Die Döküm Tasarımı için Gerekli Çekme Açısı Özellikleri

Özet

Kalıp dökümünde çekme açısı, kalıbın çekme yönüne paralel olan parçanın yüzeylerine uygulanan hafif bir eğimdir. Genellikle 0,5 ile 2 derece arasında değişen bu tasarım özelliği, parçanın bileşen veya takım zarar görmeden kalıptan kolayca çıkarılabilmesini sağlamak açısından kritik öneme sahiptir. Gereken belirli çekme açısı, dökülen alaşıma, özelliğin derinliğine ve yüzey dokusuna bağlıdır ve genellikle alüminyum gibi aşındırıcı malzemeler çinkoya göre daha büyük bir açı gerektirir.

Kalıp Dökümünde Çekme Açılarının Temel Rolü

Presizyonla yönetilen matkap dökme dünyasında, her tasarım seçimi üretilebilirliği, kaliteyi ve maliyeti etkiler. Bunlardan en kritik olanı ise akış açısıdır. Bir taslak açısı, bir dökümün dikey duvarlarına kasıtlı olarak tasarlanmış bir konik veya eğimdir. Matrisin açıldığı yönle paralel tüm yüzeylerin sertleşmiş parçanın kalıbdan pürüzsüz bir şekilde çıkarılmasını sağlayacak bir tasması olmalıdır. Bu olmadan, parça atılma sırasında kalıbın duvarına tırmalar, bu da önemli sürtünmeye ve potansiyel hasara yol açar.

Bir taslak açısının temel amacı, kolay ve temiz bir parça çıkartmasını kolaylaştırmaktır. Erimiş metal soğudukça ve sertleştikçe küçülür ve kalınlığından ve iç kısımlarından sıkıca tutunur. Konik bir yüzey bu yapışmayı temiz bir şekilde kırar ve atılma için gerekli kuvveti azaltır. Bu konuyla ilgili Kuzey Amerika Kalıp Döküm Birliği (NADCA) , bu basit özellik, kusurları önlemek ve yüksek kaliteli bir yüzey bitişi sağlamak için çok önemlidir. Dikey duvarlara (sıfır eğim) sahip bir parçayı kalıptan zorlamak, sürünme izlerine, çizilmelere ve dökümün yapısal hasar görmesine neden olabilir. Ayrıca maliyetli alüminyum döküm kalıbının kendisinde aşırı aşınmaya yol açarak maliyetli onarımlara ve üretim duruşlarına neden olabilir.

Uygun bir eğim açısı eklemek, verimli ve güvenilir bir üretim sürecine katkıda bulunan birkaç önemli fayda sunar. Bu avantajlar şunları içerir:

• İyileştirilmiş Parça Çıkışı: En doğrudan fayda, parçayı çıkarmak için gereken kuvvetin azalmasıdır ve bu da parçanın kalıpta yapışma riskini en aza indirir.
• Yükseltilmiş Yüzey Kalitesi: Çıkarma sırasında kazıma ve sürüklenmeyi önleyerek eğim açıları, dökülmüş parçanın pürüzsüz, kusursuz bir yüzey bitişine sahip olmasını sağlar ve ikincil yüzey işlemlerine olan ihtiyacı azaltır.
• Uzatılmış Kalıp Ömrü: Azaltılmış sürtünme ve itme kuvveti, kalıbın boşluk ve çekirdek yüzeylerindeki aşınmayı azaltarak kalıp ömrünü önemli ölçüde uzatır.
• Üretim Hızında Artış: Daha hızlı ve daha sorunsuz itme döngüleri, toplam üretim süresinin kısalmasına ve daha yüksek çıktıya yol açarak genel üretim verimliliğini artırır.

Gerekli olmakla birlikte, çekme payı açısı, 90 derecelik duvarlara sahip mükemmel bir geometrik tasarımdan küçük bir sapma temsil eder. Tasarımcılar, bu konikliği parçanın nihai boyutlarında ve montaj toleranslarında dikkate almalıdır. Ancak bu küçük ödün, üretilebilirlik ve parça kalitesinde elde edilen önemli kazançlar karşısında çok daha önemsizdir.

