5 Tipi ta' Pattern Allowances fil- Casting

1. Introduzzjoni

Konċessjonijiet tal-mudell huma fundamentali għal ikkastjar tal-metall, l-iżgurar li l-prodott finali jissodisfa l-ispeċifikazzjonijiet tad-disinn minkejja l-imgieba inerenti tal-materjal u l-proċess.

L-ikkastjar tal-metall huwa soġġett għal jinxtorob, Espansjoni termali, frizzjoni tal-moffa, u rekwiżiti ta' wara l-ipproċessar, jagħmilha essenzjali li jiġu mmodifikati d-dimensjonijiet tal-mudell qabel il-produzzjoni intenzjonalment.

Il-fehim u l-applikazzjoni tal-kwoti korretti jtejjeb l-eżattezza dimensjonali, finitura tal-wiċċ, u prestazzjoni mekkanika, inaqqas ir-ruttam, u jottimizza l-effiċjenza tal-produzzjoni.

2. X'inhuma l-Allowances tal-Mudelli?

Konċessjonijiet ta' mudelli huma aġġustamenti dimensjonali intenzjonati li jsiru lill-mudelli tal-ikkastjar biex jikkumpensaw għal bidliet prevedibbli li jseħħu matul il-proċess tal-ikkastjar.

Meta l-metall imdewweb jissolidifika u jibred, id-dimensjonijiet tiegħu ma jaqblux eżattament mal-mudell oriġinali minħabba fatturi bħal jinxtorob, distorsjoni, frizzjoni tal-moffa, u operazzjonijiet ta' wara l-ipproċessar.

Konċessjonijiet tal-mudell jiżguraw li l- ikkastjar lest jissodisfa l-ispeċifikazzjonijiet tad-disinn.

Essenzjalment, il-konċessjonijiet tal-mudell huma "korrezzjonijiet" inkorporati applikati għal mudell li jagħti kont:

• Tinxtorob tal-metall matul is-solidifikazzjoni
• Operazzjonijiet ta' magni jew irfinar li tneħħi materjal
• Angoli tal-abbozz meħtieġa għat-tneħħija faċli tal-moffa
• Distorsjoni jew warping waqt it-tkessiħ
• Saffi addizzjonali mill-kisi, kisi, jew trattamenti termali

Billi tikkalkula bir-reqqa u tapplika dawn l-allowances, funderiji jistgħu jipproduċu kkastjar li huma Dimensjonalment preċiż, funzjonali, u kosteffikaċi, anke għal forom kumplessi jew komponenti ta 'preċiżjoni għolja.

Konċessjonijiet iddisinjati sew inaqqsu x-xogħol mill-ġdid, rati ta' ruttam, u ttejjeb l-effiċjenza ġenerali tal-produzzjoni.

3. Tipi ta' Allowances ta' Mudelli

Pattern allowances huma modifiki dimensjonali intenzjonati applikati għall-mudelli tal-ikkastjar biex jiżguraw li l-ikkastjar finali tikkonforma preċiżament mar-rekwiżiti tad-disinn, tikkumpensa għal imġieba materjali matul is-solidifikazzjoni, u jakkomoda Operazzjonijiet ta 'wara l-ikkastjar.
Kull tip ta' allowance għandu a għan distint, jindirizzaw fenomeni speċifiċi fil-proċess tal-ikkastjar.
Kwoti ddisinjati sew huma essenzjali għal jimminimizzaw id-difetti, it-tnaqqis tax-xogħol mill-ġdid, u l-iżgurar tal-prestazzjoni funzjonali tal-komponenti fonduti.

Allowance għat-Tnaqqis

• Skop: Biex tikkumpensa għal kontrazzjoni tal-metall waqt is-solidifikazzjoni u t-tkessiħ.
  Mingħajr allowance għat-tnaqqis, ikkastjar se jkun iżgħar milli maħsub, potenzjalment jonqos milli jilħaq l-ispeċifikazzjonijiet tad-disinn.
  Allowance ta 'jinxtorob tiżgura eżattezza dimensjonali, tajbin funzjonali, u kompatibilità mal-partijiet tat-tgħammir.

  

• Mekkaniżmu:
  Allowance għat-tnaqqis tikkumpensa għal tnaqqis fil-volum waqt is-solidifikazzjoni u t-tkessiħ.

