Mahahalagang Hiling sa Anggulo ng Draft para sa Disenyo ng Die Casting

TL;DR

Ang draft angle sa die casting ay isang bahagyang pagkakatapon na inilalapat sa mga surface ng isang bahagi na kaharaparap sa direksyon ng paghila ng mold. Ang tampok na ito sa disenyo, na karaniwang nasa hanay na 0.5 hanggang 2 degree, ay mahalaga upang matiyak na maaring madaling mailabas ang bahagi mula sa die nang walang pagkasira sa komponente o sa kagamitan. Ang tiyak na kinakailangan sa draft angle ay nakadepende sa alloy na ipinaparaan, sa lalim ng feature, at sa surface texture, kung saan ang mga abrasive na materyales tulad ng aluminum ay karaniwang nangangailangan ng mas malaking angle kaysa sa zinc.

Ang Pangunahing Papel ng Draft Angles sa Die Casting

Sa mundo ng die casting na nakatuon sa presisyon, bawat desisyon sa disenyo ay nakakaapekto sa kakayahang magawa, kalidad, at gastos. Kabilang sa mga pinakamahalaga dito ang draft angle. Ang draft angle ay isang pagkapaikli o panukala na sinadyang idisenyo sa mga patayong pader ng isang casting. Ang lahat ng mga ibabaw na kahanay sa direksyon ng pagbubukas ng die ay dapat may draft upang mapadali ang maayos na pag-alis ng solidipikadong bahagi mula sa mold. Kung wala ito, magreresklat ang bahagi laban sa pader ng mold habang ina-eject, na nagdudulot ng malaking pagkalason at posibleng pinsala.

Ang pangunahing layunin ng isang draft angle ay upang mapadali ang maayos at malinis na pag-eject ng bahagi. Habang lumalamig at sumisikip ang natunaw na metal, ito ay tumitighten nang husto sa mga core at panloob na bahagi ng die. Ang isang nakakapaikling ibabaw ay pumuputol sa pagkakahipo na ito nang malinis, na binabawasan ang lakas na kailangan para sa pag-eject. Ayon sa North American Die Casting Association (NADCA) , ang simpleng katangiang ito ay mahalaga upang maiwasan ang mga depekto at matiyak ang mataas na kalidad ng surface finish. Ang pilitin ang isang bahagi na may patayong pader (zero draft) palabas sa isang mold ay maaaring magdulot ng mga marka ng paghila, mga scratch, at kahit structural damage sa casting. Maaari rin itong magdulot ng labis na pagsusuot sa mamahaling die-casting tool mismo, na nagreresulta sa masalimuot na pagkumpuni at pagtigil sa produksyon.

Ang pagsasama ng angkop na draft angle ay nagbibigay ng ilang pangunahing benepisyo na nakatutulong sa isang epektibo at maaasahang proseso ng pagmamanupaktura. Kasali rito ang:

• Mas Maayos na Paglabas ng Bahagi: Ang pinakadirektang benepisyo ay ang pagbawas sa puwersa na kailangan para ilabas ang bahagi, na minimimise ang posibilidad na manatili ang bahagi sa loob ng mold.
• Mas Mahusay na Kalidad ng Surface: Sa pamamagitan ng pag-iwas sa pagguhit at paghila habang inaalis, ang mga draft angle ay tinitiyak na ang cast na bahagi ay may makinis at walang depekto na surface finish, na binabawasan ang pangangailangan ng karagdagang operasyon sa pagtatapos.
• Mas Matagal na Buhay ng Tool: Ang nabawasang pagkakagat at puwersa ng ejection ay nangangahulugan ng mas kaunting pagsusuot at pagkasira sa mga ibabaw ng kavidad at core ng hulma, na malaki ang nagpapahaba sa operasyonal na buhay ng die.
• Mas Mabilis na Produksyon: Ang mas mabilis at mas magaan na mga siklo ng ejection ay nagdudulot ng mas maikling kabuuang oras ng produksyon at mas mataas na output, na nagpapabuti sa kabuuang kahusayan ng pagmamanupaktura.

Bagama't mahalaga, ang draft angle ay kumakatawan sa isang bahagyang paglihis mula sa perpektong heometrikong disenyo na may 90-degree na mga pader. Dapat isaalang-alang ng mga tagadisenyo ang talim na ito sa panghuling sukat at pagtutoleransiya ng pag-assembly ng bahagi. Gayunpaman, ang maliit na kalakip na ito ay lubos na nalulusaw ng malaking pakinabang sa kakayahang pagmagawa at kalidad ng bahagi.

