Når man designer et produkt, skal dets potentielle anvendelser tages i betragtning. Trykstøbte aluminiumsdele kan ikke kun tjene strukturelle funktioner, men også forbedre æstetikken. Derfor er det blevet et populært alternativ til andre materialer.

På grund af det faktum, at moderne computere er meget kraftigere end før, er behandlingstiden steget flere gange. De pressede dele har ikke kun fremragende strukturel betydning, men har også fremragende æstetiske funktioner.

Du bør tydeligt angive formålet med delen på trykstøbemaskinen. Dette kan hjælpe dig med at vælge det passende materiale og bestemme den passende tolerance for designparametrene baseret på dine krav. Du bør også overveje delens korrosionsbestandighed, styrke-til-vægt-forhold, ledningsevne og andre egenskaber.

Kunderne ender dog ofte med at betale for kvalitet og styrke, der langt overstiger deres krav. Derfor vil fuld forståelse af den funktionelle brug af delene hjælpe dig med bedre at forstå trykstøbningsprocessen.

For indvendige aluminiumsstøbegods er udseendet ikke vigtigt. Men for udvendige støbegods såsom skaller eller huse, bliver udseendet meget vigtigt.

Slutbrugere har altid en præference for æstetisk tiltalende produkter. Derfor vil forbrugerne, uanset komponenternes ydeevne, prioritere udseendet. Derfor bør de udvendige trykstøbte dele have et attraktivt udseende.

Ved udformningen af ​​delene bør der derfor tages hensyn til det æstetiske aspekt. Planlæg på forhånd den overfladebehandlingseffekt, du ønsker at opnå. God overfladebehandling kan give yderligere beskyttelse mod ekstreme vejrforhold.

Samlingsprocessen af ​​aluminiumsstøbegods kan være relativt enkel eller meget kompleks, afhængigt af delenes kompleksitet. Traditionelt støbeudstyr har visse begrænsninger på de typer af dele, der kan støbes. Derfor var det tidligere meget svært at støbe komplekse detaljer.

Imidlertid kan komplekse dele opdeles i passende sektioner og derefter forbindes sammen gennem passende samlingsmetoder efter støbning. Nogle almindelige trykstøbningsmonteringsteknikker inkluderer:

• Fastgørelse
• tråd
• Svejsning
• Sprøjtestøbte metalkomponenter
• Kerneboring af huller mv.
  
  

Før du starter designet, skal du vælge en specifik monteringsteknik for de trykstøbte dele. Da monteringsmetoden kan påvirke designet betydeligt, skal du vælge den passende samlingsmulighed, der opfylder dine krav.

Du bør foretage en detaljeret omkostningsbudgetanalyse for projektet. Fordi budgetspørgsmålet direkte påvirker alle aspekter af din produktionsvirksomhed. Dit design skal være baseret på budgettet for at opfylde budgettets krav.

Erfarne designere kan reducere omkostningerne ved trykstøbning markant uden at gå på kompromis med kvaliteten af ​​delene. Du bør overholde visse designparametre for at undgå at overdesigne delene og dermed undgå unødvendige omkostninger.

Tilføjelse af riller giver dig for eksempel mulighed for at designe lettere dele uden at ofre ydeevnen. Det kan også reducere materialeomkostningerne. Desuden kan reduktion eller eliminering af affasninger og skarpe hjørner sænke omkostningerne og kompleksiteten af ​​forme og støbeprocesser betydeligt.

Produktdesign kan variere betydeligt alt efter materialevalg. Hver legering har visse begrænsninger. For at opnå den bedste integritet og styrke af aluminiumsstøbegods kræves omhyggelig design og udførelse.

Afhængigt af sammensætningen af ​​de legeringselementer, der anvendes i aluminium, kan dets vægt, fluiditet, styrke, ledningsevne, smeltepunkt og andre egenskaber variere. Det er dog ikke alle legeringselementer, der egner sig til støbematerialer.

Nogle populære aluminiumslegeringer, der kan bruges til trykstøbning, omfatter:

• A380
• A383 (ADC12)
• A413
  
  

Der findes mange andre typer aluminiumslegeringer. Du skal vælge den passende baseret på dine specifikke behov og budgetbegrænsninger.

