Hướng dẫn toàn diện về thiết kế và sản xuất khuôn đúc chết
Giới thiệu:
Sự tăng trưởng nhanh chóng của Trung Quốc trong các lĩnh vực ô tô và công nghiệp đã tập trung rất nhiều vào thiết kế khuôn đúc chết, một môn học pha trộn kỹ thuật chính xác với các vật liệu và kỹ thuật sản xuất tiên tiến. Hướng dẫn này giải nén các nguyên tắc cơ bản của thiết kế khuôn đúc chết, khám phá các thực tiễn tốt nhất từ các nguồn hàng đầu và cung cấp những hiểu biết có thể hành động cho các kỹ sư và người mua. Cho dù bạn đang chọn thép khuôn, tối ưu hóa các kênh làm mát hoặc lập kế hoạch bảo trì, hiểu các nguyên tắc này là rất quan trọng để đạt được năng suất cao, chất lượng nhất quán và hiệu quả chi phí.
Hiệu quảThiết kế khuôn đúc chếtcủng cố khả năng sản xuất hàng loạt các bộ phận kim loại phức tạp như các khối động cơ, vỏ truyền và các thành phần cấu trúc, với dung sai chặt chẽ và hoàn thiện bề mặt tuyệt vời. Trong sản xuất ô tô, tuổi thọ của nấm mốc và độ lặp lại ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí sản xuất, chất lượng một phần và lịch giao hàng. Hướng dẫn này bao gồm:
-
Định nghĩa và phạm vi thiết kế khuôn đúc chết
-
Cuộc sống điển hình và lựa chọn vật chất
-
Nguyên tắc thiết kế (gating, làm mát, thông gió, phóng)
-
Quy trình sản xuất và tích hợp công nghệ
-
Chiến lược bảo trì và đổi mới
-
Tại sao hợp tác với Huazhi cho các dự án nấm mốc của bạn
I. Là gìThiết kế khuôn đúc chết?
Thiết kế khuôn đúc chếtĐề cập đến quá trình tạo ra dụng cụ định hình kim loại nóng chảy (ví dụ: nhôm, kẽm, hợp kim magiê) thành các bộ phận chính xác thông qua tiêm áp suất cao. Các yếu tố chính bao gồm:
-
Bố cục đường chia tay và bố cục khoang khuôn: Xác định cách khuôn phân tách và nơi đúc tham gia.
-
Hệ thống Gating và Runner: Các kênh cung cấp kim loại nóng chảy đồng đều vào khoang.
-
Mạch làm mát: Các kênh bên trong điều chỉnh nhiệt độ khuôn cho các chu kỳ nhanh hơn và giảm độ xốp.
-
Thông hơi và phóng ra: Các cơ chế để sơ tán khí và loại bỏ bộ phận hóa rắn mà không bị hư hại.
Thiết kế hiệu quả cân bằng các yếu tố này để giảm thiểu các khiếm khuyết (co ngót, tắt lạnh, độ xốp) và tối ưu hóa thời gian chu kỳ.
Ii.Nguyên tắc chính củaThiết kế khuôn đúc chết
Thiết kế Gating và Runner
-
Người chạy nóng so với người chạy lạnh: Người chạy nóng duy trì nhiệt độ kim loại, giảm chất thải và cải thiện hoàn thiện bề mặt, trong khi người chạy lạnh đơn giản hơn và ít tốn kém hơn.
-
Vị trí cổng tối ưu hóa: Vị trí cổng ở các phần dày nhất để thúc đẩy quá trình hóa rắn định hướng và tránh bị kẹt không khí.
-
Dòng chảy cân bằng: Đảm bảo làm đầy đối xứng để ngăn chặn sự do dự và các đường hàn.
Bố cục hệ thống làm mát
-
Làm mát phù hợp: Các kỹ thuật nâng cao như chèn in 3D cho phép làm mát đồng đều gần các bức tường khoang, thời gian chu kỳ lên tới 30%.
-
Thiết kế kênh: Sử dụng đường kính và bố cục được tối ưu hóa thông qua các công cụ mô phỏng (ví dụ: AutoCast) cho nhiệt độ khuôn phù hợp.
Thông hơi và phóng ra
-
Lỗ thông hơi chính xác: Các lỗ thông hơi hẹp ở cuối các đường điền ngăn ngừa bỏng khí mà không bị rò rỉ kim loại.
-
Ghim đẩy và tấm: Ghim được đặt một cách chiến lược đảm bảo loại bỏ phần nhẹ nhàng; Sử dụng tống máu nhiều giai đoạn cho các phần cắt phức tạp.