• • Inxtorob likwidu: Hekk kif il-metall imdewweb jibred għat-temperatura solidus, atomi jersqu eqreb flimkien, tikkawża a tnaqqis fid-densità.
    It-tqegħid tar-riser jiżgura li metall imdewweb minn feeders tmigħ iż-żoni li qed jiċkienu, prevenzjoni tal-kavitajiet.
  • Tinxtorob solidu: Kontrazzjoni ulterjuri sseħħ hekk kif il-metall solidifikat jibred għat-temperatura ambjentali.
    Mudelli oversizing kontijiet għal dan mill tespandi d-dimensjonijiet tal-mudell inizjali proporzjonalment għar-rati ta' tnaqqis speċifiċi għall-materjal.
  • Grajenti termali u ħxuna tas-sezzjoni: Sezzjonijiet eħxen jiksħu aktar bil-mod, li jwassal għal tnaqqis differenzjali.
    Disinn tal-mudell xieraq jinkorpora qies żejjed varjabbli, li jiżguraw dimensjonijiet uniformi f'reġjuni rqaq u ħoxnin.

Eżempji ta' Tixrob Speċifiċi għall-Materjal:

Sinifikat: Tbassir preċiż tat-tnaqqis jipprevjeni difetti bħall-porożità, xquq, jew mhux adattati, partikolarment fi aerospazjali, karozzi, u komponenti industrijali.

Allowance tal-magni

• Skop: Biex tipprovdi materjal żejjed fuq uċuħ kritiċi biex tiżgura li makkinar ta' wara l-ikkastjar jikseb il- dimensjonijiet finali preċiżi u kwalità tal-wiċċ.
  Mingħajr allowance tal-magni, ikkastjar jistgħu jfallu tolleranzi dimensjonali minħabba l-ħruxija tal-wiċċ, irregolaritajiet tal-moffa, jew varjazzjonijiet minuri ta' tnaqqis.

  

• Mekkaniżmu:
  Konċessjoni tal-magni tipprovdi materjal żejjed fuq uċuħ funzjonali biex tikkumpensa għal:

• • Irregolaritajiet tal-wiċċ: Forom tar-ramel jew ta 'investiment jintroduċu ħruxija u devjazzjonijiet dimensjonali minuri. Il-ħxuna żejda tippermetti tneħħija tal-materjal biex jinkisbu tolleranzi preċiżi.
  • Korrezzjonijiet ta' wara l-ikkastjar: Varjazzjonijiet ta 'jinxtorob, warping minuri, jew difetti lokalizzati jiġu kkoreġuti waqt il-magni, li jiġi żgurat li l-ġeometrija finali taqbel mad-disinn tal-inġinerija.
  • Tneħħija prevedibbli: Il-mudelli jinkludu a ħxuna kkalkulata minn qabel għat-tidwir, tħin, jew tħin, li jiġi żgurat fond uniformi tal-magni u jiġi evitat qtugħ żejjed.

• Firxa tipika: 1–5 mm skont il-materjal u r-rekwiżiti tat-tolleranza.
• Impatt: Jiżgura integrità funzjonali ta 'komponenti ta' preċiżjoni bħal gerijiet, Xaftijiet, jew flanġijiet.

Abbozz ta' Allowance

• Skop: Biex tippermetti tneħħija bla xkiel u mingħajr ħsara tal-mudell mill-kavità tal-moffa.
  Abbozz ta' allowance jipprevjeni brix, tiċrit, jew tkissir tal-ħitan tal-moffa, li jistgħu jirriżultaw f'difetti fil-wiċċ jew ineżattezzi dimensjonali.

• Mekkaniżmu:
  Abbozz ta' allowance jintroduċi a taper ħafif fuq uċuħ vertikali jew kważi vertikali tal-mudell:

• • Tnaqqis tal-frizzjoni: It-taper inaqqas frizzjoni bejn il-ħitan solidi tal-moffa u l-mudell waqt l-estrazzjoni.
  • Ħsara tal-moffa mnaqqsa: Jipprevjeni d-dmugħ, tiġbid, jew qsim ta 'forom tar-ramel jew forom tal-qoxra, manutenzjoni integrità tal-kavità.
  • Forzi uniformi tat-tneħħija: Jiżgura li ħitan irqaq u karatteristiċi kkomplikati ma jeħelx, tippermetti preċiżjoni dimensjonali konsistenti tul ikkastjar multipli.
  • Ottimizzazzjoni tal-angolu: L-angolu tal-abbozz huwa determinat ibbażat fuq tip tal-metall, materjal tal-moffa, u l-għoli tal-ħajt, tipikament 1–3° għall-metalli, ogħla għal plastiks jew reżini.

• Impatt: Inaqqas rati ta' rifjut, jimminimizza l-użu tal-moffa, u jippermetti ripetibbiltà għolja fil-produzzjoni, speċjalment għal kkastjar ikkomplikat jew għoli.

