Kuole casting Design Guide – Reikä

1. Esittely

Kuolla casting on valmistusprosessi, joka on tunnettu kyvystään tuottaa monimutkainen, tarkkaan metalliosat mittakaavassa.

Monien suunnitteluelementtien joukossa muotin komponentit, Reiät ovat ratkaisevia piirteitä, jotka palvelevat erilaisia ​​mekaanisia ja rakenteellisia tarkoituksia.

Kuitenkin, Reikien suunnittelu kuolevalu vaatii huolellista harkintaa haasteiden, kuten muodonmuutoksen, välttämiseksi, kutistuminen, tai liiallinen työkalujen kuluminen.

Tämä opas perustuu parhaisiin käytäntöihin reikien suunnitteluun die-valettuihin osiin.

Noudattamalla näitä periaatteita, Suunnittelijat voivat luoda vankkoja ja kustannustehokkaita komponentteja minimoimalla tuotantoongelmat.

2. Reikien rooli kuolevaunussa

Reiät ovat olennainen suunnitteluominaisuus monissa die-valeissa osissa, Tarjoillaan erilaisia ​​funktionaalisia ja rakenteellisia tarkoituksia.

Kiinnitys ja kokoonpano

• Reikiä käytetään usein pulttien sijoittamiseen, ruuvit, ja niitit, Suojattujen yhteyksien käyttöönotto kokoonpanoissa.
• Esimerkki: Autoteollisuuden komponentit, kuten moottorikotelot.

Painon aleneminen

• Strategisesti sijoitetut reiät vähentävät suulakkeen koko painoa vaarantamatta sen lujuutta.
• Tämä on erityisen kriittistä teollisuudessa, kuten ilmailu- ja auto-, missä painonsäästö edistää suorituskykyä ja tehokkuutta.

Reititys ja käytävät

• Reiät voivat toimia nesteiden kanavina, johdot, tai ilmavirta monimutkaisissa järjestelmissä.
• Esimerkki: Elektroniikan die-valettujen jäähdytysten evätillä on usein tuuletusaukkoja lämmönhallinnan parantamiseksi.

Kohdistus ja paikannus

• Tarkkuusreiät varmistavat tarkan kohdistuksen kokoonpanon aikana, myötävaikuttaa lopputuotteen yleiseen toiminnallisuuteen.

3. Reiän tyypit die -valussa

Reikien läpi

Reikien läpi tunkeutuvat täysin osaan, Palveleminen kiinnittimille tai komponentteihin liittyvien reittien kanssa.

Nämä reiät yksinkertaistavat koneistusprosesseja ja varmistavat luotettavat yhteydet.

Esimerkiksi, reikien läpi mahtuu pultteja tai ruuveja, Tarjoaa vahvoja ja turvallisia kiintymyksiä.

Sokean reikien

Sokean reikien, jotka eivät mene koko osaan, Tarjoa monipuolinen apuohjelma.

Niitä käytetään usein insertteihin tai osittaiseen kiinnikkeeseen, Sisäisten rakenteiden ylläpidon salliminen samalla kun tarjotaan kiinnityspisteitä.

Yleinen sovellus sisältää kotelon kierteitetyt insertit elektronisten komponenttien turvaamiseksi.

Reikiä

Kierteisiin reikiin sisältyy sisäisiä kierteitä, jotka on suunniteltu erityisesti kiinnittimille.

Näiden säikeiden muodostamisen tarkkuus on kriittistä tarkan säikeen sitoutumisen ja turvallisten yhteyksien varmistamiseksi.

Teollisuudessa, kuten Aerospace, missä luotettavuus on ensiarvoisen tärkeää, Kierteisten reikien tarkkuus voi vaikuttaa suoraan turvallisuuteen ja suorituskykyyn.

Alittaa reikiä

Alittaa reikiä, heidän epäyhtenäisen poikkileikkauksensa kanssa, asettaa ainutlaatuisen haasteen.

Edistyneet die-valumistekniikat, kuten liukuvat ytimet tai liukoiset ytimet, Muotoisi näiden muotojen saavuttamisen.

Monimutkaisuudesta huolimatta, Alitaulun reikät löytävät käyttöä erikoistuneissa sovelluksissa, Tarjoaa ratkaisuja, joissa tavalliset reikämuodot jäävät vajaan.

4. Suunnitteluohjeet reikistä die castingissa

Oikea reiän suunnittelu on ratkaisevan tärkeää valmistuksen varmistamiseksi, rakenteellinen eheys, ja muotin osien kustannustehokkuus.