Dự thảo và quản lý dung nạp
-
Dự thảo góc: Bản nháp tối thiểu 1 Ném2 ° trên các bức tường thẳng đứng để tạo điều kiện phát hành một phần mà không cần trầy xước.
-
Kiểm soát dung nạp: Khuôn thiết kế để đạt được dung sai ± 0,1 mm cho các thành phần ô tô quan trọng.
Tiêu chuẩn liên quan ：
- ISO 2768 (Tiêu chuẩn dung sai chung)
- DIN 7168 (dung sai kích thước gia công)
- GB/T 1804 (Tiêu chuẩn dung sai chiều Trung Quốc)
Iii.Lựa chọn vật liệu choThiết kế khuôn đúc chết
Lớp thép
-
P20: Thép khuôn đa năng cho hợp kim không hấp thụ, tuổi thọ ~ 100K.
-
H13: Thép công cụ làm việc nóng với khả năng chống mỏi nhiệt tuyệt vời, cho 1M+ chu kỳ trong đúc nhôm.
-
S136: Thép khuôn không gỉ cung cấp khả năng chống ăn mòn cho các hợp kim magiê, tuổi thọ 500K 500K 1M+ chu kỳ.
Phương pháp điều trị bề mặt
-
Lớp phủ PVD: Lớp Titanium hoặc Chromium Nitride để giảm hao mòn và ma sát, kéo dài tuổi thọ của nấm mốc lên tới 50%.
-
Niken mạ: Tăng cường khả năng chống ăn mòn và độ cứng bề mặt đối với khuôn dài hạn.
Iv.Quá trình sản xuất củaThiết kế khuôn đúc chết
-
Khái niệm & mô hình CAD
-
Phát triển các mô hình kỹ thuật số 3D với các dòng chia tay tích hợp, vị trí cổng và các kênh làm mát.
-
-
Phân tích & mô phỏng DFM
-
Sử dụng các công cụ nhưAutocastĐối với mô phỏng dòng chảy và hóa rắn, dự đoán các khiếm khuyết và tối ưu hóa gating.
-
-
Gia công khuôn & EDM
-
Phay CNC cho các khoang lớn; EDM cho các tính năng và lõi tốt.
-
-
Lắp ráp & Thử nghiệm chạy
-
Lắp ráp các nửa khuôn; Tiến hành các bức ảnh thử nghiệm để tinh chỉnh các thông số (áp suất, nhiệt độ, phun).
-
-
Xác nhận & điều chỉnh
-
Đo mẫu với CMM; Điều chỉnh thông hơi, kích thước cổng hoặc đường làm mát để chất lượng hoàn hảo.
-
V. Bảo trì & Tuổi thọ trongThiết kế khuôn đúc chết
-
Kiểm tra định kỳ: Kiểm tra hao mòn, xói mòn hoặc ăn mòn cứ sau 10K 50k 50k.
-
Làm sạch thường xuyên: Loại bỏ sự tích tụ oxit và các mảnh vụn để duy trì thông hơi và hoàn thiện bề mặt.
-
Đánh bóng theo lịch trình: Reb-Polish hốc hàng năm hoặc khi cần thiết để giữ lại RA ≤1.
-
Thay thế thành phần: Trao đổi các chân đẩy ra, ống lót và kênh trước khi hao mòn quá mức.
-
Giám sát nhiệt độ: Lắp đặt cặp nhiệt điện trong khuôn để tránh quá nóng và mệt mỏi nhiệt.
Vi.Các loại khuôn đúc chết:
Với các nguyên tắc cơ bản của các khuôn đúc chết được bao phủ, điều cần thiết là khám phá các loại khuôn và cấu hình khác nhau theo ý của bạn. Lựa chọn của bạn cho dù là một sản xuất tiêu chuẩn hay khuôn mẫu được thiết kế tùy chỉnh, phù hợp với các mục tiêu sản xuất cụ thể của bạn.
Sản xuất tiêu chuẩn chết
-
Khuôn đơn vịnh: Tính năng một khoang và không có các thành phần trượt, làm cho chúng đơn giản để lắp ráp và lý tưởng cho các khối lượng thấp.
-
Khuôn đa dạng: Kết hợp nhiều hốc và các yếu tố trượt, cho phép sản xuất đồng thời một số bộ phận, hoàn hảo cho các yêu cầu khối lượng lớn.
Lựa chọn giữa các khuôn đơn và đa khoang cuối cùng có bản lề về số lượng bạn cần để sản xuất: Khuôn đơn vị C-Cavity vượt trội ở các lô nhỏ, trong khi các khuôn đa dạng tăng hiệu quả khi bạn phải sản xuất số lượng lớn trong một chu kỳ.
