Vienetinių formų sistemų supratimas liejant į formas

TRUMPAI

Vienetinės formos sistemos lydinių liejime yra labai efektyvi ir ekonomiška įrankiavimo strategija. Jos sudarytos iš standartizuotos pagrindinės formos rėmo, vadinamo formos laikikliu, kuris lieka liejimo mašinoje, ir mažesnių keičiamų ertmės įterpų, kurie yra specifiniai kiekvienam detaliui. Šis modulinis požiūris idealiai tinka nedidelėms ir vidutinio dydžio detalėms su paprastesne geometrija gaminti mažais ar vidutiniais kiekiais. Pagrindiniai privalumai – žymiai sumažintos įrankiavimo išlaidos ir greitesnis paruošimas palyginti su pilnos, specialios formos kiekvienam komponentui kūrimu.

Kas yra vienetinės formos sistema lydinių liejime?

Vienetinės formos sistema yra specializuota aukšto slėgio presformavimo įrankių rūšis. Pagrindinė sąvoka susijusi su pagrindine formos laikiklio ar rėmo konstrukcija, kurią turi formuotojas ir kuri suprojektuota taip, kad priimtų mažesnius, individualiai pagamintus formos įdėklus. Šie įdėklai, kartais vadinami ertmės blokais arba tiesiog vienetinėmis formomis, turi faktinę detalės geometriją. Kol didelis, standartizuotas laikiklis lieka sumontuotas presformavimo mašinoje, mažesni įdėklai gali būti greitai ir lengvai keičiami, kad būtų galima gaminti skirtingas dalis. Ši moduliškumas yra sistemos pagrindinė savybė.

Šis požiūris smarkiai skiriasi nuo tradicinio arba „pilno“ formos, kuris yra visiškai autonomiška priemonė, sukuriama tik vienai detalei ar dalių grupei. Pilna forma integruoja ertmę, išstūmimo sistemą, aušinimo kanalus ir visus kitus komponentus į vieną specialiai skirtą komplektą. Nors tai užtikrina maksimalų valdymą ir efektyvumą didelės apimties ar sudėtingoms detalėms, pilnos formos gamyba reikalauja didelių investicijų tiek laiko, tiek pinigų požiūriu. Modulinės formos sistemos buvo sukurtos kaip ekonomiškesnė alternatyva tam tikroms gamybos situacijoms.

Pagrindinė šios sistemos pranašumas yra mažesni įrankių gamybos kaštai. Kadangi klientui reikia įsigyti tik palyginti mažą formos įdėklą, išlaidos gali sudaryti tik nedidelę dalį visos formos kainos. Tai daro ją patrauklią pasirinkimu pradedantiesiems, projektams su ribotais biudžetais arba įvairių mažų detalių gamybai be specialių įrankių kiekvienai iš jų. Lietimo formos tiekėjas prisiima didelės universalios laikiklio kainos išlaidas, paskirstydamas jas tarp kelių klientų ir projektų.

Kad geriau suprasti skirtumą, apsvarstykite toliau pateikiamą palyginimą:

• Pilna forma: Visiškai individualizuotas, atskiras įrankis. Jis suprojektuotas ir pagamintas tam tikrai daliai, užtikrinantis optimalų našumą sudėtingoms geometrijoms ir didelės apimties gamybai. Tai reiškia didesnes pradines investicijas.
• Modulinė formos sistema: Standartizuota rėmo (laikiklio) konstrukcija su individualiu, keičiamu įstatomuoju elementu (lizdu). Ji labiausiai tinka mažesniems, mažiau sudėtingiems detalių tipams ir mažesnėms gamybos apimtims, užtikrindama didelius sąnaudų taupymo rezultatus ir greitesnius pakeitimus.

Ši sistema veiksmingai padaro liejimą į formas prieinamą komponentams, kurių gamyba šiuo būdu kitaip būtų per brangi. Standartizuodami brangiausią įrankių dalį – laikiklį – liejimo į formas tiekėjai gali siūlyti lankstų ir nebrangų sprendimą tinkamoms taikymo sritims.