Alla on yksityiskohtaisia ​​ohjeita, joita suunnittelijoiden tulisi noudattaa:

Pidä seinämän minimipaksuus

Osan vahvuuden varmistamiseksi ja vikojen, kuten halkeamien tai vääntymisen, välttämiseksi, Pidä riittävä seinän paksuus reikien ympärillä.

• Reikää ympäröivän seinän paksuuden tulisi olla ainakin 1.5 kertaa reiän halkaisija (D -d) tai osien paksuus (T), kumpi on suurempi.
• Esimerkiksi, Jos reiän halkaisija on 4 mm, ympäröivän seinän paksuuden tulisi olla ainakin 6 mm.

Riittämätön seinämän paksuus voi vaarantaa osan rakenteellisen eheyden, etenkin stressi- tai lämpökuormitukset.

Kiinnitä reiän halkaisija ja syvyysrajat

Die Casting on luontaisia ​​rajoituksia reikien koosta ja syvyydestä materiaalin ja muotin suunnittelurajoitteiden ominaisuuksien vuoksi.

• Alumiiniseokset:

• • Vähimmäisreiän halkaisija: ~ 2,5 mm
  • Reiän enimmäis syvyys: ~ 5 × halkaisija

• Sinkkiseokset:

• • Vähimmäisreiän halkaisija: ~ 1,5 mm
  • Reiän enimmäis syvyys: ~ 6 × halkaisija

• Magnesiumseokset:

• • Vähimmäisreiän halkaisija: ~ 3,0 mm
  • Reiän enimmäis syvyys: ~ 4 × halkaisija

Näiden ulottuvuuksien ylittäville reikille, harkita:

• Toissijainen koneistus: Poraa tai REAM Post -sarjan tarkkojen ulottuvuuksien saavuttamiseksi.
• Askel reiän suunnittelu: Käytä monen halkaisijan reikien suunnittelua syvyyden vähentämiseksi uhraamatta toimintoja.

Varmista asianmukainen etäisyys ja sijoitus

Etäisyys reikien välillä, lähtö- ja saapumisaukot, reunat, ja muiden ominaisuuksien on oltava riittäviä muotin lujuuden ylläpitämiseksi ja virheiden estämiseksi:

• Reikien välillä: Etäisyyden tulisi olla ≥ 1.5 × t tai 1.5 × D, kumpi on suurempi.
• Reikä: Etäisyyden tulisi noudattaa samoja ohjeita välttääksesi heikkoja pisteitä, jotka voivat aiheuttaa homeen vian.

Esimerkiksi, Jos reiän halkaisija on 4 mm ja osan paksuus on 3 mm, Kahden reikän välisen etäisyyden tulisi olla ainakin 6 mm.

Sisällytä luonnoskulmat muotin vapauttamiseen

Luonnoskulmat helpottavat valetun osan helppoa poistamista muotista, Vähennä työkalujen kulumisessa.

• Tyypillinen luonnoskulma: 1-3° reikiä.
• Syvemmille reikille suositellaan suurempaa luonnoskulmaa sileän vapautumisen varmistamiseksi.

Käytä yditapit viisaasti

Ydintapit muodostavat reikiä valun aikana, mutta niihin kohdistuvat lämpö- ja mekaaniset rasitukset. Maksimoida niiden tehokkuus:

• Valita lyhyemmät nastat suuremman vakauden vuoksi.
• Käyttää lämmönkäsitellyt teräs tai luja ympyrätappimateriaalit kestämään muodonmuutoksia ja kulumista.
• Suunnittele napit fileeillä pohjassaan stressipitoisuuksien vähentämiseksi.

Estää pesuallasmerkit

Allasmerkit tapahtuvat, kun paksut leikkeet jäähtyvät epätasaisesti, Pintavirheiden luominen. Oikea reiän sijoittaminen ja osan paksuuden tasaisuus voivat estää tämän:

• Vältä reikien sijoittamista raskaiden tai paksujen osien lähelle.
• Käytä nauhoitusta tai muita suunnitteluominaisuuksia edistääksesi tasaista jäähdytystä.

Kohdista reiät optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi

Varmista, että reikät ovat linjassa muotin jakamislinjan kanssa työkalujen yksinkertaistamiseksi ja väärinkäytön estämiseksi.

• Väärin kohdistuneet reikät lisäävät ytimen taipuman riskiä, johtaa epätarkkoihin ulottuvuuksiin.
• Jos väärinkäyttö on väistämätöntä, Toissijainen koneistus voidaan tarvita, tuotanto -ajan ja kustannusten lisääminen.

