Būtiskie slīpuma leņķa prasības liešanas veidņu dizainam

TL;DR

Izņemšanas leņķis die cietais ir neliels slīpums, kas piestiprināts detaļas virsmām, kas ir paralēlas veidņu izņemšanas virzienam. Šis konstruktīvais elements, kura lielums parasti svārstās no 0,5 līdz 2 grādiem, ir ļoti svarīgs, lai nodrošinātu, ka detaļa var viegli tikt izvadīta no veidnes, nekaitējot ne komponentam, ne instrumentam. Konkrētais izņemšanas leņķa lielums ir atkarīgs no lietā esošā sakausējuma, elementa dziļuma un virsmas struktūras, pie kam abrazīvi materiāli, piemēram, aluminija sakausējumi, parasti prasa lielāku leņķi salīdzinājumā ar cinku.

Izņemšanas leņķu pamata loma die cietais

Precīzi vadītā paspiedformju pasaulē katra dizaina izvēle ietekmē ražošanas iespējas, kvalitāti un izmaksas. No svarīgākajām šeit ir izvirzījuma leņķis. Izvirzījuma leņķis ir slīpums vai nogāze, kas speciāli projektēta ieliešanas vertikālajās sienās. Visām virsmām, kas paralēlas atverošās formas virzienam, jābūt ar izvirzījumu, lai cietušo daļu varētu viegli noņemt no veidnes. Bez tā detaļa berzētos pret veidnes sienu izmešanas laikā, radot ievērojamu berzi un potenciālu bojājumu.

Galvenais izvirzījuma leņķa mērķis ir nodrošināt vieglu un tīru detaļas izmešanu. Kā karstais metāls atdziest un sacietē, tas saraujas un cieši pieķeras pie formas kodoliem un iekšējām detaļām. Slīpa virsma šo pielipību pārtrauc tīri, samazinot nepieciešamo spēku izmešanai. Saskaņā ar Ziemeļamerikas diezveida liešanas asociāciju (NADCA) , šis vienkāršais elements ir būtisks, lai novērstu defektus un nodrošinātu augstas kvalitātes virsmas apdari. Daļas izspiešana no formas ar vertikālām sienām (bez izvirzījuma leņķa) var izraisīt vilkšanas pēdas, svītras un pat strukturālus bojājumus lietveidā. Tas var arī izraisīt pārmērīgu nolietojumu dārgajam liešanas rīkam, kas noved pie dārgiem remontdarbiem un ražošanas pārtraukumiem.

Piemērota izvirzījuma leņķa iekļaušana sniedz vairākas galvenas priekšrocības, kas veicina efektīvu un uzticamu ražošanas procesu. Šīs priekšrocības ietver:

• Uzlabota daļas izmešana: Neposredstvākā priekšrocība ir samazināts spēks, kas nepieciešams, lai izmestu daļu, minimizējot risku, ka daļa paliek veidnē.
• Uzlabota virsmas kvalitāte: Novēršot berzi un vilkšanu noņemšanas laikā, izvirzījuma leņķi nodrošina, ka lietā daļa ir gluda, bez defektiem, samazinot nepieciešamību pēc papildu virsmas apstrādes operācijām.
• Ilgāka rīku kalpošanas laiks: Samazināts berzes un izmešanas spēks nozīmē mazāku nodilumu formas dobuma un serdes virsmās, ievērojami pagarinot matricas ekspluatācijas laiku.
• Palielināta ražošanas ātrums: Ātrāki un gludāki izmešanas cikli rada īsāku kopējo ražošanas laiku un augstāku izlaidi, uzlabojot vispārējo ražošanas efektivitāti.

Lai gan šķautne ir būtiska, tā tomēr nozīmē nelielu novirzi no ideāli ģeometriskas konstrukcijas ar 90 grādu sienām. Konstruktētājiem jāņem vērā šis slīpums savas detaļas galīgajos izmēros un montāžas pielaidēs. Tomēr šī nelielā kompromisa trūkums ir daudz mazāks par ievērojamajiem uzlabojumiem ražošanā un detaļu kvalitātē.