Standart Çekme Payı Açı Gereksinimleri: Verilere Dayalı Detaylı Bir İnceleme

Tüm kalıp döküm uygulamaları için tek bir evrensel çekme açısı yoktur. Optimal açı, kullanılan alaşım, yüzey dokusu ve özelliğin iç veya dış duvar olup olması gibi birkaç kritik faktöre dayanan dikkatle hesaplanmış bir değerdir. Döküm, iç özellikler (çekirdekler) üzerine büzülürken dış özelliklerden (boşluk duvarları) uzaklaşır; bu nedenle iç yüzeyler genellikle daha büyük bir çekme açısı gerektirir.

Farklı alaşımların çekme gereksinimlerini etkileyen farklı termal ve aşındırıcı özellikleri vardır. Örneğin, alüminyum, çinko alaşımlarına göre daha aşındırıcıdır ve daha yüksek bir büzülme oranına sahiptir; bu da temiz bir şekilde çıkarılmasını sağlamak için daha geniş bir çekme açısının gerekli olmasını sağlar. Benzer şekilde, doku oluşturmuş veya pürüzlü bir yüzey parlak bir yüzeye göre daha fazla sürtünme oluşturur ve bu yüzden çıkarılırken dokunun kazınmasını önlemek amacıyla daha büyük bir çekme açısı gerektirir. Herhangi bir tasarımcı için yaygın gereksinimlerin ayrıntılı bir şekilde analiz edilmesi esastır.

Aşağıdaki tablo, çeşitli endüstri kaynaklarından gelen önerileri sentezleyerek tasarımlarınızda çekme açılarını belirlemek için net bir kılavuz sunar.

Bu değerler, çoğu tasarım için sağlam bir başlangıç noktası sunar. Derin boşluklara veya karmaşık geometrilere sahip parçalar için bu açıların artırılması gerekebilir. Her özellik için en uygun çekme açısını belirlemek amacıyla daima projenizin özel gereksinimlerini göz önünde bulundurun ve üretim ortağınızla görüşün.

Gelişmiş Tasarım Düşünceleri ve Hesaplamalar

Standart malzeme ve yüzeye dayalı kuralların ötesinde, nihai çekme açısı belirtimini etkileyen birkaç gelişmiş faktör daha vardır. Döküm ve kalıplamada yaygın bir kural olarak, her inç boşluk derinliği başına yaklaşık 1 derece çekme açısı eklenir. Örneğin, 3 inç derinliğindeki bir cep, çıkarma sırasında alt kısmın kalıptan kolayca ayrılabilmesi için en az 3 derecelik bir çekme açısına sahip olmalıdır.

Ayrılma hattının—kalıbın iki yarısının birleştiği düzlem—konumu da kritik bir rol oynar. Ayrılma hattını kesen yüzeylere, merkezden uzaklaşarak daralan şekilde her iki tarafa da çekme payı uygulanmalıdır. Çekme payının ayırma hattına göre yanlış hizalanması, parçanın kalıba kilitlenmesine ve kalıbın hasar görmesi olmadan çıkartılmasının imkansız hale gelmesine neden olabilir. Doğru tasarım, parça geometrisi, ayırma hattı stratejisi ve çekme payı uygulaması arasında dikkatli bir koordinasyon gerektirir ve bu süreç genellikle Üretilebilirlik için Tasarım (DFM) ilkeleriyle yönlendirilir.

