Būtinos posvyrio kampų reikalavimai liejimui į formas

TRUMPAI

Ištraukimo kampas lydinio liejimo procese – tai nedidelis pasvirimas, taikomas detalės paviršiams, kurie yra lygiagretūs su forma traukimo kryptimi. Šis konstrukcinis bruožas, paprastai svyruojantis nuo 0,5 iki 2 laipsnių, yra būtinas, kad detalė galėtų būti lengvai ištraukta iš formos be pažeidimų pačiai detalei ar įrankiui. Tiksli ištraukimo kampo reikšmė priklauso nuo liejamo lydinio, detalės gylį bei paviršiaus tekstūros; šlifuojančios medžiagos, tokios kaip aliuminis, paprastai reikalauja didesnio kampo nei cinkas.

Ištraukimo kampų pagrindinė reikšmė lydinio liejime

Tiksliąja lydymo liejimo pasaulį, kiekvienas dizaino sprendimas turi įtakos gamybai, kokybei ir kainai. Tarp svarbiausių tokių yra ištraukos kampas. Ištraukos kampas – tai specialiai suprojektuotas nuolydis arba šlaitas vertikalioms formos sienelėms. Visos paviršiaus sritys, lygiagrečios su ištraukimo kryptimi, turi turėti ištraukos kampą, kad užtikrintų sklandų atlieto gaminio išėmimą iš formos. Be to, detalė trintųsi į formos sienas ištraukiant, dėl ko atsirastų didelė trintis ir galimas pažeidimas.

Pagrindinis ištraukos kampo tikslas – palengvinti lengvą ir švarų detalės išmetimą. Kai įkaitintas metalas vėsta ir sustingsta, jis susitraukia ir stipriai laikosi ant formos branduolių bei vidinių detalių. Nuolydinis paviršius šią sukibimą nutraukia švariai, sumažindamas reikalingą išmetimo jėgą. Pagal Šiaurės Amerikos lydinių liejimo asociacija (NADCA) , ši paprasta savybė yra būtina defektams prevencijai ir aukštos kokybės paviršiaus apdorojimui užtikrinti. Detalės su vertikaliomis sienelėmis (be nuolydžio) ištraukimas iš formos gali sukelti vilkimo žymes, įbrėžimus ir net struktūrinius pažeidimus liejinyje. Tai taip pat gali sukelti didelį susidėvėjimą brangiam lyjimo formos įrankiui, dėl ko reikės brangių remontų ir gamybos pristojimų.

Įtraukus tinkamą nuolydžio kampą, pasiekiama keletas pagrindinių pranašumų, kurie prisideda prie efektyvaus ir patikimo gamybos proceso. Šie pranašumai apima:

• Pagerinta detalės išstūmimo galimybė: Iš karto pasireiškiantis pranašumas – sumažėjęs jėgos kiekis, reikalingas detaliai išstumti, mažinant riziką, kad detalė prikibs prie formos.
• Pagerinta paviršiaus kokybė: Užtikrinus, kad pašalinant detalę nebūtų trinama ar vilkoma, nuolydžio kampai užtikrina, kad liejinys turėtų lygų, be defektų paviršių, sumažinant poreikį antrinei apdailai.
• Ilgesnis įrankių tarnavimo laikas: Sumažėjęs trinties ir išstūmimo jėga reiškia mažesnį dėvėjimąsi formos ertmės ir branduolio paviršiuose, žymiai pailginant dieklo veikimo laiką.
• Padidinta gamybos sparta: Greitesni, sklandesni išstūmimo ciklai lemia trumpesnį bendrą gamybos laiką ir didesnį išvesties kiekį, pagerinant bendrą gamybos efektyvumą.

Nors būtinas, ištraukos kampas vis dėlto reiškia nedidelį nuokrypį nuo idealios geometrinės konstrukcijos su 90 laipsnių sienomis. Konstruktoriai turi atsižvelgti į šį nuolydį savo detalės galutiniuose matmenyse ir surinkimo tolerancijose. Tačiau šis nedidelis kompromisas yra daug pranašesnis už gautą naudą dėl gerokai padidėjusios gamybos patogumo ir detalės kokybės.