Tilaa kierteitetyt tai alitiedot

Kierteiset ja alitiedot reikät vaativat lisänäkökohtia:

• Kierteiset reiät ovat tyypillisesti postteroituja, johtuen vaikeuksista saavuttaa tarkkoja säikeitä valun aikana.
• Alitaukot vaativat edistyneitä die -malleja ja voivat lisätä työkalujen monimutkaisuutta ja kustannuksia.

Toissijaisten toimintojen suunnittelu

Kun taas die-valu voi tuottaa lähes verkon muotoja, Jotkut reiät saattavat vaatia viimeistelyoperaatioita tiukempien toleranssien saavuttamiseksi:

• Poraus: Reikiä, jotka vaativat suurta tarkkuutta tai sileitä sisäpintoja.
• Reading: Tiukempien ulottuvuuden tarkkuuden ja pinnan laadun saavuttamiseksi.

5. Aineelliset näkökohdat

Materiaalin valinta die -valinnassa vaikuttaa merkittävästi reikien suunnitteluun ja suorituskykyyn valettujen osien sisällä.

Eri materiaaleilla on erilaisia ​​lämpöominaisuuksia, kutistumisaste, ja vahvuudet, kaikki nämä iskureikien suunnittelu ja toiminnallisuus.

Katsotaanpa kuinka yleisiä suulakevalentua materiaaleja, kuten alumiinia, sinkki, ja magnesium vaikuttavat reiän suunnitteluun.

Alumiiniseokset

Alumiiniseoksia käytetään laajasti die-valossa niiden erinomaisen lujuus-paino-suhteen vuoksi, korroosionkestävyys, ja hyvät mekaaniset ominaisuudet.

Reiän suunnittelussa:

• Kutistumisnopeus: Alumiinilla on suhteellisen alhainen kutistumisnopeus verrattuna muihin materiaaleihin, Pienempien reiän halkaisijoiden salliminen vaarantamatta rakenteellista eheyttä.
  Alumiinin tyypillinen kutistumisnopeus on noin 0.5% -lla 0.7%, Mikä tarkoittaa, että suunnittelijat voivat suunnitella hieman tiukempia toleransseja.
• Lämmönjohtavuus: Korkealla lämmönjohtavuudella, alumiini jäähtyy nopeasti, vähentämällä pesuallasmerkkien riskiä.
  Kuitenkin, Tämä nopea jäähdytys tarkoittaa myös sitä, että paksut leikkeet lähellä reikiä voivat jäähtyä epätasaisesti, johtaa mahdollisiin ongelmiin, kuten vääntymiseen tai halkeiluun.
  Yhdenmukaisen seinämän paksuuden varmistaminen reikien ympärillä auttaa lieventämään näitä riskejä.
• Vahvuus ja kestävyys: Alumiinin luontainen lujuus tekee siitä sopivan sovelluksiin, jotka vaativat vankkoja kierteitettyjä reikiä tai reikien läpi kiinnitystä varten.
  Esimerkiksi, eräs 6061 Alumiiniseos kestävät merkittävän vetolujuuden, Tekee siitä ihanteellisen kuormituskomponenttien kanssa kriittisillä reikillä.

Sinkkiseokset

Sinkkiseoksia suositaan heidän ylivoimaisesta kestävyydestään ja hienoista yksityiskohdista, tehdä niistä sopivia monimutkaisiin malleihin, joissa on pieniä reikiä:

• Kutistumisnopeus: Sinkillä on suurempi kutistumisnopeus kuin alumiinilla, tyypillisesti ympäri 0.8% -lla 1.2%.
  Tämä tarkoittaa, että suunnittelijoiden on otettava huomioon suuremmat korvaukset, kun määritetään reikien mitat tarkkojen lopullisten koiden varmistamiseksi valun jälkeen.
• Lämpöominaisuudet: Sinkillä on alhaisempi lämmönjohtavuus verrattuna alumiiniin, johtaa hitaampiin jäähdytysaikoihin.
  Vaikka tämä voi auttaa vähentämään pesuallasmerkkejä, Se edellyttää myös huolellista harkintaa jäähdytyskanavien suunnittelussa kuumia kohtia reikien ympärillä.
• Koneistushoito: Sinkin pehmeämpi luonto helpottaa langan ja muiden ominaisuuksien helpompaa koneistamista.
  Tämä ominaisuus on hyödyllinen tarkkojen kierteisten reikien tai alituotteiden luomisessa, jotka saattavat olla haastavia kovempien materiaalien kanssa.