Bu ilkelerin pratik bir tasarım sürecinde uygulanması aşağıdaki adımları içerir:

1. Ayrılma Hattını Belirleyin: Temiz bir çıkartma yönü sağlamaya olanak tanımak için parçanın geometrisine dayalı olarak kalıbı bölmek için en mantıklı düzlemi belirleyin.
2. Çekme Payı Gerektiren Yüzeyleri Belirleyin: Kalıp açılma yönüne paralel veya neredeyse paralel olan tüm yüzeyleri tanımlamak için 3D modeli analiz edin.
3. Temel Çekme Payını Uygulayın: Gereksinimler tablosundaki değerleri bir başlangıç noktası olarak kullanın ve iç özelliklere ile doku yüzeylere daha büyük açılar uygulayın.
4. Özellik Derinliğine Göre Ayarlama: Derin rib, kasnak veya cep yapıları için çekme açısı, inç başına 1 derece kuralına göre ya da simülasyonla belirlendiği şekilde artırılmalıdır.
5. CAD'de Doğrulama: Tüm gerekli yüzeylerin yeterli ve doğru yönlendirilmiş bir çekme açısına sahip olduğunu görsel olarak doğrulamak için çoğu CAD yazılımında bulunan çekme analizi araçlarını kullanın. Bu adım, tasarımı kalıp imalatına göndermeden önce hataları yakalamaya yardımcı olur.

Yüksek performanslı sektörlerdeki karmaşık bileşenler için üretim uzmanıyla iş birliği yapmak çok değerlidir. Örneğin hassas metal şekillendirme konusunda uzmanlaşmış kişiler gibi Shaoyi (Ningbo) Metal Technology otomotiv dövme alanında, malzeme özellikleri ile kalıp tasarımı arasındaki derin etkileşimi anlarlar. Dövme farklı bir süreç olsa da, malzeme akışı ve takım etkileşimiyle ilgili temel ilkeler, bileşen bütünlüğünü ve üretilebilirliği sağlamak için tasarım kurallarında benzer uzmanlık gerektirir.

Sıkça Sorulan Sorular

dökümde çekme açısı nasıl hesaplanır?

Tek bir katı kural olmamakla birlikte, her bir inç boşluk derinliği için 1 derece çekme uygulamak yaygın olarak kullanılan bir kuraldır. Hesaplama, malzeme ve yüzey bitişi (örneğin alüminyum için 1,5°) tarafından belirlenen temel bir açıyla başlar ve ardından özellik derinliğine ve karmaşıklığına göre artırılır. Kesin hesaplamalar için mühendisler, çıkartmayı simüle etmek ve boşluğu doğrulamak üzere yerleşik çekme analiz araçlarına sahip CAD yazılımlarını kullanır.

bir döküm modelinin çekme açısı nedir?

Döküm kalıbının eğim açısı, kalıbın dikey yüzeylerine uygulanan ve kalıp ortamından (kum veya kalıp gibi) kalıp boşluğunu bozmadan çıkarılabilmesini sağlayan eğimdir. Die casting (kalıp döküm) işleminde bu eğim doğrudan kalıbın iç yüzeylerine uygulanır. Die casting’te tipik eğim açıları genellikle 0,5° ile 3° arasında değişirken, kum dökümde kum kalıbın daha az stabil yapısı nedeniyle genellikle 1° ile 3° arasındaki açılar gereklidir.

3. Standart eğim açısı nedir?

Die casting için standart ya da tipik bir eğim açısı genellikle 1,5 ile 2 derece arasında kabul edilir. Ancak bu genel bir kılavuzdur. Belirli bir uygulama için gerçek 'standart', kullanılan malzeme (alüminyumun gerektirdiği, çinkodan daha fazladır), parçanın derinliği ve yüzey kaplamasına göre büyük ölçüde değişir. Örneğin, sığ ve cilalı dış duvarlara sahip bir çinko parçada 0,5 derecelik eğim standart olabilir.

4. Bir eğim açısı nasıl ölçülür?

Teknik çizimlerde ve CAD modellerinde, bir eğim açısı genellikle dikey bir referans çizgisinden veya yüzeyden ölçülen açı olarak belirtilir. Açı, genellikle parça ayırma hattına göre eğimin yönünü gösteren bir notla birlikte derece cinsinden ifade edilir. Doku yüzeyleri için tasarımcılar, desenin temiz bir şekilde ayrılmasını sağlamak adına ek bir eğim açısı (örneğin 1-2 derece) belirten ek bir not ekleme eğilimindedir.