Hình 1 cho thấy vật đúc đệm xe máy có độ dày thành trung bình khoảng 2,5 mm. Sau khi gia công và lắp bánh xích phù hợp, nó sẽ trở thành cụm đệm. Để đảm bảo bánh sau chuyển động trơn tru, bốn lỗ lắp bánh xích của bộ đệm và lỗ ổ trục trung tâm yêu cầu định vị chính xác trong quá trình lắp ráp.
Hình 1: Truyền bộ đệm
1. Khiếm khuyết và cải tiến của quá trình đúc ban đầu
Như thể hiện trên Hình 1, do hạn chế của kết cấu đúc nên lực kẹp trong quá trình tháo khuôn tương đối lớn. Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc tháo khuôn, thiết kế chốt đẩy của khuôn đúc khuôn-sớm được thể hiện trong Hình 2. Để chứa chốt đẩy, các lỗ dưới cùng cho bốn lỗ gắn bánh xích trên vật đúc không thể được tạo trên khuôn và phải được hoàn thiện thông qua quá trình gia công tiếp theo. Tuy nhiên, trong quá trình gia công tiếp theo, do thành dày ở các lỗ lắp, nên xảy ra các lỗ co ngót bên trong nghiêm trọng trong quá trình đúc, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng sản phẩm. Trong khi đó, do các lỗ lắp ren thiếu lỗ dẫn hướng nên yêu cầu định vị gia công rất cao. Chỉ cần một sơ suất nhỏ cũng có thể dẫn đến sai sót về vị trí khi đúc gia công, không đáp ứng được yêu cầu sử dụng và dẫn đến hiệu quả sản xuất cực kỳ thấp, không đáp ứng được nhu cầu sản xuất hàng loạt.
Hình 2: Sơ đồ nguyên lý đúc ban đầu
Để giải quyết cơ bản vấn đề này, cấu trúc khuôn đúc-phải được cải tiến và nâng cao. Cần phải tạo các lỗ thí điểm cho các lỗ lắp ren trên phôi. Để làm được điều này, vị trí của các chân đẩy phải được thay đổi.
Sau khi phân tích và thảo luận, người ta quyết định thay đổi vị trí đầu phun đến vị trí như trong Hình 3, đồng thời tăng số lượng chân đẩy từ 4 lên 8 như ban đầu.
Hình 3: Sơ đồ của quá trình đúc cải tiến
Trong quá trình sản xuất, người ta nhận thấy rằng do độ dày thành đúc ở vị trí của các chốt đẩy tương đối mỏng và lực kẹp của vật đúc lớn nên vật đúc không thể đẩy ra ngoài một cách trơn tru. Thông thường, bề mặt dưới cùng của vật đúc bị thủng trong quá trình đẩy ra, dẫn đến vật đúc bị loại bỏ.
2. Cải tiến thiết kế khuôn mẫu mới
Để giải quyết vấn đề mới này, cần phải tăng số lượng chốt đẩy hoặc giảm lực kẹp của vật đúc. Do hạn chế về không gian nên việc tăng số lượng chân đẩy là không thể; lựa chọn duy nhất là giảm lực kẹp của vật đúc.
Dựa trên cấu trúc khuôn, chúng tôi quyết định giảm lực đẩy cần thiết cho lần phóng đầu tiên bằng cách cho phép vật đúc được đẩy ra theo hai giai đoạn. Giải pháp cụ thể như sau:
Bước đuôi của lõi khuôn chuyển động được làm dày 6 mm và độ sâu của các lỗ lắp trên lõi khuôn chuyển động được làm 10 mm (như trong Hình 4). Trong quá trình mở khuôn, lõi khuôn chuyển động sẽ di chuyển về phía trước 4 mm cùng với quá trình đúc khuôn, hoàn thành quá trình tháo khuôn đầu tiên. Sau đó, tấm đẩy tiếp tục đẩy ra và khuôn đúc lại được đẩy ra khỏi lõi khuôn chuyển động, hoàn thành quá trình tháo khuôn thứ hai. Bằng cách thực hiện hai thao tác tháo khuôn, lực cần thiết cho mỗi lần tháo khuôn sẽ giảm đi, cho phép vật đúc khuôn được đẩy ra một cách trơn tru.
Hình 4: Lõi khuôn di chuyển thân đệm
Đã giải quyết được vấn đề tháo khuôn của khuôn đúc, vẫn cần phải thiết lập lại chính xác lõi khuôn cố định trong chu kỳ tiếp theo; nếu không, kích thước của vật đúc sẽ thay đổi và chất lượng sẽ không được đảm bảo. Việc tái định vị lõi khuôn cố định có thể đạt được bằng cách sử dụng cấu trúc riêng của khuôn. Lõi khuôn chuyển động và lõi khuôn cố định khớp với nhau; trong quá trình đóng khuôn, lõi khuôn cố định sẽ đẩy lùi lõi khuôn chuyển động theo quá trình đẩy ra, đảm bảo định vị lại chính xác.
Sự cải tiến về cấu trúc khuôn này về cơ bản giải quyết được vấn đề thiếu lỗ lắp bánh xích trong khuôn đúc đệm, điều này trước đây đã gây khó khăn cho việc gia công tiếp theo. Nó làm giảm tỷ lệ phế liệu và cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất của quá trình gia công tiếp theo.