Tùy chọn khuôn chuyên dụng
-
Cắt chết: Được thiết kế để loại bỏ vật liệu dư thừa, tràn, tràn và vận động viên sau khi đúc. Bằng cách loại bỏ các tàn dư này, việc cắt giảm đơn giản hóa việc phóng phần và đảm bảo một thành phần cuối cùng sạch sẽ.
-
Công cụ nhanh chóng chết: Sử dụng khi tốc độ đến thị trường là tối quan trọng. Các khuôn này thường sử dụng các thành phần chèn được thực hiện thông qua các kỹ thuật tạo mẫu nhanh tiên tiến (ví dụ: lắng đọng kim loại trực tiếp, thiêu kết laser có chọn lọc), giảm đáng kể thời gian dẫn dụng trong khi vẫn cung cấp các bộ phận chức năng.
Vii.Đổi mới & Xu hướng tương lai trongThiết kế khuôn đúc chết
-
Sản xuất phụ gia của chèn khuôn: Cho phép làm mát phù hợp và lặp lại thiết kế nhanh chóng.
-
Khuôn thông minh hỗ trợ IoT: Giám sát thời gian thực về nhiệt độ, áp suất và dữ liệu chu kỳ để bảo trì dự đoán.
-
Hợp kim thân thiện với môi trường & quy trình phát thải thấp: Phát triển các hợp kim MG và AL mới đòi hỏi áp lực tiêm thấp hơn.
Viii.Tại sao chọn Huazhi choThiết kế khuôn đúc chếtNhu cầu
-
Hơn 15 năm chuyên môn: Chuyên về đúc khuôn ô tô và thiết kế khuôn phun với các lệnh thu hồi quan trọng bằng không.
-
TS 16949 & ISO 9001 được chứng nhận: Hệ thống chất lượng mạnh mẽ đảm bảo tỷ lệ khuyết tật <0,1%.
-
Giải pháp đầu cuối: Thiết kế trong nhà, tạo mẫu, gia công, lắp ráp và xác nhận thử nghiệm.
-
Giao hàng toàn cầu: Các hoạt động nạc cung cấp khuôn trong vòng 6 tuần8, được vận chuyển trên toàn thế giới với hỗ trợ JIT.
-
Hỗ trợ chuyên dụng: Người quản lý dự án được giao, giao tiếp minh bạch và các kế hoạch bảo trì có thể tùy chỉnh.
Phần kết luận
Làm chủ thiết kế khuôn đúc chết là rất quan trọng đối với sản xuất phụ tùng ô tô hiệu quả, hiệu quả về chi phí. Bằng cách tích hợp lựa chọn thép tối ưu, làm mát tiên tiến, chiến lược giao thoa và bảo trì chủ động, các nhà sản xuất có thể đạt được chất lượng một phần vượt trội và tuổi thọ của khuôn. Hợp tác với một nhà cung cấp có kinh nghiệm nhưHuazhiĐảm bảo các dự án của bạn được hưởng lợi từ các thực tiễn tốt nhất trong ngành, công nghệ tiên tiến và hỗ trợ toàn cầu đáng tin cậy.
🚀Sẵn sàng để nâng cao các dự án khuôn đúc chết của bạn?
Liên hệ với HuazhiHôm nay để được tư vấn miễn phí và khám phá cách các dịch vụ thiết kế khuôn đúc toàn diện của chúng tôi có thể thúc đẩy thành công sản xuất ô tô của bạn!
Câu hỏi thường gặp
Q1: Tuổi thọ điển hình của một khuôn đúc chết là gì?
A1: Tùy thuộc vào loại thép và quy trình, tuổi thọ dao động từ 100k chu kỳ (P20) đến các chu kỳ hơn 1M (H13/S136) trong các điều kiện được tối ưu hóa.
Câu 2: Làm thế nào để điều trị bề mặt kéo dài tuổi thọ nấm mốc?
A2: PVD và mạ niken làm tăng độ cứng, giảm ăn mòn và ma sát thấp hơn, tăng tuổi thọ lên tới 50%.
Câu 3: Bạn có thể sản xuất các kênh làm mát phù hợp không?
A3: Có, chúng tôi sử dụng sản xuất phụ gia để làm mát phù hợp để đồng nhất hóa nhiệt độ và cắt giảm thời gian chu kỳ xuống 20%.
Q4: Bạn có cung cấp hợp đồng bảo trì khuôn không?
A4: Chúng tôi cung cấp các kế hoạch bảo trì phù hợp bao gồm kiểm tra, làm sạch, đánh bóng và thay thế một phần để tối đa hóa thời gian hoạt động của khuôn.