Với sự phát triển của khoa học công nghệ, yêu cầu về độ an toàn và thẩm mỹ của sản phẩm đúc khuôn không ngừng tăng lên. Chất lượng của các bộ phận được đánh giá khác nhau tùy theo mục đích sử dụng. Hôm nay, biên tập viên sẽ cho bạn biết thiết kế khuôn ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng của vật đúc nhôm. Làm thế nào để sản xuất các bộ phận chất lượng cao có ý nghĩa rất lớn trong việc tiết kiệm nguyên liệu và năng lượng, rút ngắn thời gian sản xuất và nâng cao lợi ích kinh tế.
1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng vật đúc
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của các bộ phận đúc, chẳng hạn như loại và chất lượng của máy đúc, tính hợp lý của cấu trúc hình học và yêu cầu kỹ thuật của các bộ phận đúc, cấu trúc của khuôn và trình độ kỹ thuật của người vận hành, v.v.
1. Thiết kế các bộ phận đúc khuôn
Trước tiên, nhà thiết kế phải hiểu đầy đủ về yêu cầu sử dụng và điều kiện làm việc của người dùng cũng như điều kiện ứng suất của vật đúc, sau đó lựa chọn vật liệu phù hợp dựa trên yêu cầu sử dụng và môi trường làm việc, đồng thời hiểu đặc tính đúc của vật liệu. Khi thiết kế, cần đặc biệt chú ý đến việc làm cho cấu trúc của các bộ phận đúc càng đơn giản càng tốt mà vẫn đáp ứng được yêu cầu sử dụng. Độ dày của tường phải phù hợp và đồng đều, đồng thời phải để lại một góc dự thảo cần thiết. Nếu không, các khuyết tật như rỗ, lỗ chân lông, độ xốp co ngót, lớp lót, vết kéo, vết nứt, biến dạng và các khuyết tật khác sẽ xảy ra trên vật đúc.
Các yêu cầu về độ chính xác về kích thước của vật đúc phải hợp lý, nếu không sẽ gây ra những rắc rối không cần thiết trong thiết kế khuôn, xử lý khuôn, xây dựng và quản lý các điều kiện quy trình và dẫn đến một số lượng lớn sản phẩm không đạt tiêu chuẩn.
2. Cấu trúc khuôn, độ chính xác gia công và lựa chọn vật liệu khuôn
Các bộ phận đúc được làm từ khuôn. Không còn nghi ngờ gì nữa, việc thiết kế, gia công và lựa chọn vật liệu khuôn có liên quan mật thiết đến chất lượng sản phẩm. Nếu cấu trúc khuôn không hợp lý thì sẽ khó tạo ra sản phẩm đủ tiêu chuẩn cho dù có áp dụng biện pháp nào trong quy trình.
Ngoài ra, vật liệu khuôn, độ chính xác của khuôn, độ nhám bề mặt, vết gia công, vết nứt nhỏ trong xử lý nhiệt, độ dày lớp nitrit và lắp ráp khuôn không đúng cách đều sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và tuổi thọ của khuôn.
3. Độ co ngót của vật liệu đúc
Khi độ co của vật liệu đúc thường được đưa ra dưới dạng phần trăm trung bình hoặc phần trăm với một phạm vi biến đổi nhất định thì độ co trung bình của vật liệu thường được sử dụng. Đối với vật đúc có độ chính xác cao, khi thiết kế khuôn cần đặc biệt chú ý đến tốc độ co ngót của vật liệu. Nếu cần thiết có thể làm khuôn thử trước. Sau khi có được dữ liệu cần thiết trên khuôn thử, khuôn có thể được thiết kế và chế tạo để sản xuất hàng loạt.
4. Lập và thực hiện quy trình đúc khuôn
Việc xây dựng và thực hiện quy trình đúc khuôn có liên quan đến chất lượng của khuôn, thiết bị đúc khuôn và trình độ kỹ thuật của người vận hành. Trong điều kiện của thiết bị đúc khuôn trong nước hiện có, rất khó để đạt được sự kiểm soát ổn định, đáng tin cậy và chính xác các thông số của quá trình đúc. Đạt được sự kiểm soát cơ bản của quá trình đúc khuôn là một quá trình kết hợp và sử dụng các yếu tố như thiết bị đúc khuôn, vật liệu đúc khuôn và khuôn. Việc không thực hiện nghiêm ngặt quy trình và các thông số chính sẽ gây ra sự co ngót, biến dạng, đúc không đạt tiêu chuẩn và kích thước không đạt tiêu chuẩn của các bộ phận đúc.