Trækvinklen er en af ​​de vigtige designparametre ved trykstøbning af aluminium. Det refererer til graden af ​​tilspidsning eller hældning mellem kernen og overfladen af ​​delen og støbeformens skillelinje. We also call it the draft angle.

Konstruktøren skal sørge for tilstrækkelige udkastningsvinkler, når det er nødvendigt. For uden tilstrækkelige udkastningsvinkler vil støbegodset være vanskeligt at fjerne efter størkning, og der er stadig mulighed for at beskadige delene eller endda selve formen.

Ved beregning af krav til skillevinkel skal du tage følgende faktorer i betragtning:

• Generelt anvendes en fælles affasningsvinkel for de fleste geometriske træk.
• Der er nogle undtagelser for de indvendige vægge og overflader. I sådanne tilfælde er ventilationsvolumen normalt det dobbelte af ydervæggene.
• Kravene til trækvinkel kan variere afhængigt af den legering, der anvendes til støbning. Du skal muligvis beregne trækvinklen baseret på den type aluminiumslegering, du har valgt.
  
  

Det følgende vil illustrere standardtolerancerne for de indvendige overfladetrækvinkler af aluminiumsstøbegods af forskellig dybde.

Standardtolerancerne for enhver legering kan beregnes ved hjælp af følgende ligning.

Hvis du vil opnå en mindre trækvinkel, kan du bruge præcise tolerancer. Dette kræver dog mere præcis behandling og medfører højere omkostninger. Derfor anbefales det at undgå at bruge præcise tolerancer, medmindre det er absolut nødvendigt.

Nøjagtighedstolerancerne for det indre overfladetræk af aluminiumsstøbegods af forskellige dybder er som følger.

Dette er formlen til beregning af tolerancen for delens nøjagtighed.

Bemærk venligst, at udkastet til diagram ovenfor er blevet overdrevet for bedre forståelse af konceptet. Faktisk er udkastet til diagrammet meget lille, og hvis det ikke observeres nøje, er det normalt umuligt at bemærke overhovedet.

Det koordinerede design af den bevægelige form og den faste form er af afgørende betydning. Selv hvis en af ​​dem er inkonsekvent, vil det hindre aluminiums trykstøbningsprocessen. Designet af den bevægelige form er normalt mere udfordrende. Strukturen af ​​den faste form er relativt enkel, men den bevægelige form skal håndtere flere komponenter. Når materialet sprøjtes ind i formen, på grund af trykket fra det for store materiale, kan kernen glide ud, hvilket resulterer i overdimensionerede dimensioner.

Tolerancerne for de bevægelige formkomponenter afhænger af den lineære tolerance og tolerancen for projektionsområde. Blandt dem refererer den lineære tolerance til længden af ​​formkerneskyderen, mens projektionsområdet refererer til hovedet på formkerneskyderen, der vender mod det smeltede materiale.

Bevægelsen kan udføres i en lineær retning vinkelret på projektionsområdet. Derfor er det bedst at holde tolerancen for flytning af formkomponenterne på minimumsværdien nul grader.

På grund af støbeudstyrets struktur kan kun relativt store eller positive tolerancer tillades under produktionsprocessen. Baseret på visse projicerede arealvariabler er standardtolerancerne og præcisionstolerancerne som følger. NADCA-retningslinje.

Skillelinjen er den position, hvor de to halvdele af formen samles for at danne den komplette struktur af produktet. På grund af trykstøbningsprocessen er dannelsen af ​​skillelinjen uundgåelig. Fordi designet altid indeholder mindst to komponenter.

Skillelinjen angiver tydeligt forskellen mellem den bevægelige matrice og den faste matrice af formen. Skillelinjetolerancen refererer til den maksimale mængde støbeformseparation, der er tilladt for at sikre korrekt udførelse af aluminiumstøbeprocessen.