Standarta šķautnes leņķa prasības: datu pamatota analīze

Nav viena, universāla slīpuma leņķa visām liešanas ar ieliešanu lietojumprogrammām. Optimālais leņķis ir rūpīgi aprēķināta vērtība, kas balstīta uz vairākiem kritiskiem faktoriem, tostarp izmantoto sakausējumu, virsmas struktūru un to, vai elements ir iekšējā vai ārējā siena. Tā kā liešana saraujas ap iekšējiem elementiem (kerni), bet atdalās no ārējiem elementiem (dobuma sienām), parasti iekšējām virsmām nepieciešams lielāks slīpuma leņķis.

Dažādiem sakausējumiem ir atšķirīgas termiskās un abrazīvās īpašības, kas ietekmē slīpuma prasības. Piemēram, aluminija sakausējums ir abrazīvāks un saraujas vairāk nekā cinka sakausējumi, tādēļ, lai nodrošinātu tīru izmešanu, nepieciešams lielāks slīpuma leņķis. Līdzīgi kā teksturēta vai raupja virsma rada lielāku berzi nekā pulēta virsma un tādēļ nepieciešams lielāks slīpums, lai novērstu tekstūras noplēšanu izņemšanas laikā. Jebkuram dizainerim ir būtiska svarīga detalizēta parastu prasību analīze.

Šis tabula apkopo ieteikumus no dažādiem nozares avotiem, lai nodrošinātu skaidru vadlīniju attiecībā uz slīpuma leņķu norādīšanu jūsu dizainos.

Šīs vērtības kalpo kā drošs sākumpunkts lielākajai daļai dizainu. Detaļām ar dziļām dobumām vai sarežģītām ģeometrijām šiem leņķiem var būt nepieciešams palielinājums. Viensmēr ņemiet vērā konkrētā projekta prasības un konsultējieties ar savu ražošanas partneri, lai galīgi noteiktu optimālo izvirzi katram elementam.

Uzlabotas dizaina apsvērumu un aprēķini

Aiz standarta materiālu un virsmas pamatotajiem ieteikumiem, vairāki papildu faktori ietekmē gala izvira leņķa specifikāciju. Svarīgs apsvērums ir saistība starp elementa dziļumu un nepieciešamo izviri. Parasta empīriskā likuma liecina, ka liešanā un formēšanā par katru collu dobuma dziļuma jāpievieno aptuveni 1 grāds izvira. Piemēram, 3 collu dziļam kabatam ideāli vajadzētu būt vismaz 3 grādu izvirei, lai nodrošinātu, ka elementa apakša viegli atdalās no formas izmešanas laikā.

Detaļas atdalīšanas līnijas—plaknes, kurā sastopas matricas divas puses—novietojums arī ir ļoti svarīgs. Elementiem, kas šķērso atdalīšanas līniju, jābūt pielietotam slīpumam abās pusēs, attālinoties no centra. Slīpuma nevienkāršana attiecībā pret atdalīšanas līniju var iestrēdzināt detaļu veidnē, padarot izmešanu neiespējamu, nenodarot kaitējumu matricai. Pareiza dizaina nodrošināšanai nepieciešama rūpīga saskaņošana starp detaļas ģeometriju, atdalīšanas līnijas stratēģiju un slīpuma pielietošanu, procesu, ko bieži vadīt Dizains ražošanai (DFM) principi.

