius grioveliams ir įterpimus sudėtingoms savybėms.
4. Aušinimo sistemos projektavimas: Veiksminga aušinimo sistema yra būtina temperatūrai reguliuoti ir ciklo trukmę mažinti. Formoje strategiškai išdėstomi aušinimo kanalai, kad detalė būtų tolygiai aušinama, taip užtikrinant, jog nebūtų deformacijų ar kitų šiluminių defektų.
5. Ventiliacijos ir išstūmimo sistemos projektavimas: Tinkama ventiliacija suprojektuota taip, kad oras galėtų išeiti iš ertmės, kai ji pripildoma metalu. Tuo pačiu metu išstūmimo sistema, sudaryta iš išstūmimo strypų, suprojektuota saugiai ir efektyviai pašalinti sukietėjusią detalę iš formos nesudarant žalos.
6. Nuolydžio analizė: Atliekama išsamioji nuolydžio analizė 3D modelyje. Nuolydis – tai nedidelis paviršių suvartymas, taikomas paviršiams, lygiagretiems su formos atsidarymo kryptimi. Ši analizė užtikrina, kad nebūtų poslinkių ar vertikalių sienų, kurios trukdytų lengvai išstumti detalę iš formos. Dažnai rekomenduojamas ne mažiau kaip 1–2 laipsnių kampas.
7. Modeliavimas ir patvirtinimas: Galiausiai, pilnas formos projektavimas patvirtinamas naudojant inžinerijos programinę įrangą (CAE). Šis modeliavimas atspindi metalo tekėjimą, aušimą ir kristalizaciją, leisdamas projektuotojams nustatyti ir ištaisyti galimas problemas, tokias kaip oro užtrappingas, šaltos sandūros ar porėtumas, dar prieš gaminant fizinę formą.

Svarbūs projektavimo aspektai optimaliems automobilių dalims

Be nuoseklaus projektavimo proceso, reikia integruoti keletą pagrindinių principų, kad būtų užtikrinta aukštos kokybės, defektų neturinčių automobilių detalių gamyba. Šie aspektai, išsamiai aprašyti tokių šaltinių kaip RapidDirect , vadovuose, sutelkia dėmesį į pačios detalės geometriją ir struktūrą, kad procesą optimizuotų liejimo formomis. Šių geriausių praktikų laikymasis prevencijai apsaugo nuo dažnų gamybos trūkumų ir pratęsia formos tarnavimo laiką.

Vienas svarbiausių veiksnių yra Sienelės storis . Visose detalės dalyse, kai tik įmanoma, būtina išlaikyti vienodą sienelių storį. Nesuvienodintos dalys vėsta skirtingais greičiais, dėl ko gali atsirasti susitraukimas, porėtumas ir išlinkimas. Jei storių skirtumų išvengti neįmanoma, perėjimai tarp jų turi būti palaipsniui. Vienodumas užtikrina sklandų metalo tekėjimą liejimo metu ir kontroliuojamą aušimą, kas yra svarbu matmeninei stabilumui.

Kiti svarbūs geometriniai aspektai apima Formos nuolydį ir Užapvalinimus . Nuolydis, arba siaurėjimas, turi būti taikomas visoms sienoms, lygiagrečioms formos atsidarymo krypčiai, kad būtų palengvinta detalės išstūmimas. Nepakankamas nuolydis gali sukelti vilkimo žymes arba pažeisti detalę, nuimdant ją. Vietoj aštrių kraštų turėtų būti naudojami užapvalinimai – suapvalinti vidiniai kampai. Aštrūs kampai gali sukelti įtempio koncentraciją tiek detalėje, tiek formoje, dėl ko gali atsirasti įtrūkimai. Užapvalinimai taip pat pagerina tiršto metalo tekėjimą ir padaro įrankį ilgaamžiškesnį.