Karaniwang Mga Kailangan sa Draft Angle: Isang Pagsusuri Batay sa Datos

Walang iisang universal na angle ng draft para sa lahat ng aplikasyon sa die-casting. Ang optimal na angle ay isang maingat na kinalkulang halaga batay sa ilang mahahalagang salik, kabilang ang ginamit na alloy, ang texture ng surface, at kung ang feature ay panloob o panlabas na pader. Dahil ang casting ay nagco-contraction sa mga panloob na bahagi (cores) ngunit lumilihis sa mga panlabas na bahagi (cavity walls), karaniwang nangangailangan ang mga panloob na surface ng mas malaking angle ng draft.

Ang iba't ibang uri ng alloy ay may kakaibang thermal at abrasive na katangian na nakakaapekto sa mga kinakailangan sa draft. Halimbawa, mas abrasive ang aluminum at mas mataas ang rate ng shrinkage nito kumpara sa zinc alloys, kaya't nangangailangan ito ng mas malawak na angle ng draft upang matiyak ang malinis na ejection. Katulad nito, ang textured o rough na surface ay gumagawa ng mas maraming friction kaysa sa isang pinakintab, at kaya't nangangailangan ng mas malaking draft upang maiwasan ang pagkakaskrap ng texture habang inaalis. Kinakailangan ng detalyadong pagsusuri ng karaniwang mga pangangailangan para sa anumang designer.

Ang sumusunod na talahanayan ay nagbubuod ng mga rekomendasyon mula sa iba't ibang pinagmulan sa industriya upang magbigay ng malinaw na gabay sa pagtukoy ng mga anggulo ng draft sa iyong mga disenyo.

Ang mga halagang ito ay magandang panimulang punto para sa karamihan ng disenyo. Para sa mga bahagi na may malalim na kuwenta o kumplikadong hugis, maaaring kailanganing palakihin ang mga anggulong ito. Isaisip laging ang tiyak na pangangailangan ng iyong proyekto at konsultahin ang iyong kasosyo sa pagmamanupaktura upang mapabuti ang pinakamainam na draft para sa bawat katangian.

Mga Advanced na Pagsasaalang-alang at Kalkulasyon sa Disenyo

Higit sa karaniwang gabay batay sa materyales at ibabaw, may ilang advanced na salik na nakakaapekto sa huling pagtutukoy ng anggulo ng draft. Ang isang mahalagang pagsasaalang-alang ay ang ugnayan sa pagitan ng lalim ng isang katangian at ng kailangang draft. Ang isang karaniwang pamantayan sa paghuhulma at pagpoporma ay magdagdag ng humigit-kumulang 1 digri ng draft sa bawat pulgada ng lalim ng kuwenta. Halimbawa, ang isang bulsa na 3 pulgadang lalim ay dapat magkaroon ng draft na hindi bababa sa 3 digri upang matiyak na madaling mailabas ang ilalim ng katangian mula sa hulma habang iniihiwalay.

Ang lokasyon ng parting line—ang plane kung saan nagtatagpo ang dalawang kalahati ng die—ay may mahalagang papel din. Ang mga feature na tumatawid sa parting line ay dapat magkaroon ng draft sa magkabilang gilid, na papalitom mula sa gitna. Ang hindi pagkakaayos ng draft kaugnay ng parting line ay maaaring ikandado ang bahagi sa loob ng mold, na nagiging sanhi ng hindi ito mapapalabas nang hindi nasusira ang die. Ang tamang disenyo ay nangangailangan ng maingat na koordinasyon sa pagitan ng hugis ng bahagi, estratehiya ng parting line, at aplikasyon ng draft, isang proseso na karaniwang gabay ng mga prinsipyo ng Design for Manufacturability (DFM).

