Проектирование литья под давлением: 10 ключей к успеху, часть вторая

Майкл Палоян | 07 августа 2019 г.

В первой части этой статьи Майкл Палоян подробно описал пять из 10 основных параметров проектирования, влияющих на качество детали, отлитой под давлением: варианты материалов и последствия; критические допуски; следы раковин; стальные безопасные зоны; и расположение ворот. Здесь рассматриваются последние пять параметров.

6. Запорные углы

Большинству читателей знакомы термины «угол перекрытия» и «обход». Эти термины относятся к минимальному углу между сердечником и полостью, который обычно создает отверстие в детали, для которой в противном случае потребовался бы ползун или кулачок. Такие элементы, как круглые отверстия, защелкивающиеся замки или большие прямоугольные отверстия, обычно можно отформовать в стенах, перпендикулярных линии вытяжки, путем проектирования элементов обхода в форме.

Это сложное шасси было спроектировано с множеством функций, которые могли потребовать нескольких боковых действий в форме, тем самым увеличивая стоимость, техническое обслуживание и время цикла. Однако деталь была отлита в простой двухкомпонентной форме с использованием обходных каналов. Общая концепция и предложенные линии разъема были проверены с формовщиком до того, как проект был завершен, чтобы избежать серьезных изменений в конструкции.

Все формовщики хотят иметь как можно больший угол между стержнем и полостью, тогда как проектировщикам обычно не нужен угол или минимальный угол в этих элементах. В большинстве случаев компромисс обычно составляет от 3° до 5°. Преимущества обсуждения этих деталей с формовщиком или изготовителем инструментов невозможно переоценить. Будет сэкономлено много часов, прежде чем вы потратите свое время на детализацию элементов детали в САПР с длинными деревьями элементов, которые трудно редактировать после полной детализации детали. Некоторые формовщики принимают минимальный угол в 3°, тогда как другим может потребоваться минимум от 8° до 10°. На эти детали влияют долговечность инструмента, качество инструмента, характеристики стали формы и формуемые материалы.

7. Ориентация угла уклона

Когда мы начинаем детализировать концепцию и превращать ее в деталь, отлитую под давлением, углы уклона необходимо добавить ко всем поверхностям на линии вытяжки. В большинстве случаев направленность проекта очевидна. Однако бывают случаи, когда вытяжка может быть ориентирована в сторону сердцевины или полости. Эти решения влияют на линии разъема, конструкцию инструмента, соответствие деталей и стоимость. Бывают случаи, когда расположение линии разъема может излишне усложнить форму и увеличить стоимость оснастки. Рассмотрение этих деталей вместе с формовщиком в процессе разработки позволит гарантировать, что конструкция будет оптимизирована с минимальными затратами и оптимальными характеристиками, когда она будет передана формовщику для производства.

8. Текстурирование и черновик

Опытные дизайнеры и инженеры, знакомые с литьем под давлением, хорошо знают, какое влияние качество поверхности оказывает на углы уклона. Гладкие поверхности с высоким блеском гораздо легче извлечь из формы, чем шероховатую или текстурированную поверхность. Во время детализации производственных деталей дизайнерам приходится минимизировать углы уклона или указывать текстуры на внешних поверхностях. Например, штифты и бобышки с сердечником могут потребовать уклона ½° или меньше, чтобы исключить потенциальные утопления. Стержневые штифты с минимальной вытяжкой должны быть отполированы для облегчения извлечения детали. То же самое справедливо для ребер и других элементов, которые обычно являются внутренними по отношению к детали.

Детали часто проектируются с элементами, которые можно создать со стороны сердечника или полости формы. Это отверстие (выделено синим цветом) может быть выполнено с любой стороны детали, что влияет на конструкцию инструмента и, возможно, на стоимость. Целесообразно проверить такие функции у формовщика, чтобы оптимизировать деталь для производства.

На внешних поверхностях в сталь обычно втравливается определенная текстура на определенную глубину. Иногда для достижения желаемого эффекта используются глубокие текстуры. Как правило, наружные поверхности должны включать уклон в 1° на каждый мил глубины текстуры в дополнение к начальному углу уклона в 1°. Хотя это основное правило кажется простым, бывают случаи, когда текстура может растекаться на поверхностях, осадка которых не может соответствовать этим требованиям. Эти требования желательно обсудить с формовщиком, чтобы убедиться, что детали соответствуют эстетическим и функциональным требованиям конструкции.