Standartiniai ištraukos kampo reikalavimai: duomenų pagrįstas analizės apžvalga

Nėra vieno, visuotinio kampų nuolydžio, tinkančio visoms liejimo formomis programoms. Optimalus kampas yra atsargiai apskaičiuota vertė, grindžiama keletu svarbių veiksnių, įskaitant naudojamą lydinį, paviršiaus struktūrą ir tai, ar savybė yra vidinė, ar išorinė siena. Kadangi liejiniui vėstant jis traukiasi į vidines savybes (šerdis), tačiau atitolsta nuo išorinių savybių (formos sienelių), vidiniai paviršiai paprastai reikalauja didesnio nuolydžio kampo.

Skirtingi lydiniai turi skirtingas šilumines ir abrazyvines savybes, kurios veikia nuolydžio reikalavimus. Pavyzdžiui, aliuminis yra labiau abrazyvus ir turi didesnį traukimąsi nei cinko lydiniai, todėl reikalingas didesnis nuolydžio kampas, kad būtų užtikrintas švarus išstūmimas. Panašiai, reljefinis arba grublus paviršius sukelia didesnį trinties koeficientą nei poliruotas, todėl reikalingas didesnis nuolydis, kad būtų išvengta reljefo nubrėžimo metu ištraukiant. Bet kuriam konstruktoriui būtinas išsamus įprastų reikalavimų išdėstymas.

Ši lentelė apibendrina įvairių pramonės šaltinių rekomendacijas, kad būtų galima aiškiai nurodyti projektavimo kampą jūsų projektuose.

Šios vertės tarnauja patikimu pradiniu tašku daugumai konstrukcijų. Detalėms su giliomis ertmėmis ar sudėtinga geometrija šie kampai gali reikėti padidinti. Visada atsižvelkite į projekto specifinius reikalavimus ir pasitarkite su gamybos partneriu, kad galutinai nustatytumėte optimalų ištraukimo kampą kiekvienai savybei.

Išplėstiniai konstravimo apsvarstymai ir skaičiavimai

Be standartinių medžiagos ir paviršiaus pagrįstų gairių, keletas išplėstinių veiksnių daro įtaką galutiniam ištraukimo kampo nustatymui. Svarbus dalykas – tai ryšys tarp savybės gylis ir reikiamo ištraukimo kampo. Dažna paprasta taisyklė liejime ir formavime – pridėti maždaug 1 laipsnio ištraukimo kampą kiekvienam colio ertmės gyliui. Pavyzdžiui, 3 colių gilumos lizdas idealiai turėtų turėti bent 3 laipsnių ištraukimo kampą, kad būtų užtikrinta, jog savybės apačia lengvai išlaisvintų formą išmetimo metu.

Atskyrimo linijos – plokštumos, kurioje susitinka dviejų formos dalių – vieta taip pat turi svarbą. Detalės, kurios kerta atskyrimo liniją, abiemis pusėmis turi būti suformuotos su nuolydžiu, siaurėjančiu nuo centro. Nuolydžio nesuderinimas su atskyrimo linija gali užblokuoti detalę formoje, dėl ko išstūmimas taps neįmanomas, nepažeidžiant formos. Teisingas projektavimas reikalauja detalaus derinimo tarp detalės geometrijos, atskyrimo linijos strategijos ir nuolydžio taikymo, procesas dažnai grindžiamas gamybos patogumo projektavimo (DFM) principais.

