이기사에서는먼저알루미늄합금쉘의구조와다이캐스팅공정을분석하고 UG 소프트웨어를사용하여알루미늄합금쉘 다이캐스팅금형의설계를완료합니다. 실습으로입증된 설계된다이캐스팅이합리적이며얻은주물의표면이매끄럽고깨끗하며제품품질이요구사항을충족합니다.
알루미늄합금리어쉘 다이캐스팅부품의구조및 공정분석
다이캐스팅공정파라미터설계
2. 1 다이캐스팅기계선택다이캐스팅기계를선택할때는먼저클램핑력을결정해야합니다. 클램핑력에는두 가지기능이있습니다. 하나는절단면을잠그는목적을달성하기위해배압의균형을맞추는데 사용되며다른하나는목표치수정확도를달성하기위해용융금속이튀는것을방지하는것입니다. 이금형에는측면코어당김이없기때문에설계된주조에는부분팽창력이없습니다(다이주조에는측면구멍과언더컷이없음). 따라서 F 잠금 ≥ KF 메인=1. 25×1288. 352=1610. 44kN. 위의계산에따르면클램핑력의값과주물의무게가얻어집니다. 이두 가지주요요인에따라다이캐스팅기계가선택되고최종선택된모델은수평저온챔버다이캐스팅기계 (2500kN)---J1125 유형, 주요매개변수입니다:
2. 2 다이캐스팅압력다이캐스팅압력은다이캐스팅공정의주요매개변수중 하나입니다. 따라서다이캐스팅공정중 액체금속의압력변화를파악하고다이캐스팅공정의각 단계에서압력을합리적으로제어하는것이매우중요합니다:
2. 3 다이캐스팅속도다이캐스팅속도선택에는사출속도선택과충진속도선택의두 가지측면이있습니다. 두가지속도선택은주조의내부및 외부품질과윤곽정의를직접결정하는매우중요한요소입니다. 충진속도를선택할때 고려해야할 요소:
구체적인선택사항:
2. 4 다이캐스팅시간은충전시간, 유지시간, 다이캐스팅부품이다이캐스팅금형에머무는시간의세 부분으로구성된다이캐스팅시간을결정합니다. 압력, 속도, 온도, 용융금속특성, 주조구조(주로벽 두께와부피), 금형구조(특히게이팅시스템과배수시스템) 및기타요인등 여러요인이결합하여이 결과를산출합니다. 충전시간은대부분 0. 01초에서 0. 2초사이입니다. 길이는주물의크기와구조의복잡성에따라결정됩니다. 구조가단순하고부피가큰 주물은상대적으로긴 충전시간이필요하고구조가더 복잡하고벽 두께가작은주물은짧은시간이필요합니다. 실제테스트후 충전시간은약 0. 2초로설정되었으며, 이는본 논문에서설계한중소형알루미늄합금다이캐스팅에적합합니다. 압력유지시간의기능은사출펀치가비응고금속에압력을가할수 있는충분한시간을가지므로결정화공정이압력하에서수행되어공급을향상시키고밀도가높은구조를성공적으로얻을수 있습니다. 시간에영향을미치는요인: 선택한합금의융점, 결정화온도범위및 주물의벽 두께. 융점이높고범위가넓고벽 두께가큰 주물은 2~3초의긴 시간이필요하며, 결정된시간이너무짧으면수축이나타나지만유지시간이길어지면큰 영향을미치지않습니다. 1 ~ 2 초가일반적인유지시간범위입니다. 이설계에서주물의평균벽 두께는 3mm입니다. 구조와합금특성을고려하여 3 초를유지시간으로선택합니다. 2. 5 다이캐스팅온도적격주조를보장하기위한주요공정매개변수인 용융금속의주입온도와금형의작동온도. 주물의구조, 벽두께, 충전압력, 속도및 합금유형등 여러가지요인이영향을미칩니다. 다이캐스팅온도가합리적인범위내에서안정적이고양호한충전조건을제공하기위해위의매개변수를종합적으로고려해야합니다. 주입온도가합리적인범위내에있지않으면제품의품질이저하되거나심지어부적합판정을받게됩니다:
과도한주입온도 - 냉각중에과도한수축이발생하고제품이균열, 입자가커지고기계성능이저하되기쉬우며 금형고착을유발하고금형수명을단축시킬수도있습니다;
주입온도가너무낮으면차가운장벽, 표면패턴, 불충분한주입등의결함이발생할수 있습니다. 적격주물을얻으려면주입온도, 압력, 다이캐스팅금형온도, 충전속도및 주물을위해선택한합금외에도동시에고려해야합니다. 다이캐스팅부품은알루미늄-실리콘합금으로만들어집니다. 유동성과금형특성에따라 620℃가다이캐스팅온도로선택됩니다.
