Projekt formy na tlakové liatie môže na obrazovke vyzerať ako dokončený a napriek tomu zlyhať pri prvom pokuse: studené uzávery, spájkovanie alebo pórovitosť sa objavujú v oblastiach, ktoré sa zdali byť dokonale navrhnuté. Podľa našich skúseností je problémom len zriedka jedna dráha nástroja alebo jeden rozmer. Zvyčajne ide o reťazec rozhodnutí urobených pred rezaním ocele. Z tohto dôvodu považujeme CAD, CAM a CAE za jeden prepojený pracovný postup, nie za tri samostatné operácie. Záver je jednoduchý: ak chcete konzistentnú kvalitu tlakového liatia, fáza návrhu formy musí zahŕňať modelovanie v mierke zmršťovania, simuláciu plnenia a tuhnutia a overenie CAM pred začatím výroby.
Pred otvorením súboru CAD potrebuje dizajnér jasný súbor cieľov návrhu. Tieto terče sa stávajú základom pre rozmery dutín, hradlovanie, chladenie a vyhadzovanie. Nižšie uvedená tabuľka sumarizuje typické rozsahy používané pre formy na tlakové liatie hliníka.
| Parameter | Typický rozsah | Vplyv na dizajn formy |
|---|---|---|
| Zmršťovanie zliatiny | 0,5 – 0,7 % | Určuje mierku dutiny a konečné rozmery jadra |
| Uhol ponoru | 1° vonkajší, 1,5–2° vnútorný | Kontroluje vyhadzovanie, poškodenie povrchu a opotrebovanie matrice |
| Hrúbka steny | 1,5–4 mm pre bežné hliníkové diely | Vyvažuje plnenie, pevnosť a čas chladenia |
| Deliaca čiara | Umiestnené na najväčšom priereze | Ovplyvňuje zložitosť konštrukcie záblesku, orezania a formy |
| Chladiace kanály | Jednotné rozloženie s kontrolovaným rozostupom | Znižuje horúce miesta a pórovitosť zmršťovania |
Tieto hodnoty sú východiskovými bodmi, nie pevnými pravidlami. Model CAE ich môže spresniť pre konkrétnu časť. Keď kupujúci požaduje presne túto geometriu, dizajnér formy by mal stále uplatňovať tieto základy, pretože proces tlakového liatia zosilní akúkoľvek slabú stránku dizajnu. Zmena zmrštenia po vyrezaní dutiny znamená začať odznova, takže kontrola návrhu musí zahŕňať triedu zliatiny, hmotnosť dielu, sekciu steny, štruktúru povrchu a kapacitu odlievacieho stroja pred začatím akejkoľvek práce CAM.
Práca CAD pre formu na tlakové liatie začína modelom dielu, ktorý už bol skontrolovaný z hľadiska ťahu, polomerov a rovnomernej hrúbky steny. Konštruktér potom aplikuje škálovanie zmršťovania na dutinu, vytvorí deliacu plochu, oddelí jadro a dutinu a pridá klzáky, zdvíhadlá, vložky alebo polohy chladiaceho kanála. Bez tohto štruktúrovaného poradia môže mať forma medzery na deliacej línii alebo podmienky blokovania lisovnice, ktoré sa neskôr ťažko opravujú.
CAD geometria sa bežne vymieňa vo formáte STEP alebo IGES so zákazníkom, ale model konštrukcie formy nie je rovnaký ako model dielu. Dutina je zmenšená, rozdelená a detailne spracovaná na výrobu. Pre dlhé výrobné série vytvárame CAD na úrovni montáže, ktorý zahŕňa kompletnú základňu formy, nielen dutinu. To umožňuje kontrolu interferencií, overenie chladiaceho vedenia a kontrolu vyrovnania pred programovaním CAM. Tento pracovný postup aplikujeme na naše prispôsobené vysokotlakové formy na tlakové liatie hliníka , najmä pre tenkostenné puzdrá s hlbokými rebrami a úzkymi vnútornými rohmi.
Hliníkové formy na tlakové liatie Prispôsobené vysokotlakové lisovanie Ningbo Jieda & Mach Zobraziť produkt → Simulácia CAE sa používa na predpovedanie toho, ako roztavený kov vyplní dutinu, kde začína tuhnutie a kde sa môže vytvoriť zachytený vzduch alebo pórovitosť zmršťovania. Dobrá simulácia neukazuje len farebnú mapu; poskytuje dizajnérskemu tímu krátky zoznam opráv: posuňte prepad, vymeňte bránu, pridajte chladenie alebo upravte hrúbku steny. V blízkosti výstupkov alebo rebier sa často objavuje zachytenie vzduchu, preto je potrebné pred opracovaním ocele skontrolovať polohu prepadu.
V typickom projekte používanie CAE pred CAM výrazne znižuje počet fyzických pokusov. Nižšie uvedená tabuľka predstavuje názorné porovnanie založené na bežných projektoch vývoja foriem na tlakové liatie.
