Wheel Hub Motorcycle Casting Mold Solution Solution เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการหล่อ

แม่พิมพ์หล่อมอเตอร์ไซค์ฮับล้อ ต้องการความแม่นยำในมิติสูงความสมดุลแบบไดนามิกและความแข็งแรงเชิงกล แม่พิมพ์และการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการอย่างเป็นระบบสามารถลดการหดตัวความพรุนการรวมและการเสียรูปอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ลดปัจจัย "ความแม่นยำหลังการประมวลผล" ที่ว่างเปล่า "ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนและปรับปรุงผลผลิต การจำลองการหล่อสามารถระบุและแก้ไขปัญหาการไหลของความร้อนและการทำให้แข็งตัวก่อนการผลิตหลีกเลี่ยงการทำงานใหม่ของแม่พิมพ์ทดลอง

1) ใช้การจำลองการหล่อในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ
ความเป็นมาและวัตถุประสงค์: การจำลองสามารถทำนายการไหล, การระบายความร้อน, การกักเก็บอากาศ, การให้อาหารไม่เพียงพอและตำแหน่งฮอตสปอตก่อนการผลิตแม่พิมพ์และการทดลองลดจำนวนการทดลองและอัตราเศษ หลาย บริษัท พิจารณาการจำลอง "ต้องทำ" เพื่อลดความเสี่ยงและค่าใช้จ่าย
magmasoft.com
magmasoft.de
ขั้นตอนที่สามารถทำได้
CAD Cleanup: ลบห้องขนาดเล็กและช่องว่างที่ไม่จำเป็น; ผสานพื้นผิวเปลือกบางและยืนยันว่าของแข็งนั้นไม่มีช่องว่าง
การสร้างแบบจำลองวัสดุและเงื่อนไขขอบเขต: ป้อนคุณสมบัติความร้อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของโลหะผสม (ความหนาแน่น, การนำความร้อน, ความร้อนจำเพาะ), ตั้งค่าอุณหภูมิเริ่มต้นของแม่พิมพ์/แกนหลัก, อุณหภูมิเท, อัตราการเทและความต้านทานความร้อน
ขั้นตอนและเวลา: ปรับแต่งตาข่ายในผนังบางและรายละเอียด; ทำการวิเคราะห์การบรรจบกันของตาข่าย
ดำเนินการ "การออกแบบเสมือนจริงของการทดลอง (ทำ)": ดำเนินการกวาดพารามิเตอร์บนตำแหน่งประตู, อุณหภูมิเท, ขนาด/ตำแหน่งการให้อาหาร, อุณหภูมิแม่พิมพ์และพารามิเตอร์อื่น ๆ เพื่อระบุปัจจัยที่มีผลต่อความพรุนมากที่สุดการหดตัวการปิดเย็นและการแยก คีย์เอาท์พุทคำอธิบาย: มุ่งเน้นไปที่สนามความเร็วในระหว่างการเติม (ไม่ว่าจะมีกระแสย้อนกลับ/ไหลวน), สนามอุณหภูมิ (จุดร้อน), พื้นที่ของเหลวสุดท้ายก่อนและหลังการแข็งตัว (ระยะการให้อาหาร) และการหดตัวและรูปทรงที่คาดการณ์ไว้
การทำซ้ำ: ปรับการเท/การให้อาหาร/การระบายความร้อนตามผลการจำลองและเรียกใช้การจำลองอีกครั้งจนกว่าลำดับการไหลของความร้อน/การทำให้แข็งตัวจะตรงกับหลักการของการแข็งตัวของทิศทางของ "จากที่ไกลถึงใกล้จากบางถึงหนา"
การตรวจสอบ: เปรียบเทียบเส้นโค้งอุณหภูมิที่บันทึกไว้สำหรับแม่พิมพ์ทดลองชุดแรกกับตำแหน่งรอยแตกด้วยความร้อน/ความพรุนที่วัดได้ในการหล่อ หากมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญให้ตรวจสอบข้อมูลวัสดุหรือเงื่อนไขขอบเขตสำหรับข้อผิดพลาดในการป้อนข้อมูล