Pagrindiniai komponentai ir veikimo principas

Vienetinės formos sistema veikia dėl kelių pagrindinių komponentų sąveikos, kai kiekvienas atlieka specifinę funkciją. Nors konstrukcijos gali skirtis, pagrindinės dalys kartu sudaro efektyvią, keičiamą įrankių rinkinį. Pagrindiniai komponentai apima vienetinį laikiklį, įstatomąjį lizdą bei susijusias išstūmimo ir centravimo sistemas.

The Vienetinis laikiklis (dar žinomas kaip laikiklio blokas arba pagrindinis rėmas) yra didžiausia ir svarbiausia sistemos dalis. Paprastai priklauso lyjimo formuotojui, tai patikimas, standartizuotas rėmas, apdirbtas iš ilgaamžės plieno, tokio kaip 4140. Šiame laikiklyje yra atitikimo elementai, pavyzdžiui, vedlės ir įvorės, taip pat dažnai pagrindinė išstūmimo sistemos mechanika. Jis suprojektuotas taip, kad tilptų į konkretų liejimo aparatą ir išliktų vietoje gaminant bei net keičiant detalių tipus.

The Formos įvorė (arba vienetinė forma) yra klientui priklausanti įrankio dalis. Tai individualiai apdirbtas blokas, kuriame yra detalės neigiamoji erdvė, t. y. ertmė, kartu su reikalingais kanalais ir išleidimo angomis, skirtais tirštam metalui tekėti. Kad išlaikytų šiluminius ir slėgio apkrovimus, kuriuos sukelia formavimas, šios įvorės gaminamos iš aukštos kokybės, termiškai apdoroto įrankinio plieno, labiausiai paplitusio H-13. Pagal informaciją iš General Die Casters , keli populiariausi vienetinių formų dydžiai yra 10”x12”, 12”x14” ir 15”x18”.

Kiti būtini komponentai, kurie užbaigia sistemą, apima:

• Išstūmimo plokštę ir kaištus: Ši sistema atsakinga už užkietėjusio liejimo išstūmimą iš ertmės įstatomosios detalės po kiekvieno ciklo. Nors pagrindinė išstūmimo plokštė gali būti laikiklio dalis, konkretūs kaištų vietų pozicijos yra integruotos su individualia ertmės įstatoma detale.
• Vadovaujantys kaiščiai ir įmovos: Tai užtikrina tikslų dviejų formos dalių (dangčio ir išstūmimo) tikslią suderinamumą, kai jos užsidaro, kas yra labai svarbu tiksliai gaminti dalis ir neleisti įrankių pažeidimui.
• Liejamasis įmovas: Ši sukietinta detalė nukreipia lydalio srautą iš mašinos antgalio į kanalų sistemą, esančią ertmės įstatomoje dalyje.
• Aušinimo vamzdžiai: Kanalai laikiklyje ir kartais įstatomojoje dalyje cirkuliuoja skystį (pvz., vandenį ar aliejų), kad reguliuotų formos temperatūrą, kas yra svarbu valdant užkietėjimą, ciklo trukmę ir gaminamo gaminio kokybę.

Veikimo principas yra paprastas ir efektyvus. Norint pereiti nuo vienos detalės gamybos prie kitos, technikas atjungia seną ertmės įstatulį nuo agregato laikiklio, pašalina jį ir įdiegia naują įstatulį. Kadangi sunkus laikiklio blokas nereikia nuimti nuo liejimo mašinos, šis procesas yra žymiai greitesnis nei keisti visą formą, kuri gali sverti tūkstančius svarų. Toks greitas pakeitimas sumažina mašinos prastovų laiką ir daro ekonomiškai naudinga gaminti mažesnes skirtingų detalių partijas.