Šo principu piemērošana praktiskā dizaina darbplūsmā ietver šādas darbības:

1. Noteikt atdalīšanas līniju: Izvēlēties loģiskāko plakni, lai sadalītu veidni, balstoties uz detaļas ģeometriju, lai atvieglotu tīru izvilkšanas virzienu.
2. Identificēt virsmas, kurām nepieciešams slīpums: Analizēt 3D modeli, lai identificētu visas virsmas, kas ir paralēlas vai gandrīz paralēlas matricas atvēršanās virzienam.
3. Pielietot pamata slīpumu: Izmantojiet prasību tabulas vērtības kā sākumpunktu, pielietojot lielākus leņķus iekšējiem elementiem un strukturētām virsmām.
4. Korekcija pēc elementa dziļuma: Palieliniet izvirzījuma leņķi dziļiem ribām, izcilnēm vai kabatām atbilstoši noteikumam par 1 grādu uz collu vai tā, kā noteikts simulācijā.
5. Pārbaudiet CAD: Izmantojiet izvirzījuma analīzes rīkus, kas pieejami lielākajā daļā CAD programmatūras, lai vizuāli pārliecinātos, ka visas nepieciešamās virsmas ir ar pietiekamu un pareizi orientētu izvirzījuma leņķi. Šis solis palīdz novērst kļūdas, pirms dizains tiek nosūtīts veidņu izgatavošanai.

Sarežģītiem komponentiem, īpaši augsta veiktspējas nozarēs, sadarbība ar ražošanas ekspertu ir neaizstājama. Piemēram, speciālisti precīzā metāla formēšanā, piemēram, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology automobiļu kausēšanas jomā saprot dziļo mijiedarbību starp materiālu īpašībām un formas dizainu. Lai gan kausēšana ir atšķirīgs process, materiāla plūsmas un rīka mijiedarbības pamatprincipi prasa līdzīgu ekspertīzi dizaina noteikumos, lai nodrošinātu sastāvdaļu integritāti un ražošanas iespējamību.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kā aprēķina liešanas formas slīpuma leņķi?

Lai gan viena stingra formula nepastāv, plaši izmantots empīriskais noteikums ir piemērot 1 grādu slīpumam uz katru collu dobuma dziļuma. Aprēķins sākas ar bāzes leņķi, ko nosaka pēc materiāla un virsmas apstrādes (piemēram, 1,5° alumīnijam), un pēc tam to palielina atkarībā no elementa dziļuma un sarežģītības. Precīziem aprēķiniem inženieri izmanto CAD programmatūru ar iebūvētām slīpuma analīzes funkcijām, lai simulētu izmešanu un pārbaudītu brīvumu.

2. Kāds ir liešanas modeļa slīpuma leņķis?

Litās veidņa slīpuma leņķis ir slīpums, kas piemērots tās vertikālajām virsmām, lai to varētu izņemt no formēšanas vides (piemēram, smilšu vai matricas), neatstājot ietekmi uz formas dobumu. Matricu litēšanā šis slīpums tiek piemērots tieši matricas iekšējām virsmām. Tipiskie slīpuma leņķi matricu litēšanā svārstās no 0,5° līdz 3°, savukārt smilšu litēšanai parasti nepieciešami leņķi no 1° līdz 3°, jo smilšu forma ir mazāk stabila.

3. Kas ir standarta slīpuma leņķis?

Par standarta vai tipisku slīpuma leņķi matricu litēšanā vispārēji tiek uzskatīts leņķis no 1,5 līdz 2 grādiem. Tomēr tas ir vispārējs norādījums. Patiesais konkrētā pielietojuma „standarts” ļoti atkarīgs no materiāla (alumīnijam nepieciešams lielāks leņķis nekā cinkam), daļas dziļuma un virsmas apdarē. Piemēram, 0,5 grādu leņķis var būt standarts nelielai, pulētai ārējai sienai cinka detaļā.

4. Kā dimensijas norāda slīpuma leņķi?

Tehniskajos zīmējumiem un CAD modeļos izmērs parasti tiek noteikts no vertikālas atskaites līnijas vai virsmas. Leņķis ir noteikts grādos, bieži ar norādi, kas norāda, kur atrodas konis attiecībā pret sadalīšanas līniju. Teksturētu virsmu dizaineriem bieži vien pievieno papildu piezīmi, norādot papildu izvilkuma leņķi (piemēram, 1-2 grādi), lai nodrošinātu, ka shēma izplūst tīri.