Toto zníženie je dôležité, pretože každá skúška spotrebuje zliatinu, strojový čas a technické hodiny. Skracuje tiež čas, kým sa forma dostane do bežnej výroby. Aby ste pochopili jedno bežné zlyhanie v tejto oblasti, pozrite si náš článok o či dizajn formy na tlakové liatie môže zabrániť defektom spájkovania kovov .
CAM prevádza hotový návrh formy do CNC programov pre dutinu, jadro, vložky, elektródy a chladiace otvory. V prípade foriem na tlakové liatie kritické oblasti, ako je deliaca čiara a uzamykacie plochy, často vyžadujú toleranciu okolo ±0,02 mm. Stratégia CAM preto musí zvoliť správny priemer nástroja, prísuv, rýchlosť posuvu a dokončovací prechod podľa geometrie povrchu.
EDM hrá dôležitú úlohu pre hlboké rebrá a malé vnútorné rohy, kam sa fréza nedostane. CAM tiež programuje grafitové alebo medené elektródy používané pri týchto operáciách. V našom procese sa overenie dráhy nástroja vykonáva simuláciou odoberania materiálu predtým, ako sa program dostane do CNC stroja. Keď je zliatinou zliatina zinku s nižšou teplotou, vzor opotrebovania formy je odlišný a dizajnér môže v niektorých oblastiach použiť užšie vôle. náš prispôsobené vysoko presné formy na odlievanie zinku sú vyrábané s rovnakou disciplínou CAD-CAM-CAE, prispôsobené materiálu.
Formy na odlievanie zinku s vysokou presnosťou - Ningbo Jieda Forming & Machine Zobraziť produkt → Kupujúci často porovnávajú ceny foriem podľa hmotnosti alebo hodín obrábania. Tomuto prístupu chýba najväčšia hnacia sila nákladov: prepracovanie. Typická štruktúra nákladov na formu na tlakové liatie v integrovanom procese vyzerá takto.
Návrh a simulácia predstavujú asi 15 % rozpočtu formy, ale ovplyvňujú zvyšných 85 %. Ak je potrebné otvoriť formu kvôli oprave dizajnu, náklady na obrábanie a skúšanie rýchlo rastú. Náš systém kvality sa riadi IATF 16949 a používa objektívne údaje pri posudzovaní dizajnu, takže výsledky simulácií sú skôr zdokumentované, než aby sa používali len ako prezentácia. Čiarový graf nižšie ukazuje reprezentatívne zlepšenie rýchlosti prechodu na prvý výstrel pri použití CAE počas vývoja.
Tieto dve tabuľky by sa mali čítať spolu: menej pokusov znamená nižšie náklady a vyššia rýchlosť prechodu prvým výstrelom znamená, že forma rýchlejšie dosiahne stabilnú výrobu. V prípade výrobných dielov sa táto disciplína prenesie aj do komponentov, ako je ten náš vysokotlaková hliníková tlakovo liata skriňa motora automobilu .
Kryt automobilového motora z vysokotlakového hliníkového odlievania - Ningbo Jieda Mol Zobraziť produkt → Pre väčšinu bežných hliníkových zliatin je typické lineárne zmrštenie 0,5 % až 0,7 %, ale presná hodnota závisí od zliatiny, geometrie dielu, hrúbky steny a parametrov odlievania. Analýza tuhnutia CAE pomáha spresniť tento predpoklad namiesto spoliehania sa na pevné číslo.
Nie. CAE znižuje počet pokusov a riziko veľkých prepracovaní, ale nemôže plne nahradiť overovanie. Najúčinnejšia je v kombinácii s kontrolovanými parametrami odlievania a dobrou praxou obrábania.
Typicky 1° na vonkajších stenách a 1,5° až 2° na vnútorných stenách, v závislosti od štruktúry a smeru vyhadzovania. Pre textúrované povrchy môžu dizajnéri potrebovať 2° až 3°.
CAD/CAM/CAE v dizajne formy na tlakové liatie neznamená mať drahý softvér; ide o rozhodovanie v disciplinovanom poradí: analýza dielov, simulácia, obrábanie a overovanie. Formovňa, ktorá používa CAE pred rezaním ocele, môže zachytiť chyby skôr, dodať spoľahlivejšie formy a podporovať výrobné diely, ktoré spĺňajú rozmerové a konštrukčné požiadavky.
Ak chcete prediskutovať svoj projekt formy, opýtajte sa, ako obchod zvláda analýzu zmršťovania, simuláciu výplne a stratégiu tolerancie CAM. Odpovede vám povedia, či nástroje dorazia včas a či budú fungovať vo výrobe.
Ste pripravení Spolupracovať S Jiedou?
* Váš e -mail je u nás v bezpečí, nemáme spam.