Allowance ta' Distorsjoni

• Skop: Biex tikkumpensa għal deformazzjoni ġeometrika ikkawżat minn tkessiħ irregolari, tensjonijiet interni, jew jinxtorob differenzjali.
  Mingħajr konċessjoni ta' distorsjoni, ikkastjar twal jew b'ħitan irqaq jistgħu jitgħawweġ, twist, jew liwja, li jwassal għal allinjament ħażin, kwistjonijiet ta' assemblaġġ, jew rifjut.

• Mekkaniżmu:
  Allowance ta' distorsjoni jgħodd għal deformazzjoni kkawżata minn tkessiħ irregolari jew stress residwu:

• • Gradjenti ta 'kontrazzjoni termali: Hekk kif sezzjonijiet ħoxnin u rqaq jibred b'rati differenti, tensjonijiet interni jistgħu jikkawżaw warping jew liwi. Mudelli deformati minn qabel jikkontrobattu d-distorsjoni mistennija.
  • Rilassament tal-istress: Billi jantiċipaw mudelli ta' stress residwu, il-mudell huwa ddisinjat intenzjonalment b'ġeometrija li tirrestawra l-forma mixtieqa wara t-tkessiħ.
  • Aġġustament immexxi minn simulazzjoni: Il-funderiji moderni jużaw simulazzjonijiet termali u strutturali biex tbassar id-distorsjoni u tikkalkula l-offsets preċiżi tal-mudell.

• Applikazzjonijiet: Kritika fi komponenti asimmetriċi, frejms kbar, u housings tat-turbini.

Rapping Allowance

• Skop: Biex tagħti kont tkabbir żgħir jew distorsjoni tal-kavitajiet tal-moffa kkawżati mill- forza applikata meta tneħħi l-mudell (rapping).
  Mingħajr dan l-allowance, ħitan irqaq jew qlub kkomplikati jistgħu kollass jew deforma, tikkomprometti l-eżattezza dimensjonali.

• Mekkaniżmu:
  Rapping allowance tikkumpensa għal tkabbir tal-kavità ikkawżat minn forzi mekkaniċi waqt it-tneħħija tal-mudell:

• • Trasferiment tal-forza: Meta l-mudell jiġi estratt, l-enerġija tiġi trasferita għall-materjal tal-moffa, kemmxejn tikkompressa jew tiġbid il-ħitan tal-moffa.
  • Rispons speċifiku għall-materjal: Forom tar-ramel maħlula jew forom tal-qoxra fini jistgħu jiddeformaw taħt forzi ta 'estrazzjoni.
    Il-mudell huwa daqsxejn taħt f'żoni kritiċi sabiex il-kavità taqbel mad-dimensjonijiet tad-disinn wara r-rapping.
  • Protezzjoni tal-ħajt irqiq: Jiżgura karatteristiċi delikati jibqgħu intatti, prevenzjoni ksur jew difetti fil-wiċċ waqt id-demolding.

• Applikazzjonijiet: Partikolarment importanti għal forom tar-ramel aħdar u ġeometriji kumplessi.

Makkinar jew Finishing Allowance għal Kisi jew Kisi

• Skop: Biex tipprovdi materjal addizzjonali lil tikkumpensa għal telf materjali matul Irfinar tal-wiċċ, electroplating, jew kisi iebes.
  Dan jiżgura l- ikkastjar finali jibqa 'f'tolleranzi dimensjonali wara t-tneħħija jew id-depożizzjoni tal-kisi.

• Mekkaniżmu:
  Finishing allowance jiżgura li materjal imneħħi waqt it-trattament tal-wiċċ ma jikkompromettix l-eżattezza dimensjonali:

• • Depożizzjoni jew tneħħija tal-materjal: Elettroplating, pittura, jew illustrar jista 'jbiddel id-dimensjonijiet tal-wiċċ.
    Ħxuna żejda fuq il-mudell jiżgura l- dimensjonijiet finali jibqgħu fi ħdan it-tolleranza wara kisi jew irfinar.
  • Allowance uniformi: Il-mudelli jinkludu a marġini kkalkulat, tipikament 0.05–0.2 mm, biex jakkomoda l-varjabbiltà tal-proċess.
  • Kritika għal tolleranzi stretti: Speċjalment importanti għall-ajruspazju, karozzi, jew partijiet dekorattivi fejn integrità tal-wiċċ u preċiżjoni dimensjonali huma kritiċi.

