알루미늄다이캐스팅은높은생산효율, 낮은가공비용, 생산공정의쉬운기계자동화, 주물의높은치수정확도, 우수한표면품질및 우수한전반적인기계적특성등의장점이있지만주조공정중에기공, 흐름자국및 스크래치가발생하기쉽습니다. 결함, 찌그러짐, 균열, 언더캐스팅등과같은결함이발생하면외관품질과기계적특성이저하됩니다. 이로인해다이캐스팅의외관품질과기계적특성이저하됩니다. 다이캐스팅성형공정에서위의문제를방지하기위해구조설계자는다이캐스팅부품의구조설계에서미리계획을평가하고부품의구조설계에서합리적인레이아웃을만들고구조를최적화하여결함을최소한으로줄여야합니다.

알루미늄합금다이캐스팅의성형원리

알루미늄합금다이캐스팅부품은금형에의해형성되어야하며, 다이캐스팅기계및 알루미늄합금과결합하여포괄적으로사용해야합니다. 다이캐스팅공정의원리는고압을사용하여용융금속을정밀금속금형캐비티로고속으로흐르게하고용융금속을압력하에서냉각및 응고시켜주물을형성하는것입니다. 콜드챔버다이캐스팅과핫 챔버다이캐스팅은다이캐스팅공정의두 가지기본방법입니다. 저온챔버다이캐스팅에서는용융금속을수동또는자동주입장치를통해프레스챔버에주입한다음사출펀치가전진하여금속을캐비티안으로유압으로누릅니다. 핫챔버다이캐스팅공정에서압력챔버는도가니에수직이며용융금속은압력챔버의공급포트를통해자동으로압력챔버로흘러들어갑니다. 사출펀치가아래쪽으로이동하여구즈넥을통해용융금속을캐비티안으로밀어넣습니다. 용융금속이응고된후 다이캐스팅금형을열고주물을꺼내전체다이캐스팅성형공정을완료합니다.

리브두께와다이캐스팅벽 두께(mm)의관계

알루미늄합금다이캐스팅의설계포인트

다이캐스팅설계의합리성은전체다이캐스팅성형공정과관련이있습니다. 다이캐스팅부품을설계할 때다이캐스팅성형공정과정에서설계된다이캐스팅부품의결함을최소화하기위해다이캐스팅부품의구조적특성과다이캐스팅의공정요구사항을충분히고려해야합니다. 발생하면최적의설계계획으로다이캐스팅부품의품질이최대한향상됩니다.

Min. 다이캐스팅경사

2. 1 다이캐스팅벽 두께의합리적인설계

알루미늄합금다이캐스팅구조를설계할때는벽 두께를충분히고려해야합니다. 벽두께는다이캐스팅공정에서특별한의미를갖는요소입니다. 벽두께는충전시간계산및 내부게이트속도선택과같은전체공정사양과밀접한관계가있습니다. 응고시간계산, 금형온도구배분석, 압력의영향 (최종비압), 금형유지시간길이, 주조배출온도수준및 작동효율; 설계벽 두께가너무두꺼운경우수축구멍, 모래구멍및 기공이나타나고거친내부입자와같은외부표면결함이기계적특성을감소시키고부품의품질을높이며비용을증가시키며설계벽 두께가너무얇으면알루미늄액체충전불량, 성형어려움, 알루미늄합금용해불량및 주조표면충전의어려움이발생합니다. 재료부족및 기타결함, 다이캐스팅공정에어려움을가져옵니다. 기공이증가함에따라다이캐스팅의내부기공, 수축및 기타결함이증가합니다. 따라서주조의충분한강도와강성을보장한다는전제하에주조벽을최소화해야합니다. 두께를최소화하고단면의두께를균일하게유지해야합니다.