The Skirtumo linija —paviršius, kuriame susitinka dvi formos pusės—turi būti atidžiai parinktas. Jo vieta veikia tai, kur gali susidaryti liejinių siūlės (perteklinė medžiaga), taip pat gali paveikti detalės galutinį išvaizdą ir įrankių gamybos kainą. Galiausiai tokios savybės kaip Šonkauliai ir Atbuliniai kaiščiai dažnai naudojamos stiprumui padidinti be per didelio sienelių storio didinimo. Rėbiniai elementai suteikia konstrukcinę atramą, o ašys tarnauja kaip tvirtinimo vietos. Tačiau šios savybės turi būti suprojektuotos atsargiai, kad nebūtų sukurta storių sekcijų, kurios galėtų sukelti aušinimo problemas.

Priešgamybinis dizaino patikros sąrašas

• Vienodas sienelės storis: Ar visos sienelės yra kiek galima vientisos? Ar pereiniai yra laipsniški?
• Pakankamas nuolydis: Ar visose vertikaliose paviršiuose yra nuolydžio kampas (paprastai 1–3 laipsniai)?
• Dideli apvalinimai: Ar visi aštrūs vidiniai kampai pakeisti apvalinimais?
• Optimali skaidymo linija: Ar skaidymo linija yra tokioje vietoje, kad minimizuotų vizualų poveikį ir supaprastintų įrankių gamybą?
• Tinkamai suprojektuotos rėmolės/atramos: Ar rėmolės ir atramos suprojektuotos taip, kad suteiktų stiprumo be sunkiai auštančių storų sekcijų?

Tikslumo pasiekimas automobilių formų projektavime

Meistriškumas lydinių formavimo štampų projektavime automobilių pramonėje yra mokslinių principų ir praktinės patirties derinys. Šis procesas yra pagrindas lengvoms, tvirtoms ir tiksliai gaminamoms detalėms, kurios apibrėžia šiuolaikinio transporto priemonių našumą. Nuo supratimo, koks yra lydinio formavimo vaidmuo kuriant kuro efektyvumą, iki kruopštaus visų formos komponentų planavimo – kiekviena detalė turi reikšmę.

Pagrindiniai inžinieriaus ar dizainerio išvados yra tai, kad reikia teikti pirmenybę struktūrizuotam konstravimo procesui, laikytis svarbių geometrinių principų, tokių kaip vienodas sienelių storis ir tinkamas nuolydis, bei pasinaudoti modeliavimo įrankiais, kad iš anksto išspręstų gamybos sunkumus. Laikantis šių pagrindinių principų, galima sukurti patikimus formos, kurios užtikrina nuoseklias, aukštos kokybės automobilių dalis, optimizuodamos gamybos efektyvumą ir mažindamos brangias klaidas.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Koks medžiaga geriausia presformės formai?

Dažniausiai naudojamos medžiagos presformės formoms yra aukštos kokybės įrankių plienai, tokie kaip H13 ir P20. Šios medžiagos parenkamos dėl jų puikios kietumo, nusidėvėjimo atsparumo ir gebėjimo išlaikyti aukštą temperatūrą bei slėgį liejimo proceso metu, užtikrinant ilgą formos tarnavimo laiką.

2. Koks yra pagrindinis presavimo pranašumas automobilių detalėms?

Pagrindinis privalumas – gebėjimas masiškai gaminti sudėtingas, lengvas ir tiksliai išmatuotas dalis, turinčias puikų stiprumo ir svorio santykį. Kaip paaiškina pramonės ekspertai Xometrija , tai padeda automobilių gamintojams gerinti kuro efektyvumą, stiprinti transporto priemonių našumą ir išlaikyti sąnaudų efektyvią gamybą didelės apimties gamybai.

3. Kaip aušinimo sistema veikia galutinę detalę?

Aušinimo sistema yra labai svarbi lydymosi metalo kristizacijai kontroliuoti. Gerai suprojektuota sistema su strategiškai išdėstytais kanalais užtikrina tolygų detalių aušimą, todėl išvengiama defektų, tokių kaip išlinkimas, traukimasis ir karšti taškai. Taip pat žymiai sumažinamas ciklo laikas, padidinant bendrą gamybos efektyvumą.