Как проектировать литьевые формы: ворота, охлаждение, сталь и руководство по установке машины

Начинайте с детали, а не с формы

Блок полостей не может спасти деталь, которая была нарисована для внешнего вида, а не для потока. Прежде чем моделировать любую геометрию пресс-формы, большую часть веса несут четыре правила на уровне детали.

• Равномерная толщина стенок. Толстые секции замерзают позже, чем тонкие, что приводит к образованию раковин, пустот и короблений. Там, где необходима жесткость, добавьте ребра примерно на 50–60 процентов от номинальной стенки вместо того, чтобы утолщать саму стенку.
• Черновик. Вертикальные грани тянутся к стали во время выброса и истирают деталь. Обычное направление составляет от 0,5 до 1 градуса на гладких поверхностях, с дополнительным уклоном для текстурированных поверхностей и глубоких сердцевин.
• Радиусы. Острые внутренние углы концентрируют напряжение и замедляют плавление. Стандартной отправной точкой является внутренний радиус, составляющий не менее половины толщины стены.
• Подрезы. Каждая подрезка добавляет боковое действие, подъемник или складной сердечник, а также обслуживание. Некоторые из них неизбежны, но каждый заслуживает второго вопроса.

Толщина стенки также влияет на время цикла больше, чем любая другая переменная, поскольку она следует квадратическому соотношению, описанному в стандартных справочниках по теплопередаче, используемых в литейной промышленности.

Время охлаждения зависит от квадрата толщины стены, поэтому удвоение стены примерно в четыре раза увеличивает время, необходимое для ее замораживания.

Ворота, направляющие и вентиляция

Расположение литника определяет, где образуются линии сварки, насколько равномерно заполняется полость и допустима ли косметическая отметка на готовой детали. Четыре правила охватывают большинство случаев:

1. Войдите в самую толстую секцию, чтобы давление уплотнения могло достичь области, которая замерзает последней.
2. Сбалансируйте длину потока по полостям, чтобы каждая полость заполнялась одновременно.
3. Установите толщину ворот примерно на уровне 50–60 процентов стены детали; более тонкие ворота сильнее сдвигают расплав, но замерзают раньше.
4. Поместите ворота там, где допустима небольшая отметка, или используйте горячий наконечник, который оставляет контролируемый след.

Вентиляция – это вторая половина работы. Воздух, попавший в полость, горит, вызывает короткие выстрелы и поднимает давление впрыска вверх. Вентиляционные отверстия обычно вырезаются на глубину от 0,01 до 0,03 мм в зависимости от вязкости расплава и размещаются в последней точке заполнения и вдоль линии сварного шва.

Качественное сравнение горячеканальных и холодноканальных систем. Горячие бегуны сокращают количество отходов и ускоряют цикл, но стоят дороже и замедляют изменение цвета.

Тонкостенная упаковка — это самый очевидный случай, когда конструкция направляющих и выбор машины должны решаться совместно; тот тонкостенное изделие На страницах показано, как малая длина потока и горячие наконечники сочетаются с быстрыми инжекторными устройствами.

Схема охлаждения и конструкция выброса

Каналы охлаждения должны повторять контур детали на одинаковом расстоянии, обычно в 1,5–2,5 раза превышающем диаметр канала от поверхности, с одинаковым расстоянием между каналами. Глубокие сердечники нуждаются в перегородках, барботерах или термоштырях, потому что прямая просверленная линия не может проникнуть достаточно глубоко в высокую сердцевину. Главным правилом является баланс: сторона полости и сторона сердцевины должны отводить тепло с одинаковой скоростью, в противном случае деталь скручивается в сторону более горячей стороны.

Выброс – это то место, где хорошо спроектированный инструмент демонстрирует свои манеры. Штифты должны нажимать на жесткие участки, такие как выступы, ребра и боковые стенки, а не на плоские косметические поверхности. Используйте штифт наибольшего практического диаметра, поскольку штифт большего размера распределяет нагрузку и оставляет меньший след. Для деталей глубокой вытяжки часто требуется съемная пластина, выброс воздуха или комбинация того и другого.

Большим формам нужен другой набор привычек

Когда вес детали превышает примерно килограмм, основным риском становится прогиб пластины и дисбаланс горячего литника. Опорные стойки должны располагаться непосредственно под сердечником, поскольку неподдерживаемая пластина сердечника изгибается и приводит к изменению толщины детали. Балансировка коллектора должна сохранять разницу между каплями заполнения в пределах нескольких процентов, а двухплитовые машины часто имеют смысл, поскольку они сокращают занимаемую площадь машины и сокращают время сухого цикла.

HXZ1200: серия машин для литья под давлением с двумя пластинами. Четыре соединительных стержня равномерно воспринимают одинаковую силу, поэтому параллельность пластины пресс-формы хорошая. Приводимые в движение двумя быстрыми масляными цилиндрами, формы перемещаются с высокой скоростью, точностью и ... Посмотреть продукт →

Структурные и автомобильные детали являются типичным домом для этого класса инструментов, где стеклонаполненные смолы добавляют абразивный эффект помимо механических нагрузок.

Часто задаваемые вопросы о проектировании литьевых форм

Проверка конструкции пресс-формы заключается не в том, насколько аккуратно она выглядит в САПР, а в том, будет ли она одинаково работать в течение первого и десяти тысяч часов. Просмотрите геометрию детали, сталь, путь потока, баланс охлаждения и интерфейс пресса, пока все еще остается чертежом, и инструмент потратит свою жизнь на изготовление деталей, а не на оправдания.