2) เพิ่มประสิทธิภาพระบบ gating และการให้อาหาร
หลักการสำคัญ: ระบบ gating ที่ดีทำให้มั่นใจได้ว่าการเติมที่ราบรื่น (ความปั่นป่วนของพื้นผิวต่ำ) ในขณะที่ระบบการให้อาหาร (Riser) ทำให้มั่นใจได้ว่าโลหะเหลวจะถูกป้อนไปยังพื้นที่สำคัญในระหว่างการทำให้แข็งตัว การแข็งตัวของทิศทางและการจัดวางประตูด้านข้าง/การให้อาหารเป็นกุญแจสำคัญ Amazon Web Services, Inc.
magmasoft.de
โซลูชันที่สามารถดำเนินการได้เฉพาะ
การออกแบบกระบวนการ gating: ป้อนการไหลเวียนของการหลอมเหลวจากพื้นที่ซี่โครงขนาดใหญ่/หนาไปยังพื้นที่ผนังบางในแฟชั่น "ย้อนกลับ" (เช่นแข็งตัวปลายบาง ๆ ปลายก่อนและพื้นที่หนาส่วนกลาง)
ประตูก้าว (Sprue → Runner → Gate): ตั้งค่าการหดตัวแบบขั้นตอนหรือการขยายตัวของนักวิ่งข้ามส่วนเพื่อควบคุมความเร็วและลดการกระเซ็น
ใช้ตัวกรองและกับดักฟองเพื่อลดการเข้ามาของการรวมออกไซด์เข้ากับโพรงแม่พิมพ์ การวิจัย MDPI แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มตัวกรองประตูหมุนหรือประตูตรีศูลสามารถลดการรวมออกไซด์และความพรุนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
MDPI
การออกแบบ Riser: ใช้การจำลองเพื่อพิจารณาว่าพื้นที่ใดที่มีความแข็งน้อยที่สุดและสถานที่ที่จะวางตัวขึ้น เมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้ให้วางตำแหน่งในตำแหน่งที่ไม่ได้รับการตกแต่งหรือถอดออกได้อย่างง่ายดายเพื่อปรับปรุงการกู้คืน (เครื่องมือปรับให้เหมาะสมโดยอัตโนมัติสามารถใช้เพื่อปรับรูปร่างและสถานที่ที่เพิ่มขึ้น)
magmasoft.de
กฎของสิ่ง/บันทึกย่อ
ลดการตัดขวางอย่างฉับพลันในเส้นทาง gating (cross-section อย่างฉับพลันสามารถทำให้เกิดความเร็วในการกระโดดและความปั่นป่วน) จัดลำดับความสำคัญของหนาวสั่น (ดูจุดที่ 6) หรือการฉีดด้านข้างสำหรับพื้นที่ที่มีแนวโน้มหดตัว
ข้อผิดพลาดทั่วไป: ประตูนั้นอยู่ไกลจากฮอตสปอตมากเกินไปป้องกันไม่ให้ฟีดมาถึงหรือเพิ่มขึ้นเร็วเกินไปที่จะมีประสิทธิภาพ - ทั้งสองอย่างสามารถทำนายและแก้ไขได้โดยใช้การจำลอง