Magnesiumseokset

Magnesium tarjoaa alhaisimman tiheyden yleisesti käytettyjen suulakkeiden materiaalien keskuudessa, tekemällä siitä houkutteleva valinta kevyille sovelluksille:

• Kutistumisnopeus: Magnesiumilla on kohtalainen kutistumisnopeus, suunnilleen 0.4% -lla 0.6%, joka on hiukan alhaisempi kuin sinkki, mutta verrattavissa alumiiniin.
  Suunnittelijoiden on tasapainotettava tämä kutistuminen vahvojen reikarakenteiden tarpeen kanssa, etenkin painoherkissä sovelluksissa.
• Lämmön laajennus: Magnesiumilla on korkeampi lämpölaajennuskerroin verrattuna alumiiniin ja sinkkiin.
  Tämä ominaisuus voi johtaa mittamuutoksiin lämmitys- ja jäähdytyssyklien aikana, vaikuttaa reiän kohdistukseen ja sopivuuteen.
  Asianmukaiset suunnittelun näkökohdat, kuten sisällyttämällä joustavia niveliä tai inserttien käyttäminen, voi auttaa sijoittamaan nämä variaatiot.
• Vahvuus ja väsymiskestävyys: Huolimatta kevyestä, Magnesium tarjoaa hyvän lujuuden ja väsymiskestävyyden, tekemällä siitä sopivan dynaamisiin sovelluksiin, joissa reiät kestävät toistuvan kuormituksen.
  Vahvisalueiden reikien ympärillä, joissa on paksummat seinät tai kylkiluut, voivat parantaa kestävyyttä.

6. Haasteet, jotka liittyvät reikiin die castingissa

Reiän suunnittelu die-valeissa osissa on ainutlaatuinen joukko haasteita, jotka, Jos ei ole osoitettu, voi vaarantaa rakenteellisen eheyden, toiminnallisuus, ja komponentin valmistettavuus.

Alla on syvällinen tutkimus näiden haasteiden suhteen:

Kutistuminen ja ulottuvuus

Kasviprosessin jäähdytysvaiheen aikana, sulaa metalli kutistuu jähmettyessään. Tämä kutistuminen voi johtaa:

• Epäjohdonmukaiset mitat: Reiän koot voivat pienentyä kuin aiottu, johtaa kokoontumiskysymyksiin.
• Kestävyystulokset: Tarkkuusosat, joilla on tiukka toleranssit.

Data -oivallus: Alumiiniseoksille, lineaarinen kutistuminen voi vaihdella 0.6% -lla 1.0%. Tämä vaihtelu on otettava huomioon suunnittelussa tarkkojen reikien mitat varmistamiseksi.

Ytimen tappi muodonmuutos ja rikkoutuminen

Reiät muodostetaan käyttämällä yditapoja muotinvaluen muotissa. Kuitenkin:

• Ohuet ja pitkät yditapit: Nämä ovat alttiita taivutukselle, muodonmuutos, tai jopa rikkoutuminen valun aikana kohdistettujen korkean lämpö- ja mekaanisten rasitusten vuoksi.
• Korkean lämpötilan sulan metallin vaikutus: Sulan metallin paine ja lämpö voivat vaarantaa ydintapin vakauden, vaikuttaa reikien konsistenssiin.

Lieventämisstrategia: Käytä askelreiän malleja syvissä reikissä tai työllistää paksumpia, Lyhyemmät ydintapit kestävyyden parantamiseksi.

Flash -muodostuminen reikien ympärillä

Flash viittaa ylimääräiseen materiaaliin, joka vuotaa muotin aukkojen läpi. Reikien ympärillä, salama voi johtaa:

• Ylimääräiset työstötarpeet: Flashin poistaminen lisää tuotantoaikaa ja kustannuksia.
• Vähentynyt esteettinen vetoomus: Flash voi Marsin pinnan viimeistelyä, mikä on kriittistä näkyville tai korkean suorituskyvyn osille.

Ennaltaehkäisevä toimenpide: Varmista tarkka muotin tiivistys ja käytä sopivia puristusvoimia salaman muodostumisen minimoimiseksi.

Väärinkäyttö- ja paikannusvirheet

Reiät voivat siirtyä tai tulla väärin valettujen prosessin aikana:

• Muotin kuluminen: Usein käyttö voi heikentää muotteja, mikä johtaa paikallisiin epätarkkuuksiin.
• Virheellinen ydintapin sijoittelu: Virheelliset nastat johtavat keskuksen ulkopuolella tai kulmassa.

Vaikutus: Väärinkäyttö voi häiritä kokoonpanoa, Lisää toissijaisten toimintojen tarvetta, ja vähentä osan toiminnallisuutta.