2. Mối quan hệ giữa chất lượng khuôn đúc và khuôn
Khuôn là công cụ chính để đúc khuôn. Vì vậy, khi thiết kế khuôn, bạn nên cố gắng hết sức để làm cho cấu trúc tổng thể của khuôn và các bộ phận khuôn có cấu trúc hợp lý, dễ chế tạo, dễ sử dụng, an toàn và đáng tin cậy. Để tránh khuôn bị biến dạng trong quá trình đúc, kim loại nóng chảy chảy ổn định trong khuôn, vật đúc có thể được làm nguội đều và quá trình đúc có thể hoàn toàn tự động mà không bị hỏng hóc. Ngoài ra, vật liệu khuôn phù hợp phải được lựa chọn hợp lý dựa trên quy mô lô sản xuất, điều kiện vật liệu, v.v.
1. Cấu trúc khuôn và các bộ phận của khuôn phải hợp lý
Xét về độ bền, các bộ phận của khuôn được thiết kế tích hợp tốt, chắc chắn và bền bỉ, không dễ bị hư hỏng hoặc biến dạng trong quá trình sử dụng. Tuy nhiên, nếu hình dạng của khuôn đúc phức tạp và các bộ phận của khuôn cũng phức tạp thì việc gia công khuôn sẽ khó khăn và độ chính xác gia công sẽ không cao. Nếu các bộ phận khuôn được kết hợp thành tổ hợp, quá trình xử lý sẽ được đơn giản hóa rất nhiều, có thể dễ dàng đạt được độ chính xác xử lý cao và có thể thu được vật đúc chất lượng cao.
2. Xác định số lượng sâu răng
Để xác định số lượng khoang, khả năng của thiết bị, độ khó của việc gia công khuôn, cỡ lô sản xuất, yêu cầu về độ chính xác của vật đúc, v.v. phải được xem xét. Đặc biệt đối với khuôn nhiều khoang, do khó xử lý khuôn, sai số chính xác kích thước lớn và khó đạt được cấu hình kênh dòng chảy cân bằng nên hiệu suất của từng khuôn đúc khoang không nhất quán. Khi vật đúc đòi hỏi độ chính xác cao và hình dạng hình học phức tạp, tốt nhất nên sử dụng một khuôn và một khoang. Vật đúc nhỏ tùy thuộc vào tình trạng sẵn có.
3. Thiết kế hệ thống rót
Hệ thống cổng không chỉ là kênh để kim loại lỏng lấp đầy khuôn đúc mà còn điều chỉnh các yếu tố như tốc độ dòng chảy và truyền áp suất của chất nóng chảy, điều kiện khí thải và độ ổn định nhiệt của khuôn đúc. Do đó, việc thiết kế hệ thống cổng phải phân tích các đặc điểm cấu trúc của vật đúc, Yêu cầu kỹ thuật, loại hợp kim và đặc tính của chúng, cũng như loại và đặc tính của máy đúc khuôn, v.v., cũng cần được xem xét để một hệ thống cổng hợp lý có thể được thiết kế.
4. Thiết kế hệ thống xả
Khuôn phải được trang bị rãnh tràn và kênh xả với phạm vi tràn vừa đủ, điều này rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Mọi người thường bỏ qua hiện tượng kênh tràn bị chặn sớm bởi kim loại nóng chảy đi vào. Phải có kết cấu hợp lý để kim loại nóng chảy chảy vào các phần sâu hơn của bể tràn trước, đảm bảo lỗ thoát khí được mở trong thời gian dài nhất. Ngoài ra, bể tràn cần được trang bị thanh đẩy để loại bỏ kim loại ra khỏi bể tràn.
5. Nhiệt độ khuôn
Nhiệt độ của khuôn đúc là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của vật đúc. Nhiệt độ khuôn không đúng không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng bên trong và bên ngoài của vật đúc (chẳng hạn như các khuyết tật như lỗ chân lông, lỗ co ngót, lỏng lẻo, màng nhầy, hạt thô, v.v.) mà còn ảnh hưởng đến độ chính xác về kích thước của vật đúc, và thậm chí làm biến dạng vật đúc, gây nứt khuôn đúc và làm hỏng vật đúc. Các vệt dạng lưới được hình thành trên bề mặt khó loại bỏ, ảnh hưởng đến chất lượng bề ngoài của vật đúc. Lấy hợp kim nhôm làm ví dụ, nhiệt độ hợp kim được đổ vào khuôn là 670-710 độ. Trong thực tế sản xuất lâu dài, người ta kết luận rằng nhiệt độ tối ưu của khuôn phải được kiểm soát ở mức 40% nhiệt độ đổ của khuôn. Nhiệt độ của khuôn đúc hợp kim nhôm là 230-280 độ. Nhiệt độ khuôn trong phạm vi này có lợi cho việc thu được vật đúc chất lượng cao và năng suất cao.