Šių principų taikymas praktiniame projektavimo darbo procese apima šiuos žingsnius:

1. Nustatykite atskyrimo liniją: Remiantis detalės geometrija, nustatykite logiškiausią plokštumą, kuria būtų galima padalyti formą, kad būtų palengvinta aiški ištraukimo kryptis.
2. Nustatykite paviršius, kuriems reikalingas nuolydis: Išanalizuokite 3D modelį, kad nustatytumėte visus paviršius, kurie yra lygiagretūs ar beveik lygiagretūs formos atsidarymo krypčiai.
3. Taikykite bazinį nuolydį: Naudokite reikalavimų lentelės reikšmes kaip pradinį tašką, taikydami didesnius kampus vidinėms detalėms ir tekstūruotoms paviršių sritims.
4. Koreguoti pagal detalės gylį: Padidinkite ištraukos kampą giliems ribams, atplaišoms ar kišenėms laikydamiesi taisyklės 1 laipsnis vienam coliams arba kaip nustatyta modeliavimo būdu.
5. Patikrinti CAD programoje: Naudokite brėžinių analizės įrankius, prieinamus daugelyje CAD programų, kad vizualiai patikrintumėte, ar visi būtini paviršiai turi tinkamą ir teisingai orientuotą ištraukos kampą. Šis žingsnis padeda aptikti klaidas dar iki konstrukcijos siuntimo įrankių gamybai.

Sudėtingoms detalėms, ypač aukštosios našumo srityse, bevertė bendradarbiavimas su gamybos ekspertu. Pavyzdžiui, tikslaus metalo formavimo specialistai, tokie kaip Shaoyi (Ningbo) Metal Technology automobilių kalavimo srityje supraskite gilų medžiagų savybių ir formos konstrukcijos tarpusavio ryšį. Nors kalavimas yra kitoks procesas, pagrindiniai medžiagų tekėjimo ir įrankių sąveikos principai reikalauja panašios ekspertizės konstravimo taisyklėse, kad būtų užtikrinta detalės vientisumas ir gamybos galimybė.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kaip apskaičiuoti liejimo šlaito kampą?

Nors nėra vienintelės griežtos formulės, dažnai naudojama empirinė taisyklė – taikyti 1 laipsnio šlaitą kiekvienam lizdo gylio coliu. Skaičiavimas pradedamas nuo bazinio kampo, kuris nustatomas pagal medžiagą ir paviršiaus apdorojimą (pvz., 1,5° aliuminiui), o vėliau jis padidinamas priklausomai nuo detalės gylio ir sudėtingumo. Tiksliesiems skaičiavimams inžinieriai naudoja CAD programinę įrangą su integruotais šlaito analizės įrankiais, kurie imituoją išstūmimą ir patikrina tarpus.

2. Koks yra liejimo modelio šlaito kampas?

Liekimo formos ištrauka yra nuolydis, taikomas jos vertikalioms paviršių sienoms, kad būtų galima ją pašalinti iš formavimo terpės (pvz., smėlio ar matricos), nesugadinant formos ertmės. Liejant į formas, šis nuolydis taikomas tiesiogiai formos vidinėms paviršių sienoms. Tipiniai liejimo į formas ištraukos kampai svyruoja nuo 0,5° iki 3°, o smėlį liejant paprastai reikalingi kampai tarp 1° ir 3° dėl mažiau stabilios smėlio formos prigimties.

3. Kas yra standartinis ištraukos kampas?

Standartiniu ar tipiniu liejimo į formas ištraukos kampu dažniausiai laikomas kampas tarp 1,5 ir 2 laipsnių. Tačiau tai yra bendras orientyras. Tikras konkrečios detalės „standartas“ labai priklauso nuo medžiagos (aliuminiui reikia didesnio nei cinkui), detalės gylis bei paviršiaus apdorojimo. Pavyzdžiui, 0,5 laipsnio ištrauka gali būti standartinė negilios, poliruotos išorinės sienelės cinko dalyje.

4. Kaip matuojamas ištraukos kampas?

Techniniais brėžiniais ir CAD modeliais nuokrypis paprastai matuojamas iš vertikalios atskaitos linijos arba paviršiaus. Kyla kampas laipsniais, dažnai nurodomas užrašas, rodantis, kur yra kampas, palyginti su atskyrimo linija. Teksturinių paviršių dizaineriai dažnai prideda papildomą pastabą, nurodančią papildomą nuokrypį (pvz., 1-2 laipsnius), kad būtų užtikrintas švarus modelio išleidimas.