Los puntos clave del diseño de fundición a presión de aleación de aluminio

Las piezas de fundición de aluminio tienen las ventajas de una alta eficiencia de producción, bajos costos de procesamiento, fácil automatización mecánica en el proceso de producción, alta precisión dimensional de las piezas de fundición, buena calidad superficial y buenas propiedades mecánicas generales; pero es fácil producir poros, marcas de flujo y rayones durante el proceso de fundición. Defectos como fallas, abolladuras, grietas, subcolado, etc., que deterioran la calidad de apariencia y las propiedades mecánicas de las piezas fundidas a presión. Para evitar los problemas anteriores en el proceso de moldeo por fundición a presión, el diseñador estructural debe evaluar el plan con anticipación en el diseño estructural de la pieza de fundición a presión y hacer un diseño razonable en el diseño estructural de las piezas, y reducir los defectos al mínimo optimizando la estructura.

El principio de formación de la fundición a presión de aleación de aluminio

Las piezas de fundición a presión de aleación de aluminio deben estar formadas por moldes, combinados con máquinas de fundición a presión y aleaciones de aluminio para un uso integral. El principio del proceso de fundición a presión es utilizar alta presión para hacer fluir el metal fundido en una cavidad de molde de metal de precisión a alta velocidad, y el metal fundido se enfría y solidifica bajo presión para formar una fundición. La fundición a presión en cámara fría y caliente son dos métodos básicos del proceso de fundición a presión. En la fundición a presión de la cámara fría, el metal fundido se vierte en la cámara de la prensa mediante un dispositivo de vertido manual o automático, y luego el punzón de inyección avanza para presionar hidráulicamente el metal en la cavidad. En el proceso de fundición a presión en cámara caliente, la cámara de presión es perpendicular al crisol y el metal fundido fluye hacia la cámara de presión automáticamente a través del puerto de alimentación en la cámara de presión. El punzón de inyección se mueve hacia abajo para empujar el metal fundido hacia la cavidad a través del cuello de cisne. Una vez solidificado el metal fundido, se abre el molde de fundición a presión y se saca la fundición para completar todo el proceso de formación de fundición a presión.

Relación entre el espesor de la nervadura y el espesor de la pared de fundición a presión (mm)

Puntos de diseño de fundición a presión de aleación de aluminio

La racionalidad del diseño de fundición a presión está relacionada con todo el proceso de moldeo por fundición a presión. Al diseñar piezas de fundición a presión, las características estructurales de las piezas de fundición a presión y los requisitos del proceso de fundición a presión deben considerarse completamente para minimizar los defectos de las piezas de fundición a presión diseñadas en el proceso de proceso de moldeo por fundición a presión. Ocurrió, la calidad de las piezas de fundición a presión se mejora en la mayor medida con el plan de diseño óptimo.

Min. Pendiente de fundición a presión

2.1 Diseño razonable del espesor de pared de las piezas fundidas a presión

El espesor de la pared debe tenerse en cuenta al diseñar la estructura de fundición a presión de aleación de aluminio. El espesor de la pared es un factor de especial importancia en el proceso de fundición a presión. El espesor de la pared tiene una estrecha relación con toda la especificación del proceso, como el cálculo del tiempo de llenado y la selección de la velocidad interna de la puerta. , Cálculo del tiempo de solidificación, análisis del gradiente de temperatura del molde, el efecto de la presión (presión específica final), la duración del tiempo de retención del molde, el nivel de temperatura de expulsión de la fundición y la eficiencia operativa; si el espesor de la pared de diseño es demasiado grueso, aparecerán orificios de contracción, orificios de arena y poros. Defectos de la superficie externa, como granos internos gruesos, que reducen las propiedades mecánicas, aumentan la calidad de las piezas y aumentan el costo; Un espesor de pared de diseño demasiado delgado provocará un llenado deficiente de líquido de aluminio, un moldeado difícil, una disolución deficiente de la aleación de aluminio y dificultad para llenar la superficie de las piezas fundidas. , Falta de material y otros defectos, y traen dificultades al proceso de fundición a presión; con el aumento de los poros, aumentan los poros internos, la contracción y otros defectos de las fundiciones a presión. Por lo tanto, bajo la premisa de garantizar una resistencia y rigidez suficientes de la pieza fundida, la pared de la pieza fundida debe reducirse al mínimo el espesor y mantener uniforme el espesor de la sección transversal.