3) ควบคุมอุณหภูมิเทอุณหภูมิแม่พิมพ์และหน้าต่างกระบวนการ
ทำไมสำคัญ: อุณหภูมิส่งผลโดยตรงต่อการไหลของโลหะอัตราการดูดซับออกซิเดชัน/ไฮโดรเจนและโครงสร้างการแข็งตัวสุดท้าย อุณหภูมิหลอมละลายและอุณหภูมิของเชื้อราที่มั่นคงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างความมั่นใจในความแม่นยำซ้ำ ขอแนะนำให้สร้างเมทริกซ์ "อุณหภูมิการเย็บอุณหภูมิอัลลอยด์" ในแผนภูมิกระบวนการและบันทึกโปรไฟล์รายวัน
เหล็กหล่อเวียดนาม
MDPI
พารามิเตอร์และเครื่องมือที่แนะนำ
การเทอลูมิเนียมอัลลอยด์ (กฎของช่วงหัวแม่มือ): อุณหภูมิที่เหมาะสมโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 660–750 ° C (แตกต่างกันเล็กน้อยระหว่างโลหะผสมและกระบวนการที่แตกต่างกัน) สำหรับการหล่ออลูมิเนียมส่วนใหญ่อุณหภูมิการเทที่ดีที่สุดมักจะประมาณ 680–720 ° C (โปรดดูคู่มือสำหรับอัลลอยอลูมิเนียมเฉพาะของคุณเพื่อดูรายละเอียด) เวียดนามเหล็กหล่อ
MDPI
อุณหภูมิแม่พิมพ์/โพรง (การหล่อแบบตาย/แม่พิมพ์ถาวร): โดยทั่วไปจะเก็บรักษาไว้ระหว่าง 150–250 ° C (ขึ้นอยู่กับวัสดุเชื้อราและโลหะผสม) อุณหภูมิต่ำเกินไปอาจทำให้เกิดการไหลของความเย็น/ไม่เพียงพอในขณะที่อุณหภูมิสูงเกินไปสามารถเร่งการสึกหรอของเชื้อราและขยายเวลารอบ
การคัดเลือกนักแสดง CEX
empcasting.com
วิธีการวัดและการควบคุม: ติดตั้งเทอร์โมคัปเปิลในการละลายและแม่พิมพ์และบันทึกอุณหภูมิเหล่านี้ (อย่างน้อยหนึ่งครั้งต่อการเปลี่ยนแปลง/ต่อความร้อน) ใช้ปืนอุณหภูมิ IR หรือเทอร์โมคัปเปิลในบรรทัดสำหรับการตรวจสอบรองที่ขั้นตอนวิกฤต สร้างสัญญาณเตือนการควบคุมอุณหภูมิและบันทึกแบทช์
คำแนะนำการควบคุมกระบวนการ
สร้างขีด จำกัด บน/ล่างและแผนการตอบสนอง (ขั้นตอนสำหรับการจัดการการเบี่ยงเบนอุณหภูมิ)
การหลอมรวมเวลาและองค์ประกอบทางเคมีดริฟท์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ SR, MG ฯลฯ ) ที่เกิดจากการอุ่นหลายครั้งควรได้รับการบันทึกและรวมเข้ากับขั้นตอนการควบคุมคุณภาพ

4) เลือกกระบวนการหล่อและวัสดุแม่พิมพ์ที่เหมาะสม
จุดตัดสินใจที่สำคัญ: สำหรับชิ้นส่วนเช่นฮับล้อที่ต้องการความแม่นยำสูงและคุณสมบัติเชิงกลการหล่อด้วยแรงดันสูง (HPDC) หรือการหล่อแรงดันต่ำ (LPC) เป็นที่ต้องการเพื่อให้ได้ความหนาแน่นและคุณภาพพื้นผิวที่ดีขึ้น สำหรับแบทช์ขนาดเล็กหรือโพรงที่ซับซ้อนแม่พิมพ์ทรายที่มีความแม่นยำหรือแม่พิมพ์อุณหภูมิคงที่ของแรงโน้มถ่วงก็เหมาะสมเช่นกัน วัสดุแม่พิมพ์ (เช่น H13) และการรักษาพื้นผิวส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานเชื้อราและผิวผิว
Sunrise-metal.com
magmasoft.de
รายละเอียดการดำเนินงาน
แบทช์ขนาดใหญ่ที่มีรูปร่างที่เหมาะสม→การหล่อแบบตายเป็นที่ต้องการ (ต้นทุนที่ต่ำกว่าความเสถียรของมิติและพื้นผิวที่ดี)
แบทช์ขนาดเล็กถึงขนาดกลางที่มีโพรงลึก→การหล่อแรงดันต่ำเป็นตัวเลือกในการลดความพรุน
การบำบัดด้วยแม่พิมพ์/พื้นผิว: H13 หรือเหล็กแม่พิมพ์ที่มีความแข็งแรงสูงพร้อมการบำบัดความร้อน (การดับและการแบ่งเบาบรรเทา) และการเคลือบไนเตรท/เซรามิกหากจำเป็นเพื่อลดการติดและการสึกหรอ
พิจารณาตำแหน่งอ้างอิงหลังการตกแต่งในระหว่างการออกแบบ (พยายามออกแบบพื้นผิวการผสมพันธุ์ที่สำคัญบนแม่พิมพ์ครึ่งเดียวกันเพื่ออำนวยความสะดวกในการวางตำแหน่งขั้นตอนเดียว)

