Optimización de la estructura de proceso de fundición
Resumen: En el diseño del molde de fundición a presión, tienen más en cuenta la capacidad de curación del propio molde, tales como el canal, el desbordamiento, la temperatura, la expulsión, etc. Sin embargo, si en la fase de diseño de molde no tienen bien en cuenta los requisitos tecnológicos de posterior mecanizado de la fundición, aumenta la dificultad de mecanizado de la misma.
La eficiencia de la producción se reduce, lo que en última instancia afecta al coste de producción del mecanizado. Por lo tanto, en la etapa de diseño de molde, no sólo se debe considerar el proceso de fundición a presión, sino también las necesidades de mecanizado posterior, para optimizar eficazmente el esquema de diseño del molde y mejorar los beneficios económicos generales de la fundición a presión. La fundición a presión tiene una serie de características como la alta eficiencia de producción, el bajo coste, la excelente calidad de apariencia y la larga vida útil de la matriz.
En la producción, la racionalidad de diseño de molde determina la calidad de las piezas fundidas y la eficiencia de la producción. Por lo tanto, todo el proceso de diseño de molde debe ser considerado en su totalidad en combinación con las características de la fundición, la capacidad de equipo de fundición a presión, las características de material utilizado, los requisitos especiales del cliente y otros factores relevantes. Sin embargo, en la producción real, la mayoría de los diseñadores de moldes de fundición a presión toman la demanda de fundición a presión en blanco como el punto clave de la preocupación de diseño. Sin embargo, no se dan en cuenta las necesidades especiales del mecanizado posterior, y en el mecanizado de la pieza en bruto de fundición a presión se producen a menudo problemas tales como la dificultad de posicionamiento, el margen desigual de la pieza en bruto y la reducción de la vida útil de la herramienta, lo que afecta gravemente a la eficacia de la producción del mecanizado y a la estabilidad de la calidad de la fundición, y finalmente conduce a la disminución de los beneficios económicos de las empresas. A continuación, se presenta una breve discusión sobre la influencia de las características estructurales de los moldes de fundición a presión en el mecanizado y cómo optimizarlas.
1ª Influencia de diseño de la compuerta en la fundición a presión
La ubicación de la lengüeta es uno de los eslabones importantes en el diseño de la matriz. El diseño de la lingada de la matriz de fundición a presión se basa casi siempre en el llenado y la formación de la pieza.
La calidad y el estado de flujo se llevan a cabo sin tener demasiado en cuenta la influencia de la pieza en bruto en el mecanizado posterior.
1, Influencia de la posición de la lingotera en las herramientas de corte
En muchos sentidos, el ajuste de la ubicación de la lingada de la fundición a presión es el punto clave y difícil en el diseño de sistema de inyección. Cualquier negligencia causará errores imprevisibles, que no pueden ser compensados por el ajuste del proceso de fundición a presión. Desde la perspectiva de la producción de la fundición a presión, se deben seguir los siguientes principios básicos en la selección de la posición de la compuerta.
(1)Evitar cierre del paso de ventilación inmediatamente después de que el metal líquido entre en la cavidad del molde, lo cual es beneficioso para eliminar el aire en la cavidad del molde.
(2)En la medida posible, se deben utilizar menos lingotes, para que no interfieran entre sí y se formen corrientes parásitas y aire arrastrado.
(3) Las lengüetas no deben estar orientadas directamente hacia el núcleo y la pared de la cavidad para evitar el impacto directo del metal fundido.
(4)Las lengüetas se colocarán en la parte más gruesa de la colada para facilitar la transmisión de la presión.
(5)El flujo de metal fundido es el más corto para reducir la pérdida de energía y evitar un enfriamiento excesivo.
(6)Las lengüetas no deben provocar deformaciones durante la contracción de la colada.
(7)Ajustar la compuerta interior lo más cerca posible de las partes importantes de la pieza. Si el ajuste de la ubicación de las lengüetas puede cumplir las condiciones anteriores sin tener en cuenta el posterior mecanizado de la pieza en bruto, entonces se puede decir que el ajuste de la ubicación de las lengüetas es perfecto.Sin embargo, la mayoría de las piezas de fundición a presión necesitan ser mecanizadas en la producción. Sin embargo, la mayoría de las piezas de fundición a presión necesitan ser mecanizadas en la producción. Si se ignora la demanda real de mecanizado para la pieza en bruto de fundición, definitivamente traerá algunos problemas innecesarios. Las principales manifestaciones son: la influencia del residuo tras la retirada de la compuerta en el posicionamiento del mecanizado y el corte intermitente durante el mecanizado de las piezas de la compuerta.
Como todos sabemos, el corte intermitente es una dificultad tecnológica en el mecanizado mecánico, que puede generar vibraciones periódicas, aparecen rayas o marcas onduladas en la superficie mecanizada, lo que provoca un aumento del valor de la rugosidad superficial. El corte intermitente en el proceso de corte hace que la herramienta se estrese periódicamente, lo que es fácil de causar el colapso de la herramienta y reduce la vida útil de la misma. En el corte intermitente, el operario tiene que adoptar una menor dispersión de la velocidad de corte y un menor avance, lo que afecta a la eficiencia de producción de la máquina y del trabajador.