• Valuri Tipiċi: 0.05–0.2 mm skont it-tip u l-ħxuna tal-kisi.
• Applikazzjonijiet: Trim tal-karozzi, komponenti aerospazjali, jew ħardwer dekorattiv li jeħtieġu kwalità għolja tal-wiċċ u reżistenza għall-korrużjoni.

4. Fatturi li Jaffettwaw l-Allowances tal-Mudelli

Pattern allowances huma aġġustamenti dimensjonali intenzjonali applikata għall-mudelli tal-ikkastjar biex jiġi żgurat li l-ikkastjar finali jissodisfa l-ispeċifikazzjonijiet tad-disinn.

Il-kobor u t-tip ta' kwoti jiddependu fuq taħlita ta' proprjetajiet materjali, metodu tal-ikkastjar, Ġeometrija, u rekwiżiti ta' wara l-ipproċessar.

Proprjetajiet materjali

• Espansjoni u Kontrazzjoni Termali: Il-metalli u l-ligi jespandu meta jissaħħnu u jikkuntrattaw waqt is-solidifikazzjoni.
  Ligi li jdubu ħafna bħall-azzar li ma jissaddadx u l-azzar b'ħafna karbonju jistgħu jeħtieġu allowances akbar ta' jinxtorob minn metalli b'tidwib baxx bħall-aluminju jew iż-żingu.
• Imġieba ta 'solidifikazzjoni: Materjali b'kontrazzjoni sinifikanti minn likwidu għal solidu (E.g., azzar tal-manganiż, Żingu) jeħtieġu allowances preċiżi biex jipprevjenu vojt interni jew ineżattezzi dimensjonali.
• Trasformazzjonijiet tal-Fażi: Ligi li jgħaddu minn trasformazzjonijiet fi stat solidu (E.g., formazzjoni tal-perlit fl-azzar) jistgħu jesperjenzaw tnaqqis addizzjonali, li jinfluwenzaw il-kalkoli tal-kwoti.

Metodu tal-ikkastjar

• Ikkastjar tar-ramel vs. Ikkastjar ta 'investiment: Forom tar-ramel huma aktar porużi u kompressibbli, ħafna drabi tnaqqas il-ħtieġa ta' abbozz ta' kwoti, billi l-ikkastjar ta 'investiment b'forom riġidi taċ-ċeramika jeħtieġ abbozzi kkalkulati bir-reqqa u allowances għat-tnaqqis.
• Permanenti vs. Forom li jintefqu: Forom li jintefqu (E.g., ramel aħdar jew xama' mitlufa) jistgħu jeħtieġu allowances akbar kemm għat-tnaqqis kif ukoll għat-tgħawwiġ, filwaqt li forom permanenti (azzar jew ħadid fondut) huma dimensjonali stabbli, li jippermettu tolleranzi aktar stretti.

Ġeometrija u Ħxuna tas-Sezzjoni

• Forom kumplessi: Ħitan irqaq, kustilji twal, jew kavitajiet fil-fond jistgħu jikkawżaw tkessiħ irregolari u jinxtorob lokalizzat, li jeħtieġu distorsjoni u rapping allowances.
• Varjazzjoni tat-Taqsima: Differenzi kbar fil-ħxuna tas-sezzjoni jistgħu jwasslu għal tnaqqis differenzjali; sezzjonijiet eħxen jissolidifikaw aktar bil-mod, potenzjalment jikkawża marki tas-sink, filwaqt li sezzjonijiet irqaq jistgħu jiksħu malajr u jiksħu inqas.

Rekwiżiti ta' Makkinar u Finitura

• Konċessjonijiet tal-Makkinar: Partijiet li se jgħaddu minn makkinar ta 'wara l-ikkastjar (E.g., flanġijiet, uċuħ li jġorru) jeħtieġu materjal miżjud, tipikament 1–3 mm skont il-liga u l-proċess tal-magni.
• Kisi jew Kisi: Jistgħu jiżdiedu konċessjonijiet addizzjonali biex jikkumpensaw għall-ħxuna tal-kisi, anodizzanti, jew operazzjonijiet ta' kisi.

Immaniġġjar u Tneħħija tal-Disinn

• Abbozz ta' Allowances: Il-mudelli għandhom jinkludu angoli tal-abbozz biex jippermettu t-tneħħija bla xkiel mill-forom mingħajr ma ssir ħsara lill-kavità tal-moffa.
  L-abbozz meħtieġ ivarja skond it-tip u l-materjal tal-moffa: 1–3° għal metalli f'forom tar-ramel, 2–5° għal forom ta 'investiment riġidi.
• Rapping Allowance: Forza eċċessiva waqt it-tneħħija tal-moffa tista 'tikkawża deformazzjoni; allowances jistgħu jikkumpensaw għal distorsjonijiet ħfief tal-moffa waqt l-ejection.