Når materialetrykket forsøger at tvinge de to halvdele af formen til at adskilles, vil materialet flyde ud fra adskillelsespunktet langs skillelinjen. Dette er flash-defekten ved trykstøbning. Støbningen kræver yderligere efterbehandlingsprocesser for at fjerne flash, stigrør, porte og overløbsporte. Skillelinjetolerancen er en funktion af formens projicerede areal, som repræsenterer skillefladen, hvor det smeltede materiale bevæger sig fra den ene halvform til den anden.

De helt lukkede forme har ingen mellemrum mellem hinanden, så tolerancen af ​​det projicerede område er altid positiv. Graden af ​​støbeformadskillelse afhænger af støbeformens tryk og den spændekraft, der påføres for at holde de to halvdele af støbeformen lukkede.

Skillelinjetolerancen vil variere afhængigt af legeringen, størrelsen og dybden af ​​delen. De anbefalede standardtoleranceværdier og præcisionstoleranceværdier for den trykstøbte skillelinje er som følger.

Men hvis det projicerede areal af den trykstøbte del overstiger 300 kvadrattommer, kontakt venligst trykstøbefabrikken (1935,5 cm²).

Bearbejdningsgodtgørelsen refererer til mængden af ​​råmateriale, der kan fjernes fra den færdige trykstøbte aluminiumsdel. Støbningerne kan have overfladeruhed og geometriske former, der afviger lidt fra det faktiske design. Derfor kræves der efter trykstøbning sekundær bearbejdning for at rette disse fejl.

Nøglepunktet er, at de bedste mekaniske egenskaber og densitet af støbegodset er placeret på overfladen eller nær overfladen. Derfor bør bearbejdningsgodtgørelsen omhyggeligt bestemmes for at undgå at trænge ind i de mindre tætte dele.

I projekteringsfasen skal der dog angives en vis mængde bearbejdningstillæg for bearbejdnings- og støbevariablerne. Hvis bearbejdningsgodtgørelsen er for lille, kan den ikke opfylde kravene til overfladekvalitet, og der er risiko for at efterlade defekter i delene.

På den anden side vil overdreven bearbejdningstillæg for delene øge produktionstiden, arbejdsomkostningerne og de samlede omkostninger. Rådgivning med trykstøbeleverandøren på forhånd vil hjælpe dig med at bestemme den passende bearbejdningstillæg.

Generelt bør den mindste bearbejdningstilladelse være 0,010 tommer (0,25 millimeter) for at reducere værktøjsslid og minimere porøsiteten af ​​støbegodset. Den maksimale bearbejdningsgodtgørelse er summen af ​​den mindste bearbejdningsmængde og deformationen af ​​støbegodset.

Det følgende er et eksempel på sammenligning af bearbejdningstillæg ved to forskellige referencepunktspositioner.

Der skal dog nogle ekstra hensyn til flade og store dele. Du kan rådføre dig med din caster for at sikre bearbejdningsgodtgørelsesværdierne i dette tilfælde.

Forsøg altid at holde vægtykkelsen af ​​hele komponenten ensartet. Ensartet tykkelse er gavnlig for den bedre strømning og størkning af metallet. Derfor bliver kvaliteten og integriteten af ​​støbningen bedre.

Men skal du sørge for variable godstykkelser i dit design, bør du indføre en gradvis overgang i form af afrundede hjørner/radier i stedet for at ændre tykkelsen brat. Ellers forbliver skarpe kanter i dit design.

I produktdesign bør der ikke være skarpe kanter. Det vil nemlig påvirke metallets flow og gøre det svært at fjerne formen efter støbning. Men hvis væggene mødes ved skillelinjen, kan disse kanter bevares.

Selvom der ikke er nogen absolut standard for vægtykkelse eller tyndhed, er det bedst at holde den inden for en vis grænse. Det typiske vægtykkelsesområde for støbegods af aluminium er 0,0787 tommer (2,0 millimeter) til 0,1378 tommer (3,5 millimeter). Dette afhænger også af delens størrelse og struktur.

Dette kan dog variere afhængigt af støbningens legering, delens konfiguration, delens størrelse og anvendelsen. For eksempel, hvis delstørrelsen er lille, er det muligt at støbe en vægsektion så tynd som 0,020 tommer (0,50 millimeter).