En términos relativos, la influencia en el posicionamiento es menor. Cuando se diseñan los dispositivos de mecanizado, se debe hacer una mayor comprensión y comunicación para confirmar la forma de la puerta y la posición de la pieza en bruto, estimar el tamaño aproximado del residuo de la puerta en el futuro, y tratar de evitar el uso de la posición de la puerta como el punto de referencia de posicionamiento para el mecanizado.
Por lo tanto, bajo la premisa de cumplir con la producción de fundición a presión, el ajuste de la ubicación de la entrada también debe tener en cuenta los requisitos tecnológicos del mecanizado posterior, y organizar razonablemente la ubicación de la entrada de la pieza en bruto de acuerdo con el proceso tecnológico real de mecanizado. Si no se pueden tener ambas cosas, se recomienda que la lingote se coloque en un plano expuesto y plano para facilitar el pulido y reducir la sobrecarga. O que la ubicación y el tamaño de la lengüeta se coloquen de manera uniforme y continua en el plano de procesamiento para reducir el corte intermitente.
1.Como se muestra en la imagen 1, es un problema común de selección de la ubicación de la lingote. En la imagen 1a, la lingada se coloca en la matriz móvil, y la lingada permanecerá en el plano circular en el futuro. Desde la perspectiva de la tecnología de fundición a presión, la lingada colocada en el lado de la matriz móvil es beneficiosa para el llenado de metal fundido y la producción de piezas fundidas. Sin embargo, el residuo de lingote en el plano circular puede ser eliminado por el mecanizado posterior, y la fundición tiene una hermosa apariencia y no hay rastro de residuos de la puerta, pero traerá el problema de corte intermitente. La Fig. 1b está colocada en el lado del molde fijo, y el lingote permanecerá en la circunferencia de la pieza fundida en el futuro. En términos del proceso de fundición a presión, el líquido metálico colocado en tal lingote impactará directamente en la pared de la cavidad del molde, lo que es fácil de adherir al molde en las partes correspondientes de la puerta. Después de retirar la lingada en el futuro, las marcas de la lingada permanecerán en la circunferencia de la fundición, afectando a la calidad del aspecto de la misma. Sin embargo, se evita el problema del corte intermitente sin mecanizar la parte circunferencial.
2.La elección en la producción real debe combinarse con las características de sus respectivas empresas y equilibrarse ampliamente con la demanda de cliente como orientación. Lo que hay que destacar aquí es que el diseño de las matrices de fundición a presión debe tener en cuenta las necesidades de mecanizado en la medida de lo posible.
2.Influencia de la posición de lingote en el mecanizado
1.Por lo general, se debe seleccionar una referencia gruesa en la pieza en bruto para el posicionamiento y, a continuación, se debe llevar a cabo el mecanizado de referencia fina. Estas referencias gruesas requieren suavidad, fiabilidad y consistencia. Existen principalmente dos métodos de selección de referencias gruesas.
(a) Cuando la cadena de dimensiones en el patrón de fundición mecanizado no toma una determinada superficie no mecanizada como punto de referencia de diseño, la determinación del punto de referencia grueso a menudo seleccionará el plano más grande, el círculo exterior o el agujero interior en la pieza en bruto, porque estas características pueden obtener el límite máximo de posicionamiento y garantizar la precisión y la consistencia del posicionamiento.
(b) Cuando la cadena de dimensiones en el dibujo de fundición mecanizado toma una superficie no mecanizada como punto de referencia de diseño, se selecciona el punto de referencia grueso, porque el punto de referencia fino mecanizado a partir de este punto de referencia representa el dibujo en el mecanizado posterior. Si la puerta aparece en estas áreas, el posicionamiento de la fundición se verá seriamente afectado. De acuerdo con el método de posicionamiento del mecanizado, el esquema de optimización correspondiente es el siguiente:
(1)En la medida posible, la posición de la compuerta no se selecciona en un plano mayor de posicionamiento o en un diseño muy preciso.
(2)Si la lengüeta se coloca en un plano mayor para su localización o sobre una base de diseño, considera múltiples ramales de alimentación y reserva la posición requerida para el posicionamiento, como se muestra en la Fig. 2. La zona central de la división de los filamentos sigue siendo una zona plana, que puede formar un posicionamiento en tres planos (igual que el posicionamiento del círculo exterior) con otras zonas.
(3) Cuando la fundición lo permita, añada los resaltes de posicionamiento del proceso (véase la Fig. 3) para optimizar el posicionamiento del mecanizado a nivel del punto de referencia grueso.
