Un proiect de matriță de turnare sub presiune poate părea complet pe ecran și totuși eșuează în prima încercare: închiderile la rece, lipirea sau porozitatea apar în zone care păreau perfect proiectate. Din experiența noastră, problema este rareori o singură cale de sculă sau o singură dimensiune. De obicei, este un lanț de decizii luate înainte ca oțelul să fie tăiat. Din acest motiv, tratăm CAD, CAM și CAE ca un flux de lucru conectat, nu trei operațiuni separate. Concluzia este simplă: dacă doriți o calitate consistentă a turnării sub presiune, faza de proiectare a matriței trebuie să includă modelarea la scară de contracție, simularea de umplere și solidificare și verificarea CAM înainte de începerea producției.
Înainte de a deschide un fișier CAD, un designer are nevoie de un set clar de obiective de proiectare. Aceste ținte devin baza pentru dimensiunile cavității, porțile, răcirea și ejectarea. Tabelul de mai jos rezumă intervalele tipice utilizate pentru matrițele de turnare sub presiune din aluminiu.
| Parametru | Gama tipică | Efect asupra designului matriței |
|---|---|---|
| Contracția aliajului | 0,5–0,7% | Determină scalarea cavității și dimensiunile finale ale miezului |
| Unghiul de aspirare | 1° extern, 1,5–2° intern | Controlează ejecția, deteriorarea suprafeței și uzura matriței |
| Grosimea peretelui | 1,5–4 mm pentru piesele comune din aluminiu | Echilibrează umplerea, puterea și timpul de răcire |
| Linie de despărțire | Plasat la cea mai mare secțiune transversală | Afectează complexitatea construcției fulgerului, tăierii și matriței |
| Canale de răcire | Aspect uniform cu spațiere controlată | Reduce punctele fierbinți și porozitatea de contracție |
Aceste valori sunt puncte de plecare, nu reguli fixe. Un model CAE le poate rafina pentru o anumită piesă. Când un cumpărător cere exact această geometrie, designerul matriței ar trebui să aplice în continuare aceste elemente fundamentale, deoarece procesul de turnare sub presiune va amplifica orice slăbiciune a designului. Schimbarea contracției după tăierea cavității înseamnă a începe de la capăt, astfel încât revizuirea designului trebuie să includă calitatea aliajului, greutatea părții, secțiunea peretelui, textura suprafeței și capacitatea mașinii de turnare înainte de începerea oricărei lucrări CAM.
Lucrarea CAD pentru o matriță de turnare sub presiune începe cu un model de piesă care a fost deja revizuit pentru deschidere, raze și grosime uniformă a peretelui. Proiectantul aplică apoi scalarea de contracție pe cavitate, creează suprafața de despărțire, separă miezul și cavitatea și adaugă glisiere, dispozitive de ridicare, inserții sau poziții ale canalului de răcire. Fără această ordine structurată, o matriță poate avea goluri la linia de despărțire sau condiții de blocare a matriței care sunt dificil de corectat ulterior.
Geometria CAD este de obicei schimbată în format STEP sau IGES cu clientul, dar modelul de proiectare a matriței nu este același cu modelul piesei. Cavitatea este scalată, împărțită și detaliată pentru fabricație. Pentru producții lungi, creăm CAD la nivel de asamblare care include baza completă a matriței, nu doar cavitatea. Acest lucru permite verificarea interferențelor, verificarea liniei de răcire și controlul alinierii înainte de programarea CAM. Aplicăm acest flux de lucru pentru a noastră matrițe personalizate de turnare sub presiune din aluminiu de înaltă presiune , în special pentru carcase cu pereți subțiri, cu nervuri adânci și colțuri interioare strânse.
Matrite de turnare sub presiune din aluminiu personalizate de înaltă presiune - Ningbo Jieda Molding & Mach Vizualizare produs → Simularea CAE este folosită pentru a prezice modul în care metalul topit umple cavitatea, unde începe solidificarea și unde se poate forma aerul prins sau porozitatea de contracție. O simulare bună nu arată doar o hartă de culori; oferă echipei de proiectare o scurtă listă de corecții: mutați un preaplin, schimbați o poartă, adăugați răcire sau reglați grosimea peretelui. Captarea aerului apare adesea în apropierea bofurilor sau nervurilor, așa că pozițiile de preaplin trebuie verificate înainte ca oțelul să fie prelucrat.
Într-un proiect tipic, utilizarea CAE înainte de CAM reduce semnificativ numărul de încercări fizice. Graficul de mai jos este o comparație ilustrativă bazată pe proiecte comune de dezvoltare a matrițelor de turnare sub presiune.