Kundizzjonijiet Ambjentali u Proċess

• Temperatura u Umdità: Materjali tal-moffa bħal ramel jew ġibs jespandu jew jikkuntrattaw b'kontenut ta 'umdità, li jaffettwaw l-eżattezza dimensjonali.
• Prattiki tal-Funderija: Rati ta' tkessiħ, kompattazzjoni tal-moffa, u t-tisħin minn qabel tal-moffa jista 'jinfluwenza b'mod sottili l-allowances tal-mudell, speċjalment f'ikkastjar ta 'preċiżjoni għolja jew fuq skala kbira.

5. Sfidi Komuni u l-Aħjar Prattiki

Il-konċessjonijiet tal-mudell huma essenzjali biex jiġu żgurati kkastjar preċiż, iżda l-applikazzjoni tagħhom ħażin tista 'twassal għal żbalji dimensjonali, difetti, u żieda fl-ispejjeż.

6. Konklużjoni

Pattern allowances huma kritiku għas-suċċess tal-casting, jinfluwenzaw direttament l-eżattezza dimensjonali, prestazzjoni mekkanika, u l-effiċjenza tal-manifattura.

Fehim u applikazzjoni tal-**ħames tipi primarji—jinxtorob, magni, abbozz, distorsjoni, u konċessjonijiet tar-rap/kisi—** jgħin lill-inġiniera u lill-professjonisti tal-funderiji jipproduċu kwalità għolja, kkastjar mingħajr difetti.

L-integrazzjoni tal-kwoti b'simulazzjoni moderna u kontroll tal-kwalità robusta tiżgura konsistenti, produzzjoni kosteffettiva, anke għal ġeometriji kumplessi u materjali ta 'prestazzjoni għolja.

 

FAQs

X'inhu l-allowance tal-mudell l-aktar importanti?

L-allowance għat-tnaqqis hija l-aktar kritika, peress li tindirizza direttament il-kontrazzjoni volumetrika tal-metall waqt it-tkessiħ.

Allowance ta 'jinxtorob mhux korretta twassal għal kkastjar ta' daqs żgħir, li ħafna drabi jiġu skrappjati jew jeħtieġu tiswijiet tal-iwweldjar għaljin.

Kif tiġi kkalkulata l-allowance tat-tnaqqis?

L-allowance għat-tnaqqis hija kkalkulata bħala perċentwal lineari tad-dimensjoni nominali tal-ikkastjar:

Dimensjoni tal-mudell = Dimensjoni nominali × (1 + rata ta 'jinxtorob). Pereżempju, a 100 mm parti tal-ħadid fondut griż (1.0% jinxtorob) teħtieġ a 101 mudell mm.

Għaliex huwa meħtieġ abbozz ta' allowance?

L-allowance tal-abbozz jipprevjeni l-ħsara tal-moffa u d-deformazzjoni tal-mudell waqt it-tneħħija.

Mingħajr abbozz, il-frizzjoni bejn il-mudell u r-ramel tal-moffa tista 'tikkawża erożjoni tar-ramel jew ksur tal-mudell, li jwassal għal kkastjar difettuż.

Kemm hija meħtieġa allowance tal-magni għall-ikkastjar tal-investiment?

L-ikkastjar ta 'investiment għandu wiċċ lixx kif mitfugħ (Ra 1.6-3.2 μm), għalhekk l-allowance tal-magni hija iżgħar (0.5–1.5 mm għal uċuħ esterni) meta mqabbla mal-ikkastjar tar-ramel (2–4 mm).

Meta tkun meħtieġa l-allowance tad-distorsjoni?

Konċessjoni ta' distorsjoni hija meħtieġa għal asimmetrika, b'ħitan irqaq, jew ikkastjar tal-azzar b'ħafna karbonju, fejn tkessiħ irregolari jew trasformazzjonijiet tal-fażi jikkawżaw warpage. Ħafna drabi jiġi determinat permezz ta 'simulazzjoni jew casts ta' prova.

X'inhu rapping allowance, u għaliex huwa żgħir?

L-allowance tar-rapping tikkumpensa għat-tkabbir tal-kavità tal-moffa waqt ir-rapping tal-mudell.

Huwa żgħir (0.1–0.5 mm) minħabba li l-bidliet fil-kavità indotti mill-rapping huma minimi meta mqabbla ma 'jinxtorob jew allowance tal-magni.