（a）La compuerta en el lado del núcleo （b）La compuerta en el lado de la cavidad
Imagen 1 Diferentes diseños de la posición de la puerta
Mediante el esquema de optimización anterior, se puede mejorar la fiabilidad del posicionamiento del mecanizado de la fundición. Además, si se presta atención a la deformación en la puerta y se optimiza el proceso de eliminación de la puerta durante la producción de la fundición a presión, se mejora el posicionamiento del mecanizado.
2º Influencia de los agujeros reservados
1.Influencia de los agujeros reservados en la tolerancia de posición
En general, se considera que el agujero secreserve en la medida de lo posible para las formas de agujero que se forma en el molde, con el fin de reducir la tolerancia de mecanizado, proteger la capa endurecida de la fundición y garantizar la buena estanqueidad de la fundición. Sin embargo, la reserva de los agujeros de fondo plantea a veces otra cuestión: si estos agujeros de pasador pueden cumplir los requisitos de tolerancia de posición de la pieza fundida y no afectan al mecanizado. Si hay una posición fuera de tolerancia después del mecanizado, es muy probable que la posición fuera de tolerancia del agujero preestablecido haga que la herramienta siga el agujero preestablecido equivocado. La base de agujero reservado es la base de fabricación del molde, y en el proceso de mecanizado la selección de la base de proceso y la base de fabricación de molde no es consistente, el agujero reservado también se desvia de la base de proceso, por lo que conducirá a la posición fuera de tolerancia.
Este tipo de problema se resuelve de las siguientes maneras:
(1)Cuando se diseña el molde, se toma el punto de referencia de fabricación del molde como punto de referencia de posicionamiento aproximado para el mecanizado en la medida de lo posible. Después de unificar el punto de referencia, se mejorará la precisión de la posición del mecanizado del agujero. Por ejemplo, el agujero reservado con el requisito de posición debe ser el mismo que la superficie de posicionamiento de la referencia de proceso en la superficie de separación del lado del molde, reducir la influencia de error de la dislocación de sujeción del molde.
(2)Debido a la diversidad de productos, a veces es difícil de unificar las normas de fabricación. En este momento, se sugiere cancelar el agujero reservado con poca profundidad de procesamiento.
(3)El posicionamiento y el procesamiento del agujero se completan con el mecanizado, eliminando así el efecto de guía del agujero inferior preestablecido y mejorando la precisión de la posición. Sin embargo, también hay que tener en cuenta que un gran margen de corte expondrá defectos en la fundición a presión.
2.Influencia del agujero reservado en el posicionamiento del mecanizado
En el mecanizado, el agujero reservado de la pieza en bruto en la fundición a presión se utiliza más como posicionamiento grueso, por lo que la fiabilidad del agujero inferior reservado es especialmente importante para el posicionamiento. Es importante, por lo que se sugiere considerar la prioridad del posicionamiento del agujero reservado.
(1)El núcleo del orificio reservado del molde debe integrarse con el núcleo tanto como sea posible, evitando el uso de un cuerpo separado desmontable. La razón principal es que el núcleo desmontable dividido se utiliza-después de un período de tiempo, las rebabas se formarán en la superficie de la junta de montaje del agujero del perno, y estas rebabas son muy finas y suaves. Incluso si se eliminan, una pequeña parte de ellas se adherirá a la pared del agujero, afectando a la precisión de posicionamiento.
(2)Núcleo de orificio preestablecido para el posicionamiento
La inclinación del molde se amplía y la dureza de la superficie se incrementa al máximo, para que el molde se pueda liberar sin problemas durante la producción de la fundición a presión, la posibilidad de pegar el molde y tirar de la pared interior del agujero se puede reducir, y la precisión de posicionamiento se puede mejorar.
(3)Cuando el agujero reservado con apertura pequeña y de tipo dividido se utiliza como referencia de posicionamiento grueso, es mejor preparar más núcleos del agujero mientras se hace el molde, para asegurar la estabilidad y consistencia del tamaño del agujero durante el mantenimiento del molde y evitar pérdidas innecesarias para el mecanizado posterior. El hecho de que el agujero reservado sea apropiado o no, afectará al posicionamiento y a la precisión del mecanizado. Por lo tanto, en el proceso de producción de fundición a presión, además de prestar atención a si el orificio reservado está deformado o no, el molde de varilla y otros estados de calidad, también es necesario reforzar el mantenimiento diario del núcleo, para garantizar la consistencia del posicionamiento de referencia.
3ª Conclusión
En resumen, desde la perspectiva del mecanizado de fundición, el diseño del molde es más conveniente para localizar y la distribución de los excedentes es más razonable, especialmente el estándar de fabricación del molde debe estar en buen acuerdo con el proceso de mecanizado, lo que es beneficioso para mejorar la eficiencia y la calidad del mecanizado. Por lo tanto, en el diseño de los moldes de fundición a presión, los diseñadores deben considerar todos los aspectos de los factores de manera integral, lo que plantea nuevos requisitos para la expansión de la capacidad profesional de los diseñadores de moldes. Un excelente diseñador de moldes de fundición a presión debe ser un talento técnico compuesto con tecnología de moldes, tecnología de fundición a presión y tecnología de mecanizado.