Agregatinių formų pagrindiniai privalumai ir apribojimai

Agregatinių formų sistemos siūlo patrauklią privalumų aibę, tačiau joms būdingi ir tam tikri apribojimai. Suprasti šį pusiausvyrą yra būtina konstruktoriams ir inžinieriams, norintiems nuspręsti, ar tai tinkama įrankių strategija jų projektui. Sprendimas daugiausia priklauso nuo kompromisų tarp kainos, greičio, detalės sudėtingumo ir gamybos apimties.

Svarbiausias privalumas yra žymiai sumažintos įrankių gamybos išlaidos. Kaip detaliai aprašyta vadove, paskelbtame įmonės A&B Die Casting , vienetinė forma yra pigesnis gamybos įrankis, nes klientas moka tik už keičiamą formos kamerą, o ne už visą standartizuotą rėmą. Tai gali lemti didžiules taupymo galimybes, palyginti su pilna forma, todėl tai puikus pasirinkimas projektams, kurių biudžetai yra riboti. Kitas svarbus privalumas – greitis, tiek formų gamyboje, tiek gamybos paruošime. Kadangi laikiklis jau egzistuoja, reikia pagaminti tik mažesnį įstatomąjį elementą, dėl ko sutrumpėja pristatymo laikas. Be to, keisti įstatomuosius elementus yra daug greičiau nei keisti visą formą, todėl sumažėja įrenginio prastovos laikas tarp partijų.

Tačiau šios naudos ateina kartu su pastebėtinais apribojimais. Blokiniai įvorėliai labiausiai tinka mažesniems, paprastesniams detalių tipams. Laikiklio standartizuota gamyba riboja turimą vietą, tuo pačiu apribojant detalės dydį ir konstrukcinių savybių sudėtingumą. Pavyzdžiui, dažnai yra ribojamas kelių ar sudėtingų judančių branduolių skydelių naudojimas – jie naudojami sukurti išpjovoms ar vidinėms detalėms. Išsamus vadovas iš Chicago White Metal Casting pabrėžia, kad būtent dėl šios priežasties blokiniai įvorėliai labiausiai tinka mažiau sudėtingiems dizainams ir žemesniam metiniam apimčių lygiui. Jie paprastai netinkami didelėms struktūrinėms detalėms ar dalims, reikalaujančioms sudėtingų slydimo mechanizmų.

Toliau pateiktoje lentelėje apibendrinamos pagrindinės skirtumai tarp blokinio įvorėlių sistema ir pilnos formos:

Galiausiai vienetinės formos pasirinkimas yra strateginis sprendimas. Konstruktoriui, kuris turi mažą, paprastą detalę ir nedidelį gamybos planą, tai suteikia prieigą prie aukštos kokybės liejimo formomis pasaulį. Sudėtingai, didelės apimties detalei, visos formos investicijos būtinos siekiant pasiekti maksimalų efektyvumą ir konstrukcinę laisvę.

Tipinės taikymo sritys ir pramonės šakos

Dėl jų sąnaudų efektyvumo ir efektyvumo mažesniems komponentams, vienetiniai klosčių įrenginiai naudojami įvairiose pramonės šakose. Jie yra pirmojo pasirinkimo sprendimas, kai projektui reikia klojimo stiprumo ir tikslumo, tačiau negalima pateisinti visavertės specialios įrangos išlaidų. Taikymai paprastai apima dalis nuo mažo iki vidutinio dydžio su gana paprasta geometrija, kurios gaminamos mažais ar vidutiniais tūriniais.

Vienetinių klosčių universalumas daro juos tinkamus daugeliui sektorių. Pavyzdžiui, Diecasting-mould.com pabrėžia jų naudojimą gaminant detales sudėtingomis formomis, jei jos patenka į vienetinio laikiklio ribojimus. Ši prisitaikymo geba lėmė jų plačią naudojamą srityse, kur produkto gyvavimo ciklas trumpas arba kur reikia keletą mažų detalių variacijų.