Ang paglalapat ng mga prinsipyong ito sa isang praktikal na workflow ng disenyo ay kasangkot ang mga sumusunod na hakbang:

1. Itakda ang Parting Line: Tukuyin ang pinakamalamang plane upang hatiin ang mold batay sa geometry ng bahagi upang mapadali ang malinis na direksyon ng pagguhit.
2. Tukuyin ang mga Ibabaw na Nangangailangan ng Draft: Suriin ang 3D model upang matukoy ang lahat ng mga ibabaw na parallel o halos parallel sa direksyon ng pagbubukas ng die.
3. Ilapat ang Baseline Draft: Gamitin ang mga halaga mula sa talahanayan ng mga kinakailangan bilang panimulang punto, na naglalapat ng mas malalaking anggulo sa mga panloob na katangian at mga textured na surface.
4. Ayusin batay sa Lalim ng Katangian: Palakihin ang draft angle para sa malalalim na ribs, bosses, o pockets ayon sa patakaran na 1 degree bawat pulgada o ayon sa natukoy sa pamamagitan ng simulation.
5. I-verify sa CAD: Gamitin ang mga tool sa draft analysis na available sa karamihan ng CAD software upang biswal na ikumpirma na ang lahat ng kinakailangang surface ay may sapat at tamang nakahanay na draft angle. Tumutulong ang hakbang na ito upang madiskubre ang mga kamalian bago ipasa ang disenyo para sa tooling.

Para sa mga kumplikadong bahagi, lalo na sa mataas na pagganap na sektor, napakahalaga ng pakikipagtulungan sa isang eksperto sa pagmamanupaktura. Halimbawa, ang mga dalubhasa sa precision metal forming, tulad ng Shaoyi (Ningbo) Metal Technology sa larangan ng automotive forging, maunawaan ang malalim na ugnayan sa pagitan ng mga katangian ng materyales at disenyo ng die. Bagaman iba ang proseso ng forging, ang mga pangunahing prinsipyo ng daloy ng materyal at pakikipag-ugnayan ng tool ay nangangailangan ng katulad na kadalubhasaan sa mga patakaran sa disenyo upang matiyak ang integridad at kakayahang gawin ang komponente.

Mga madalas itanong

1. Paano mo kinakalkula ang angle ng draft sa pag-cast?

Bagaman walang iisang mahigpit na pormula, isang karaniwang panuntunan ay ang paglalapat ng 1 degree na draft sa bawat pulgada ng lalim ng kavidad. Ang pagkalkula ay nagsisimula sa isang basehang anggulo na tinutukoy ng materyal at tapusin ng ibabaw (hal., 1.5° para sa aluminum) at pagkatapos ay dinaragdagan batay sa lalim at kahirapan ng katangian. Para sa mas tiyak na kalkulasyon, ginagamit ng mga inhinyero ang CAD software na may built-in na draft analysis tools upang i-simulate ang ejection at i-verify ang clearance.

2. Ano ang angle ng draft ng isang casting pattern?

Ang draft angle ng isang casting pattern ay ang taper na ipinaparami sa mga patayong surface nito upang maihiwalay ito mula sa molding medium (tulad ng buhangin o die) nang walang pagpapagulo sa mold cavity. Sa die casting, ang taper na ito ay direktang inilalapat sa panloob na surface ng die. Karaniwang nasa hanay na 0.5° hanggang 3° ang draft angle sa die casting, samantalang ang sand casting ay karaniwang nangangailangan ng mga anggulo mula 1° hanggang 3° dahil sa hindi gaanong matatag na kalikasan ng sand mold.

3. Ano ang karaniwang draft angle?

Karaniwang itinuturing na standard o tipikal na draft angle para sa die casting ang saklaw mula 1.5 hanggang 2 degree. Gayunpaman, ito ay pangkalahatang gabay lamang. Ang aktuwal na 'standard' para sa isang tiyak na aplikasyon ay lubos na nakadepende sa materyal (ang aluminum ay nangangailangan ng higit kaysa sa zinc), ang lalim ng bahagi, at ang surface finish. Halimbawa, ang 0.5-degree na draft ay maaaring itinuturing na standard para sa isang manipis at pinakintab na panlabas na pader ng isang bahagi na gawa sa zinc.

4. Paano mo dinidimension ang isang draft angle?

Sa mga teknikal na drowing at CAD model, karaniwang binabase ang sukat ng draft angle sa isang patayong linya o ibabaw. Tinutukoy ang anggulo sa digri, kadalasang may tala na nagpapahiwatig ng direksyon ng pagtaper kaugnay ng parting line. Para sa mga textured surface, madalas idinaragdag ng mga disenyo ang karagdagang tala na tumutukoy sa dagdag na draft angle (halimbawa: 1-2 digri) upang masiguro na maayos na mailalabas ang pattern.