Khuôn thường không sử dụng hệ thống sưởi bằng gas hoặc điện mà sử dụng các thiết bị làm nóng và làm mát trước. Các thiết bị này sử dụng dầu làm môi trường để làm nóng trước và làm nguội khuôn theo yêu cầu.
6. Xác định kích thước chi tiết đúc
Khi tính toán kích thước của các bộ phận đúc, độ co ngót của vật liệu đúc được chọn phải thực tế, nếu không sản phẩm tạo ra sẽ không đạt chất lượng. Nếu cần, hãy tính toán kích thước của vật đúc sau khi đo thực tế bằng khuôn thử. Đối với các sản phẩm có độ chính xác cao, ngay cả sự giãn nở nhiệt của vật liệu bộ phận đúc khuôn và tác động của môi trường bảo quản và sử dụng đến độ chính xác về kích thước của sản phẩm sau khi đúc khuôn cũng phải được tính đến.
7. Xác định vị trí của bề mặt phân khuôn
Vị trí của bề mặt phân khuôn sẽ ảnh hưởng đến quá trình xử lý khuôn, khí thải, tháo khuôn sản phẩm, v.v. Thông thường, bề mặt phân khuôn sẽ để lại vết trên sản phẩm, ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt và độ chính xác về kích thước của sản phẩm. Do đó, khi thiết kế vị trí bề mặt phân khuôn, ngoài việc tính đến các vấn đề như tháo khuôn sản phẩm, gia công khuôn, xả khí, vị trí bề mặt phân khuôn có thể được đặt ở những nơi chất lượng bề mặt sản phẩm không cao hoặc độ chính xác về kích thước không cao. cao.
8. Khuôn không thể bị biến dạng
Thông thường do kết cấu khuôn không hợp lý hoặc lựa chọn vật liệu khuôn không đúng nên trong quá trình sử dụng khuôn sẽ bị nứt, biến dạng dẫn đến sản phẩm không đạt chất lượng. Vì lý do này, khi thiết kế khuôn phải có biện pháp thích hợp để đảm bảo chất lượng của sản phẩm.
Thông thường, trong quá trình đúc khuôn, áp suất bên trong khuôn là 70-100MPa. Để tránh khuôn bị biến dạng và trật khớp, khoang khuôn phải đủ dày, tấm và tấm lót để lắp lõi phải đủ dày. Nếu cần, có thể thêm các miếng đệm hỗ trợ vào dưới tấm lót. Lõi và khoang phải được lắp đặt chắc chắn. Độ nhám mặt bên của lõi và lỗ lắp phải phù hợp, độ nhám không được quá thấp. Lõi xuyên lỗ phải được cố định ở cả hai bên để tránh sản phẩm có thành dày ở một bên và thành mỏng ở bên kia. Đối với lõi lỗ mù trên sản phẩm, chúng ta cũng nên tìm cách cân bằng ứng suất lên lõi từ vị trí, số lượng cổng cấp liệu và cốt thép của lõi.
Đối với khuôn đúc, có thể kiểm tra độ bền của khoang và tấm lót. Kiểm tra độ bền và độ cứng của độ dày thành khoang và kiểm tra độ cứng của tấm lót. Ngoài việc thực hiện các biện pháp đảm bảo nhất định về kết cấu khuôn, vật liệu khuôn có độ biến dạng nhỏ và độ bền tốt cũng phải được lựa chọn. Ngoài ra, giữa chốt dẫn hướng khuôn và ống lót dẫn hướng còn có khe hở, hoặc chốt dẫn hướng và ống lót dẫn hướng bị mòn trong quá trình sử dụng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Đặc biệt đối với các sản phẩm có độ chính xác kích thước cao, để đảm bảo độ chính xác của sản phẩm, có thể đặt các bộ phận khớp của hình nón khuôn di động và cố định trên bề mặt phân khuôn hoặc có thể đặt 2-4 thanh định vị ở những vị trí thích hợp xung quanh khuôn khoang để định vị và gia cố. , để ngăn chặn sự lệch tâm của khuôn di chuyển và khuôn cố định, điều này quan trọng hơn đối với khuôn sản xuất hàng loạt và quy mô lớn.
Hệ thống đẩy phải được trang bị các trụ dẫn hướng để tránh thanh đẩy hoạt động không đều và bị mòn sang một bên, đảm bảo sản phẩm chịu lực đều và sản phẩm không bị biến dạng trong quá trình đẩy.