백쉘다이캐스팅다이캐스팅의구조설계
3. 1 절단면결정부품의구조는단순합니다. 분할면선택원칙에따라그림 2와같이가장큰 투영섹션을선택해야합니다.
3. 2 게이팅시스템의설계게이팅시스템은네 부분으로구성됩니다:
구체적인디자인:
3. 3 오버플로탱크및 배기시스템설계오버플로탱크의구조설계를수행하며다양한요소를종합적으로고려하여선택한단면형상은사다리꼴입니다(그림 4). 합리적인구조에는다음과같은기능이있습니다:
3. 4 배출시스템설계다이캐스팅공정에서완전한성형사이클이완료된후 다이를열어다이캐스트부품을가져와야하며포장된 다이캐스트부품은펀치측면에서제거해야하는펀치측면에서찾을수 있습니다. 이작업을수행하려면한 종류의상단부품메커니즘이추가로필요합니다. 이젝터시스템은금형구조설계에서중요한위치를차지합니다. 이젝터시스템에는세 가지주요부품이있습니다:
시스템에서장치를제한하도록설계하세요:
3. 5 성형된부품의크기계산
3. 5. 1 캐비티및 코어크기:
3. 5. 2 중심거리및 위치크기계산: 여기서: L-성형부품의중심거리및 위치의평균크기(mm); L-다이캐스팅중심거리및 위치의평균크기(mm).
3. 6 냉각시스템의설계는고품질주조와긴 금형수명을얻기위해효율적이고제어하기쉬운금형냉각방법인 수냉을선택합니다. 수냉의냉각효과는캐비티에배치된냉각채널의레이아웃에따라달라집니다:
3. 7 다이캐스팅금형의총 조립도면후면쉘 커버의다이캐스팅금형의총 조립도면을작성합니다(그림 6). 다이캐스팅몰드는고정몰드와이동식몰드의두 부분으로구성됩니다. 고정몰드는고정되어있으며고정몰드플레이트에위치합니다. 이동식몰드는팔로워플레이트와함께움직이며팔로워몰드고정플레이트에위치합니다. 몰드는이동식몰드에대한이동식몰드의움직임에의해닫히고열립니다.
금형클램핑: 두개가닫혀캐비티를형성하고게이팅시스템을사용하여고압으로용융금속으로캐비티를채우고, ② 금형개방: 압력이유지된후 두개가분리되고이젝션메커니즘이캐비티에서제품을배출하는작업을완료합니다.
이기사에서는 UG 소프트웨어를사용하여후면커버부품을모델링하고후면커버부품의공정분석, 다이캐스팅공정매개변수및 금형구조설계를완료합니다. 캐비티는제조, 공정및 생산효율성등의요인에의해제한됩니다. 위의요소를종합적으로고려하여보다합리적인 1 몰드 4 캐비티레이아웃으로결정됩니다. 실제생산에따르면 90MPa의다이캐스팅비압이선택되고다이캐스팅속도가 20-90m / s 범위에서선택되고주조시간이 0. 2 초, 유지시간이 3 초, 다이캐스팅온도가 620 ℃ 인결과후면쉘 답답한커버표면이매끄럽고제품품질요구사항을충족하는것으로나타났습니다.