Der kan dog være undtagelser til maksimum og minimum godstykkelse for både små og store aluminiumsstøbninger. Hvis du støder på problemer, kan du kontakte din støbefabrik.

Forøgelse af vægtykkelsen vil øge delens stivhed. En alt for tyk væg vil imidlertid forsinke afkølingsprocessen og derved hindre størkningsprocessen. Medmindre der træffes passende foranstaltninger, vil det derfor resultere i dårlig kvalitet af støbningen.

Tykke vægge vil også øge vægten af ​​produktet. Derfor har produktdesignere, der fokuserer på at reducere vægten af ​​komponenter, en tendens til at foretrække at bruge tynde vægge. Men hvis vægtykkelsen overstiger en vis grænse, vil stivheden være for lav, og den er tilbøjelig til at vride sig under videre bearbejdning.

Vridningsproblemet kan løses gennem gradvis bearbejdning. De tynde vægge i støbegodset mangler dog stivhed og styrke. Installation af forstærkningsribber kan øge stivheden af ​​de tynde vægge betydeligt, hvilket gør dem mere stabile.

Imidlertid er moderne trykstøbeteknologi allerede avanceret nok til at håndtere de fleste af de vigtigste designparametre. Men disse teknologier bør kun overvejes, hvis de kan sikre bedre ydeevne eller økonomiske fordele for delene.

Metalholdere og riller er to almindelige designtræk ved letvægtskomponentdesign. De kan reducere mængden af ​​materiale, der kræves til fremstilling af komponenterne, uden at påvirke deres integritet og styrke.

Metalpladsbesparende refererer til de hule rum, der typisk findes i forstærkningsribber, som bruges til at reducere materialeforbrug og derved mindske vægten af ​​komponenten. Sektionerne mellem forstærkningsribberne er til lidt nytte og kan derfor sikkert fjernes fra designet.

Når du designer metalbeskytterne til delene, skal du huske på følgende punkter.

• Undgå skarpe kanter på metalbeskytterne. Brug afrundede hjørner/radier med så stor radius som muligt. Minimumsradius skal være 0,06 tommer (1,524 mm).
• Oprethold ensartet vægtykkelse omkring metalbeskytteren. Prøv at lave tykkelsen tæt på den sædvanlige anbefalede værdi.
• Giv en så stor underskæringsvinkel som muligt.
  
  

Den taskelignende struktur er en anden vægtreduktionsteknik. Den tyndvæggede del kan bruges til at erstatte den tykkere del med huller og derved reducere mængden af ​​materiale, der kræves til produktionen. Imidlertid forårsager den poselignende struktur nogle gange uregelmæssig krympning.

Derfor bør du nøje beslutte, hvor du skal bruge hulrummene. Du kan også bruge forstærkende ribber til at forbedre strukturen af ​​hulrummene. Dette vil øge stivheden af ​​hulrummene og forbedre metalstrømmen. Reduktion af mængden af ​​brugt metal kan også øge kølehastigheden og derved forkorte produktionscyklussen.

• Når to skærende overflader har skarpe hjørner, kan brug af afrundede hjørner eller radier til at forbinde dem forhindre høj spændingskoncentration i den del af formen eller komponenten.
• Filet/radii: For eventuelle kanter eller hjørner langs formens skillelinje kræves ingen filet/radii.
• Sørg for tilstrækkelig trækvinkel for fileterne, der er vinkelret på skillelinjen.
  
  

Du kan designe fileten/radierne i delene efter følgende retningslinjer.

Designere bør følge følgende designovervejelser for at reducere svind af aluminiumsstøbegods.

• I designet bør for store eller tykke sektioner undgås. Hvis det er muligt, bør designet revideres til at bruge tyndere sektioner og kernematerialer, der sparer metal.
• Tilføjelse af flade eller lodrette ribber til væggen kan forbedre fodringsegenskaberne og reducere tendensen til krympning.
• Tilføjelse af kompressionsstifter kan reducere krympning i specifikke områder.

Det følgende er nogle designovervejelser, der bør tages i betragtning, når man designer knasterne i delene.