2.2 Diseño razonable de nervaduras de refuerzo para piezas de fundición a presión

Para piezas de fundición a presión de paredes delgadas o de plano grande, su resistencia y rigidez son bajas y son fáciles de deformar. En este momento, el uso de refuerzos puede prevenir eficazmente que la fundición a presión se contraiga y se rompa, eliminando la deformación y mejorando la resistencia y rigidez de la fundición a presión. Para estructuras como una plataforma, se pueden usar nervaduras de refuerzo para mejorar la distribución de la tensión y prevenir la fractura de la raíz. Al mismo tiempo, las nervaduras de refuerzo pueden ayudar al flujo de metal fundido y mejorar el rendimiento de llenado de la pieza fundida. El grosor de la raíz del refuerzo no es mayor que el grosor de la pared aquí, y el grosor está generalmente diseñado para ser de 0.8 ± 2.0 mm; el ángulo de tiro del refuerzo generalmente está diseñado para ser de 1 ° ～ 3 °, cuanto mayor es la altura, menor es el ángulo de tiro; Se debe agregar un filete a la raíz de la nervadura para evitar cambios bruscos en la sección de la pieza y, al mismo tiempo, ayudar al flujo de metal fundido, reducir la concentración de tensión de la pieza y aumentar la resistencia de la pieza. . El filete generalmente está cerca del grosor de la pared aquí; la altura del nervio generalmente no excede el 5% de su espesor. Generalmente se requiere que el espesor de los refuerzos sea uniforme. Si el diseño es demasiado delgado, el refuerzo en sí es fácil de romper, y si es demasiado grueso, es fácil que se produzcan defectos como depresiones y poros. La tabla 1 muestra la relación entre el grosor del nervio y el grosor de la pared de la fundición a presión.

2.3 Diseño razonable del ángulo de fundición a presión

La función de la pendiente de fundición a presión es reducir la fricción entre la fundición y la cavidad del molde, lo que facilita la extracción de la fundición; para garantizar que la superficie de fundición a presión no se tense y pueda prolongar la vida útil del molde. La inclinación de la matriz está relacionada con la altura de la fundición a presión. Cuanto mayor es la altura, menor es la inclinación del dado. En circunstancias normales, el ángulo de salida de la superficie exterior de la pieza de fundición a presión es aproximadamente la mitad del ángulo de salida de la cavidad interior, pero en el diseño real, la superficie interior y exterior de la pieza de fundición a presión se puede diseñar para ser lo mismo para mantener el espesor de la pared. Uniformidad, simplificando el diseño estructural. Por ejemplo, la Tabla 1 es el valor de referencia del ángulo de inclinación mínimo de varias piezas de fundición a presión de aleación, y la Tabla 2 muestra la relación entre el ángulo de inclinación y la profundidad de cada cavidad de fundición a presión.

La relación entre la inclinación de la cavidad y la profundidad del molde.

2.4 Diseño razonable de la tolerancia de mecanizado

Al diseñar piezas de fundición a presión, se debe evitar el mecanizado tanto como sea posible. El mecanizado destruirá la capa densa en la superficie de la pieza y afectará las propiedades mecánicas de la pieza; Expondrá los poros internos de la pieza de fundición a presión, afectará la calidad de la superficie y aumentará el costo de la pieza. Cuando no se puede evitar el mecanizado de piezas de fundición a presión, el diseño con mayor volumen de corte debe evitarse tanto como sea posible, y el diseño de la estructura debe ser lo más fácil posible para el mecanizado o reducir el área de mecanizado y reducir el costo de mecanizado.

La parte superior de la pieza de fundición a presión requiere una alta precisión dimensional, o algunos requisitos de rugosidad de la superficie plana son altos y el proceso de fundición a presión es difícil de cumplir con los requisitos. En este momento, se requiere un procesamiento posterior. Para esta parte de la estructura, el margen de mecanizado debe reservarse tanto como sea posible al diseñar. La resistencia superficial y la dureza de las piezas de fundición a presión son más altas que las del interior. Preste atención a mantener la densidad de la superficie durante el mecanizado, por lo que la tolerancia de mecanizado no debe ser excesiva. El mecanizado excesivo puede causar poros y defectos en la superficie externa. La tabla 4 está reservada como referencia para la máquina más el margen.

2.5 Diseño de pulverización de fundiciones a presión de aleación de aluminio

El diseño de pulverización de superficie de las piezas de fundición a presión generalmente adopta el proceso de pulverización de polvo, cuyo principio es la pulverización electrostática: la pintura está polarizada principalmente por el electrodo, y luego el objeto a pulverizar se carga con la carga opuesta y el polvo se une uniformemente a la superficie del objeto bajo la acción de la fuerza del campo eléctrico. . Las características del proceso de pulverización de polvo: la pulverización electrostática de polvo no causará contaminación del aire, el polvo se puede reciclar para reducir el costo del consumo de material y la película de recubrimiento tiene buena resistencia a los ácidos, álcalis y corrosión.

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