5) การออกแบบโครงสร้างและความหนาของผนังที่สม่ำเสมอ (การประสานงานการออกแบบส่วน)
หลักการ: การเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันในความหนาของผนังสามารถสร้าง "จุดร้อน" ในท้องถิ่นซึ่งนำไปสู่การแข็งตัวของทิศทางที่ไม่สามารถควบคุมได้การหดตัวภายในหรือความเข้มข้นของความเครียด ความหนาของผนังสม่ำเสมอรวมกับมุมโค้งมนสามารถลดข้อบกพร่องและการบิดเบือนการหล่ออย่างมีนัยสำคัญ
dfmpro.com
จุดสำคัญการออกแบบ (ใช้ได้โดยตรง)
ลดการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของความหนา: ใช้การเปลี่ยนแบบค่อยเป็นค่อยไปเพิ่มห้องและเพิ่มรัศมีมุม (R ≥ 1.5–3 มม. ขึ้นอยู่กับขนาด)
เมื่อเป็นไปได้ให้บรรลุความต้องการความแข็งแรงผ่านซี่โครงมากกว่าความหนาที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น โดยทั่วไปความหนาของซี่โครงไม่ควรมากกว่าความหนาของผนังที่อยู่ติดกันสองเท่า
สำหรับพื้นผิวการวางตำแหน่ง/การผสมพันธุ์ที่สำคัญ (รูแบริ่งพื้นผิวหน้าแปลน) ให้ค่าเผื่อการตัดเฉือนที่ชัดเจนในแม่พิมพ์ (ดูจุดที่ 8) และทำเครื่องหมายดาต้าบนภาพวาด

6) การลดความพรุนและการรวม: ละลายสูญญากาศ/การหล่อแรงดันต่ำ
ปัญหาหลัก: โลหะผสมอลูมิเนียมละลายไฮโดรเจนในสถานะของเหลว (ซึ่งตกตะกอนเป็นรูขุมขนเมื่อควบแน่น) นอกจากนี้การรวมออกไซด์สามารถเข้าสู่โพรงเชื้อราด้วยการไหลแบบปั่นป่วน การควบคุมละลายและความช่วยเหลือสูญญากาศเป็นมาตรการสำคัญ
Moderncasting.com
empcasting.com
รายการที่สามารถดำเนินการได้
การบำบัดละลาย: ใช้ degasser แบบโรตารี่หรือการกระจัดก๊าซเฉื่อย (อาร์กอน/ไนโตรเจน) รวมกับการละลายและใช้ฟลักซ์/ตะกรันเป็นประจำเพื่อกำจัดการรวมพื้นผิว รายงานสมัยใหม่มักจะอ้างถึงการลดระดับการหมุนแบบโรตารี่เป็นแนวทางปฏิบัติมาตรฐาน
Moderncasting.com
เนื้อหาไฮโดรเจนเป้าหมาย: โดยทั่วไปเป้าหมายจะอยู่ที่ประมาณ 0.2–0.3 มล. H₂/100 กรัม (หรือต่ำกว่า) เพื่อลดความพรุน (ค่าที่ยอมรับได้แตกต่างกันเล็กน้อยระหว่างแหล่งที่มาและควรปรับเทียบตามผลการทดลองและการวัด) migal.co
aluminiumceramicfiber.com
การหล่อสูญญากาศ/ความดันต่ำ: ในกรณีที่เป็นไปได้โดยใช้ไส้ที่ได้รับความช่วยเหลือจากสูญญากาศหรือการหล่อแบบสูญญากาศสามารถลดการกักเก็บอากาศและความพรุนได้อย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่มีผนังบางและมีความต้องการสูง
empcasting.com
การทดสอบและการบันทึก
ขอแนะนำให้ทดสอบปริมาณไฮโดรเจนของการละลายโดยใช้อุปกรณ์การวัดปริมาณ LECO/ไฮโดรเจนไม่ว่าจะเป็นในบรรทัดหรือแบบแบทช์ ควรทำการตรวจสอบสปอต X-ray เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของมาตรการ degassing/สูญญากาศ