• Hvis der kræves et hul, kan du prøve at tilføje et hul i midten af ​​den hævede platform for at opnå ensartet vægtykkelse.
• Sørg for større afrundede hjørner til fremspringene for at tillade det smeltede metal at flyde korrekt ind.
• Det anbefales at tilføje ribber, da de kan være med til at sikre en god fyldning af fremspringet og desuden give yderligere styrke til fremspringet.
• Sørg for tilstrækkelig ventilation til fremspringet, så støbegodset lettere kan skydes ud.
  
  

Dette er en kort video, der forklarer anvendelsen og designprocessen af ​​den hævede platform i trykstøbning.

Designere bør forsøge at justere disse geometriske træk parallelt med støbeformens udstødningsretning eller redesigne delen for at eliminere behovet for kernen/sliden. Følgende eksempel viser, hvordan man redesigner delen for at eliminere kravet om sidekerner.
I nogle tilfælde skal du dog indføre kerner/slides for at støbe funktionerne uden behov for efterfølgende bearbejdning. Du kan designe kerneglas eller trækstænger for at eliminere behovet for de fleste (hvis ikke alle) sekundære behandlingsoperationer.

Derfor kan vanskelighederne forårsaget af de øgede initiale formomkostninger og den forlængede støbecyklus afbødes ved at reducere antallet af sekundære forarbejdningstrin. Som et resultat er repeterbarheden af ​​delene blevet væsentligt forbedret.

Sidekernetrækmekanismen og skyderbevægelsen drives normalt af skrå stifter eller hydrauliske cylindre. De skrå stifter er mekaniske anordninger, der bruges til kernetrækkende/skyderbevægelse. Åbnings- og lukkesekvensen af ​​hovedformen kan aktivere de skrå stifter.

Derfor kan de skrå stifter bruges uden en ekstra strømkilde. Produktionsomkostningerne er også lavere. De skrå stifter kan dog forstyrre demonteringen af ​​støbegodset, og de er kun egnede til kortere glidebaner.

Den øverste skyder har også svært ved at bruge stiftsamlinger og kan kun bruge fjedre. Brug af en hydraulisk metode kan løse disse problemer. Du kan definere en cyklus og bruge den øverste skyder. Det vil ikke forstyrre genanvendelsen af ​​støbegodset.

Der er andre bevægelsesmetoder, der kan bruges til kernen/ramen. Designeren skal vælge den passende bevægelsesmetode baseret på faktorer som budget, produktionsvolumen, delstørrelse og vandringslængden af ​​kernen/stemplet i støbningen.

Du kan diskutere med din trykstøbefabrik for at få passende forslag til designet af sidekernetræk-/glidemekanismen. Vi glæder os også over dine forespørgsler og vil gøre vores bedste for at hjælpe dig.

Gevindene kan let formes af en aluminiumsstøbemaskine. De støbte gevind er normalt begrænset til udvendige gevind, der ikke kræver præcis pasform.

Hvis du har brug for en specifik præcisionskvalitet til din del, kan du altid kontakte din trykstøbefabrik. Sekundær bearbejdning For at opnå bedre præcision kan justeringer være nødvendige. Derudover skal den største diameter følge den specificerede gevindprofildefinition, som begge parter er enige om.

De maksimale og minimale tolerancer for nogle ideelle trådformningsoperationer er som følger:

Men når du opretter tråde, skal du huske på følgende punkter.

• Yderligere trimningsoperationer kan være nødvendige for at fjerne grater dannet mellem gevindene.
• Prøv at anvende direkte tolerancer så meget som muligt i stedet for at specificere gevindpasningsgraden.
• Disse værdier inkluderer tolerancegrænserne for de bevægelige formkomponenter, skillelinjer og lineære dimensioner.
• Når der kræves strengere gevindtolerancer, kontakt venligst trykstøbefabrikken.
• At holde gevindene ved skillelinjen glatte kan forenkle fremstillingsprocessen betydeligt. Da gevind med fuld diameter ikke er nødvendige. Ved at holde trådene glatte kan formen bevæge sig lidt uden at påvirke delen.