Pintavirheet reikissä

Pinnan puutteet, kuten huokoisuus, karu, tai pesuallasmerkit ovat yleisiä haasteita:

• Huokoisuus: Valan aikana loukussa oleva kaasu voi luoda tyhjiä reikiä, heikkeneminen niiden rakenteellisesta koskemattomuudesta.
• Karkeat sisäpinnat: Huono muotin suunnittelu tai riittämätön voitelu voi johtaa karkeaan reikän seinämiin, vaikuttaa heidän suorituskykyyn tarkkuussovelluksissa.
• Pesuallasmerkit: Väärä reiän sijoittelu suhteessa seinämän paksuuteen voi johtaa pinnan sisennyksiin.

Liiallinen lämpöpitoisuus

Reiät voivat toimia stressikonsentraattoreina valuprosessin aikana. Reiän lähellä olevat lämpögradientit voivat aiheuttaa:

• Halkeilu: Nopea jäähdytys ja epätasainen jähmettyminen voivat aiheuttaa halkeamia reikien lähellä.
• Materiaalien heikentyminen: Pitkäaikainen altistuminen korkeille lämpötiloille tiivistetyillä alueilla reiän ympärillä voi vaarantaa materiaalin ominaisuudet.

Kärki: Käytä tietokonesimulaatioita lämmönjakauman ja hienosäätämuodisuunnitteluun näiden riskien lieventämiseksi.

Kustannukset ja aikavaikutukset

Die -valon reikien haasteet johtavat usein lisääntyneisiin tuotantokustannuksiin:

• Ylimääräinen koneistus: Vian korjaaminen tai tarkkojen toleranssien saavuttaminen vaatii sekundaarisia prosesseja, kuten porausta tai reunustamista.
• Muotin ylläpito: Ydintappien ja muottien usein korjaukset tai vaihdot voivat lisätä huoltokustannuksia.

Tilasto-: Toissijainen koneistus voi lisätä osan kustannuksia 20–30%, korostamalla tarkan aukon suunnittelun merkitystä alkuvaiheissa.

7. Parhaat käytännöt kuoli -casting -reikän suunnitteluun

Standardisoidut mitat ja toleranssit

Standardoitujen mittojen ja toleranssien omaksuminen yksinkertaistaa suunnitteluprosessia ja varmistaa yhteensopivuuden olemassa olevien valmistuslaitteiden kanssa.

ASME: n tai ISO: n asettamien alan standardien noudattaminen voi virtaviivaistaa tuotantoa ja vähentää virheitä.

Näiden standardien johdonmukainen noudattaminen helpottaa sujuvampaa toimitusketjun integraatiota ja minimoi kalliiden virheiden riskin.

Simulointi ja prototyyppinen

Simulaatio -ohjelmistojen ja prototyyppien hyödyntäminen antaa suunnittelijoille mahdollisuuden testata reiän suunnittelun toteutettavuus ja tunnistaa mahdolliset ongelmat varhain.

Simulaatiotyökalut voivat mallintaa kuinka erilaiset aukon kokoonpanot käyttäytyvät reaalimaailman olosuhteissa, Auttaa optimoimaan malleja ennen sitoutumista täysimittaiseen tuotantoon.

Prototyyppi tarjoaa konkreettisia todisteita siitä, kuinka hyvin malli toimii, Tarjoaa arvokkaita oivalluksia hienosäätöön.

Yhteistyö valmistajien kanssa

Tiivistä yhteistyötä muotinvalmistajien kanssa tuo arvokasta asiantuntemusta pöytään.

Heidän kokemuksensa voi tuoda esiin käytännön suunnittelun näkökohdat ja ehdottaa parannuksia, jotka eivät ehkä ole heti ilmeisiä.

Yhteistyöpyrkimykset johtavat paremmin tietoisiin päätöksiin, Viime kädessä tuloksena korkealaatuisempia tuotteita, jotka täyttävät sekä suorituskyvyn että valmistettavuusvaatimukset.

8. Johtopäätös

Reiän suunnittelu suulakkeissa on monimutkainen, mutta kriittinen tehtävä, joka vaatii huomiota yksityiskohtiin.

Noudattamalla halkaisijan ohjeita, syvyys, etäisyys, ja materiaalin valinta, Suunnittelijat voivat tuottaa korkealaatuisia osia minimoimalla kustannukset ja valmistushaasteet.

Näiden periaatteiden integrointi jo varhaisessa vaiheessa varmistaa kestävän, kustannustehokkaat komponentit, tasoittamalla tietä tehokkaaseen tuotantoon ja tyytyväisiä asiakkaita.

Jos sinulla on tarpeita suulaketuotteisiin, Voit vapaasti Ota yhteyttä.