Această reducere contează, deoarece fiecare încercare consumă aliaj, timp de mașină și ore de inginerie. De asemenea, scurtează timpul înainte ca o matriță să intre în producție normală. Pentru a înțelege un eșec comun în acest domeniu, consultați articolul nostru despre dacă proiectarea matriței de turnare sub presiune poate preveni defectele de lipire a metalelor .
CAM traduce designul finit al matriței în programe CNC pentru cavitate, miez, inserții, electrozi și găuri de răcire. Pentru matrițele de turnare sub presiune, zonele critice, cum ar fi linia de despărțire și suprafețele de blocare, au adesea nevoie de toleranțe de aproximativ ±0,02 mm. Prin urmare, o strategie CAM trebuie să aleagă diametrul sculei, treptele, viteza de avans și trecerea de finisare potrivite în funcție de geometria suprafeței.
EDM joacă un rol important pentru nervurile adânci și colțurile interne mici unde un tăietor nu poate ajunge. CAM programează și electrozii de grafit sau de cupru folosiți în aceste operațiuni. În procesul nostru, verificarea traseului sculei se realizează prin simularea îndepărtării materialului înainte ca programul să ajungă la mașina CNC. Atunci când aliajul este un aliaj de zinc cu temperatură mai scăzută, modelul de uzură a matriței este diferit, iar proiectantul poate folosi distanțe mai strânse în unele zone. Al nostru matrițe personalizate de turnare sub presiune de zinc de înaltă precizie sunt produse cu aceeași disciplină CAD-CAM-CAE, adaptate materialului.
Matrite de turnare sub presiune din zinc personalizate de înaltă precizie - Mașină și turnare Ningbo Jieda Vizualizare produs → Cumpărătorii compară adesea prețurile matrițelor în funcție de greutate sau de ore de prelucrare. Această abordare ratează cel mai mare factor de cost: reprelucrarea. O structură tipică a costurilor unei matrițe de turnare sub presiune într-un proces integrat arată astfel.
Proiectarea și simularea reprezintă aproximativ 15% din bugetul matriței, dar influențează restul de 85%. Dacă o matriță trebuie să fie deschisă pentru o corectare a designului, costurile de prelucrare și de încercare cresc rapid. Sistemul nostru de calitate urmează IATF 16949 și utilizează date obiective la revizuirile de proiectare, astfel încât rezultatele simulării sunt documentate mai degrabă decât sunt utilizate doar ca o prezentare. Graficul cu linii de mai jos arată o îmbunătățire reprezentativă a ratei de trecere a primei lovituri atunci când CAE este utilizat în timpul dezvoltării.
Aceste două diagrame ar trebui citite împreună: mai puține încercări înseamnă costuri mai mici, iar o rată mai mare de trecere la prima încercare înseamnă că matrița ajunge mai repede la o producție stabilă. Pentru piesele de producție, această disciplină se realizează până la componente precum noastre Carcasa motorului auto din aluminiu turnat sub presiune de înaltă presiune .
Carcasa motorului auto din aluminiu turnat sub presiune - Ningbo Jieda Mol Vizualizare produs → Pentru cele mai comune aliaje de aluminiu, contracția liniară de la 0,5% la 0,7% este tipică, dar valoarea exactă depinde de aliaj, geometria piesei, grosimea peretelui și parametrii de turnare. O analiză de solidificare CAE ajută la rafinarea acestei ipoteze în loc să se bazeze pe un număr fix.
Nu. CAE reduce numărul de încercări și riscul de reluare majoră, dar nu poate înlocui complet verificarea. Este cel mai eficient atunci când este combinat cu parametri controlați de turnare și bune practici de prelucrare.
De obicei, 1° pe pereții exteriori și 1,5° până la 2° pe pereții interiori, în funcție de textura și direcția de evacuare. Pentru suprafețele texturate, designerii pot avea nevoie de 2° până la 3°.
CAD/CAM/CAE în proiectarea matrițelor de turnare sub presiune nu este despre a avea un software scump; este vorba despre luarea deciziilor într-o ordine disciplinată: analiza pieselor, simulare, prelucrare și verificare. Un atelier de matrițe care utilizează CAE înainte de tăierea oțelului poate detecta defectele mai devreme, poate livra matrițe mai fiabile și poate sprijini piese de producție care îndeplinesc cerințele dimensionale și structurale.
Pentru a discuta despre proiectul dvs. de matriță, întrebați cum gestionează magazinul analiza de contracție, simularea umplerii și strategia de toleranță CAM. Răspunsurile vă vor spune dacă sculele vor ajunge la timp și vor funcționa în producție.
Ești gata COOPERA Cu Jieda?
* E -mailul dvs. este în siguranță cu noi, nu spam.