Følgende diagram viser den anbefalede eksterne trådkonfiguration.

• Definer klart alle de specifikationer, der kræves af trykstøbefabrikken. På grund af det store mellemrum i formen kræver indsatserne normalt strengere tolerancer. Indhent venligst godkendelse fra trykstøbefabrikken for at sikre, at indsatsens tolerancer er tilstrækkelige.
• Hvis kunden ønsker at levere knivene, bedes du forhandle med støbefabrikken for at sikre, at tolerancerne er i overensstemmelse med støbefabrikkens forslag. Fordi klinger med uhensigtsmæssige tolerancer kan beskadige formen alvorligt.
• Analyser spændingen forårsaget af indsatserne. Sørg for, at disse belastninger ikke har en langsigtet indvirkning på produktets ydeevne.
• Indsatsen kan formes på enhver måde efter behov for at sikre, at den giver tilstrækkelig forankringskraft til de forventede belastningsforhold.
• Undgå skarpe hjørner og andre funktioner, der kan forårsage stresskoncentration i delene.

Støbstangens funktion er at skubbe det størknede støbegods ud af formen. En anden funktion af stødstangen er at fastspænde støbegodset for at forhindre det i at bøje på grund af den koncentrerede spænding under størkningsprocessen. Ulempen ved stødstangen er dog, at den efterlader mærker på støbningen.

Derfor bør designere omhyggeligt vælge positionen og størrelsen af ​​stødstangen baseret på størrelsen, strukturen og andre faktorer af støbningen. Ved design af stødstangen skal følgende retningslinjer følges.

• Placer ejektorstiften i det ikke-funktionelle område af støbningen, såsom bunden af ​​et dybt hulrum, overløbsporten, fremspringet eller bunden af ​​ribben.
• Ved fjernelse af støbegods vil stødstangen efterlade mærker. Placer derfor ikke den ydre overflade af støbegodset mod stødstangen.
• Den anbefalede tolerance for den udragende eller forsænkede stiftmarkering er 0,015" (0,381 mm).
• Følg venligst rådene fra trykstøbearbejderne, da de kan hjælpe dig med at vælge den mere passende størrelse, placering og mængde af spændestifterne.
  
  

Den korrekte formfremstillingsmetode kan reducere mærkerne efter trykstangen betydeligt. Disse mærker er dog stadig tydeligt synlige. Fabrikanten af det originale udstyr og producenten af trykstøbning bør blive enige om monteringspositionen for stødstangen.

Bemærk også, at der dannes frynser omkring den øverste stift. Normalt, medmindre kunden gør indsigelse, vil frynser ikke forekomme. Frynserne på den øverste stift kan flades for at minimere deres påvirkning.

Ejektorpladen kan tjene som en supplerende komponent til ejektorstiften, eller den kan bruges selvstændigt. Sædvanligvis bruger støbefabrikken ejektorpladen som monteringsflade for ejektorstiften. Da trykket kun påføres ejektorpladen, vil ejektorstiften samtidig skubbe ejektorstiften fremad og trække støbningen tilbage.

Ejektorpladen kan også fungere uafhængigt uden behov for en ejektorstift. Vi ser det dog normalt kun i mikrostøbning. Den kraft, som udstøderpladen påfører delen, bruges til at udstøde den. Fordelen ved dette er, at udkasterpladen ikke efterlader nogen mærker på støbningen, som udkasterstiften gør.

• Overfladen (linjetykkelsen) af ethvert bogstav eller symbol skal være mindst 0,010 tommer (0,254 mm) eller større.
• Højden af ​​linjerne eller symbolerne skal være lig med eller mindre end tykkelsen af ​​linjerne.
• Hvis en tekst eller dekoration indeholder komplekse detaljer eller fine bogstaver, er det muligvis ikke tydeligt under støbeprocessen. Prøv derfor at forenkle dem så meget som muligt.
• Trækvinklen bør ikke være mindre end 10°.
  
  

At følge disse retningslinjer burde være nyttigt i de fleste situationer. Hvis du har andre krav, kan du altid kontakte din støbefabrik for passende råd.