2. 2 다이캐스팅용보강리브의합리적인설계

평면이크거나벽이얇은다이캐스팅부품의경우강도와강성이떨어지고변형되기쉽습니다. 이때보강재를사용하면다이캐스팅이수축및 파손되는것을효과적으로방지하고변형을제거하며다이캐스팅의강도와강성을향상시킬수 있습니다. 플랫폼과같은구조물의경우보강리브를사용하여응력분포를개선하고뿌리골절을방지할수 있습니다. 동시에보강리브는용융금속의흐름을돕고주조의충진성능을향상시킬수 있습니다. 보강재의뿌리두께는여기서벽의두께보다크지않으며두께는일반적으로 0. 8 ~ 2로설계되었습니다. 0mm; 보강재의구배각도는일반적으로 1 ° ~ 3 °로설계되며높이가높을수록구배각도가작아집니다. 부품단면의급격한변화를피하고동시에용융금속의흐름을돕고부품의응력집중을줄이고부품의강도를높이기위해리브의루트에필렛을추가해야합니다. 필렛은일반적으로벽 두께에가깝고, 리브의높이는일반적으로두께의 5를초과하지않습니다. 스티프너의두께는일반적으로균일해야합니다. 디자인이너무얇으면보강재자체가부러지기쉽고, 너무두꺼우면함몰및 기공과같은결함이발생하기쉽습니다. 표 1은리브의두께와다이캐스팅의벽 두께사이의관계를보여줍니다.

2. 3 다이캐스팅각도의합리적인설계

다이캐스팅경사의역할은주물과금형캐비티사이의마찰을줄여주물을쉽게꺼낼수 있도록하고다이캐스팅표면이변형되지않도록하여금형의수명을연장할 수있도록하는것입니다. 다이의경사는다이캐스팅의높이와관련이있습니다. 높이가클수록다이의경사가작아집니다. 정상적인상황에서다이캐스팅부품의외부표면의출구각도는내부캐비티출구각도의약 1/2이지만실제설계에서는벽 두께를유지하기위해다이캐스팅부품의내부및 외부표면을동일하게설계할 수있습니다. 균일성, 구조설계단순화. 예를들어표 2는다양한합금다이캐스팅의최소구배각도의기준값이며표 3은각 다이캐스팅캐비티의구배각도와깊이간의관계를보여줍니다.

캐비티의경사와금형의깊이사이의관계

2. 4 합리적인가공여유설계

다이캐스팅부품을설계할때는가급적기계가공을피해야합니다. 가공은부품표면의고밀도층을파괴하고부품의기계적특성에영향을미치며다이캐스팅부품의내부기공을노출시키고표면품질에영향을미치며부품의비용을증가시킵니다. 다이캐스팅부품의가공을피할수없는경우절단부피가큰 설계는가능한한 피해야하며구조설계는가공을위해가능한한 쉽게가공하거나가공면적을줄이고가공비용을줄여야합니다.

다이캐스팅부품의상부는높은치수정확도가필요하거나일부평평한표면거칠기요구사항이높으며다이캐스팅공정이요구사항을충족하기어렵습니다. 이때후속가공이필요합니다. 구조의이 부분에대해서는설계시 가공여유를최대한확보해야합니다. 다이캐스팅부품의표면강도와경도는내부보다높습니다. 가공시 표면밀도를유지하는데 주의를기울여가공여유가과도해서는안 됩니다. 과도한가공은기공및 외부표면결함을유발할수 있습니다. 표 4는기계플러스마진에대한참고용입니다.

2. 5 알루미늄합금다이캐스팅의스프레이설계

다이캐스팅부품의표면스프레이설계는일반적으로분말스프레이공정을채택하며, 그원리는정전기스프레이입니다. 페인트는주로전극에의해분극된 다음스프레이할 물체에반대전하로충전되고분말은전기장힘의작용으로물체표면에균일하게부착됩니다. . 분말스프레이공정의특성 : 분말정전기스프레이는대기오염을일으키지않으며분말을재활용하여재료소비비용을줄일수 있으며코팅필름은내산성, 내알칼리성및 내식성이우수합니다.