Dažnos pramonės šakos ir specifiniai detalių pavyzdžiai apima:

• Automobilių pramonė: Kol dideli struktūriniai komponentai reikalauja pilnų formų, vienetinės formos yra puikus pasirinkimas mažesniems detaliams, tokiems kaip jutiklių korpusai, maži tvirtinimo elementai, jungčių korpusai bei nedideli variklio ar perdavimo mechanizmo komponentai. Reikalaujamesnėms aplikacijoms, kurioms reikalinga didesnė stipris, gali būti naudojamos kitos gamybos technologijos, pvz., liejimas koviniame įrenginyje, komponentams, kuriems reikalingas maksimalus atsparumas.
• Elektronika: Elektronikos pramonė priklauso nuo vienetinių formų, kad pagamintų įvairias sudedamąsias dalis, tokias kaip maži cinkuoti korpusai, šilumos sklaidytuvai, jungtys ir montavimo tvirtinimo detalės kompiuterių bei telefonų dalims. Lietavimo formomis tikslumas yra būtinas šioje srityje reikiamoms siaurų tolerancijų sąlygoms užtikrinti.
• Vartotojų prekės: Daugelyje kasdien naudojamų produktų yra dalių, pagamintų naudojant vienetines formas. Tarp jų – komponentai virtuvės prietaisams, baldų ir spintelių komplektuojamosios dalys (rankenos, sukimo rankenėlės), sporto įrangos detalės bei žaislų sudedamosios dalys.
• Pramoninė įranga: Bloko formos naudojamos gaminti mašinų ir įrankių detales, pvz., hidraulinius ir pneumatinio prijungimus, vožtuvų komponentus bei mažas mašinų dalis, kai vieno konkretaus dizaino gamybos apimtys nepateisina pilnos formos.

Pagrindinis išvada yra ta, kad bloko formų sistemos suteikia lankstų gamybos būdą. Jos leidžia įmonėms kreiptis į liejimo formavimo tiekėją su nauju detalės dizainu ir potencialiai pritaikyti jį esamoje bloko laikiklyje. Tai ne tik sutaupo pradines įrankių sąnaudas, bet ir pasinaudoja esama die caster infrastruktūra, sukuriant simbiotinį ryšį, kuris padaro aukštos kokybės metalinių detalių gamybą prieinamesnę platesniam taikymo spektrui.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kas yra bloko forma?

Vienetinė forma yra kainą taupanti liejimo forma, kuri susideda iš standartinio pagrindinio formos rėmo (arba laikiklio) ir mažesnių keičiamų ertmių vienetų. Šie individualūs įdėklai suprojektuoti taip, kad juos būtų galima pašalinti iš pagrindinio rėmo neatimdant viso laikiklio iš liejimo mašinos, leidžiant greitesnę ir ekonomiškesnę mažesnių, paprastesnių detalių gamybą.

2. Kokie yra du liejimo formomis tipai?

Du pagrindiniai liejimo formomis tipai yra karštojo kameros ir šaltojo kameros aparatai. Karštojo kameros aparatai naudojami lydiniams su žemu lydymosi tašku, pavyzdžiui, cinkui, kai injekcinis mechanizmas panardinamas į įkaitusį metalą. Šaltojo kameros aparatai naudojami lydiniams su aukštu lydymosi tašku, tokiems kaip aliuminis, kai įkaitęs metalas į „šaltąją kamerą“ pilamas šaukštu prieš tai, kai jis injebruojamas į formą.

3. Iš ko susideda liejimas formomis?

Liejimas forma apima kelis pagrindinius komponentus. Pagrindiniai komponentai yra liejimo forma mašina, forma arba formos kūnas (kuriame yra ertmė detalės formavimui) ir lydinys, kuris liejamas. Pati forma sudaryta iš dviejų pusių – dangčio formos ir išstūmimo formos – ir apima elementus, tokius kaip kanalai, užtakiai, išmetimo angos, išstūmimo kaiščiai, o dažnai taip pat judančios slydamos dalys ar branduoliai, skirti sudėtingų detalių formavimui.