Kako projektirati debljinu stijenke odljevaka automatskih ormarića za kupovinu

Kao ključna strukturna komponenta u automatiziranoj opremi, dizajn debljine stijenke odljevci automatskih ormarića za kupovinu izravno utječe na čvrstoću proizvoda, krutost, cijenu lijevanja, učinkovitost proizvodnje i točnost konačnog sastavljanja. Za pametne proizvođače maloprodajne opreme koji teže visokoj kvaliteti i pouzdanosti, profesionalna i pedantna kontrola debljine stjenke odljevka je ključna.

Temeljna načela proračuna debljine stijenke: jednolikost i postupna varijacija

1. Nužnost jednolike debljine stijenke

U dizajnu odljevaka automatskih ormara za kupovinu, potrebno je nastojati održati jednoliku debljinu stijenke po presjeku odljevka. To je zbog sljedećih razloga:

Poboljšanje fluidnosti rastaljenog metala: Jednaka debljina stijenke osigurava postojan otpor tečenju tijekom punjenja kalupa, olakšavajući potpuno punjenje šupljina i smanjujući nedostatke kao što su neispravan rad i hladna zatvaranja.

Kontrola procesa skrućivanja: Jednaka debljina stijenke osigurava slične stope hlađenja u svim dijelovima. To pomaže u postizanju sinkronog ili sekvencijalnog skrućivanja, ključne tehničke mjere za sprječavanje skupljanja i poroznosti. Posebno kada se koristi tlačni lijev, ravnomjerna debljina stijenke je presudna za održavanje stabilnog proizvodnog ciklusa.

Smanjenje unutarnjeg naprezanja: Nagle promjene u debljini stjenke primarni su uzrok visokog zaostalog naprezanja u odljevcima. Ujednačena debljina stijenke izglađuje proces skupljanja, izbjegavajući koncentracije naprezanja, čime se smanjuje rizik od pucanja tijekom vađenja iz kalupa ili naknadne obrade i poboljšava dimenzionalnu stabilnost proizvoda.

2. Tehnike za postupnu debljinu stijenke

Kada struktura odljevaka automatskih ormarića za kupovinu zahtijeva promjenu debljine stijenke, kao na spoju rebara za pojačanje i glavne zidne ploče, profesionalni dizajni moraju koristiti gladak ili postupan prijelaz.

Zaobljenja i skošenja: Potrebni su dovoljno veliki zaokruživanja na spojevima između debljina stijenki. Svrha zaokruživanja je eliminirati oštre kutove koji mogu uzrokovati koncentraciju naprezanja i omogućiti gladak prijelaz iz debelog u tanko, sprječavajući stvaranje vrućih točaka skrućivanja. Preporučeni radijus ugla općenito nije manji od 0,5 puta debljine stijenke, ali specifičnu vrijednost treba prilagoditi na temelju svojstava legure i postupka lijevanja.

Dizajn kuta gaza: Za promjene u debljini stijenke u smjeru gaza, treba postići glatki prijelaz postavljanjem odgovarajućeg kuta gaza. Ovo ne samo da olakšava protok rastaljenog metala, već, što je još važnije, olakšava glatko vađenje odljevka i smanjuje oštećenje kalupa.

Tehnička razmatranja: Minimalna debljina stijenke i lokalizirano ojačanje

3. Određivanje minimalne debljine stijenke

Minimalna debljina stijenke za odljevke automatskih ormarića za kupovinu nije nužno tanja. Ograničava ga nekoliko čimbenika:

Vrsta legure i fluidnost: Za lijevanje pod pritiskom pomoću tekuće aluminijske legure (kao što je A380 ili ADC12), minimalna debljina stijenke može biti tanja (moguće samo 1,5 mm ili čak manje). Međutim, za legure sa slabom fluidnošću ili gravitacijskim lijevanjem, minimalna debljina stijenke mora se u skladu s tim povećati.

Veličina i kontura odljevka: Što je veća ukupna projektirana površina odljevka i što je kontura složenija, to će možda biti potrebna veća minimalna debljina stijenke kako bi se osigurao kapacitet punjenja kalupa.

Zahtjevi za čvrstoću i krutost: Minimalna debljina stijenke mora zadovoljiti zahtjeve za granicu tečenja i krutost proizvoda tijekom instalacije i dugotrajne uporabe, posebno u područjima koja nose opterećenja preciznih komponenti kao što su senzori i motori.

4. Lokalne strategije pojačanja: rebra i čepovi

Kako bi se održala tanka debljina stjenke jezgre i postigla lagana težina uz poboljšanje lokalne nosivosti odljevka, u dizajnu su potrebna rebra i izbočine.

Dizajn rebra: Rebra su vrlo učinkovito sredstvo za povećanje krutosti odljevka na savijanje. Debljina stjenke rebra općenito bi trebala biti manja ili jednaka 0,8 puta debljine stjenke jezgre kako bi se izbjegli toplinski spojevi na križanjima. Rebra bi trebala biti usmjerena paralelno s glavnim smjerom naprezanja i izbjegavati formiranje zatvorenog oblika "usta" kako bi se spriječilo zadržavanje zraka.

Dizajn čaure: čahura se koristi za montiranje vijaka, klinova ili služi kao sjedište ležaja. Debljina stjenke izbočine trebala bi biti veća od promjera izbušene rupe i trebala bi prelaziti na stjenke jezgre s velikim radijusom kako bi se spriječila lokalna deformacija ili pucanje tijekom montaže i zatezanja.

Povratne informacije procesa o dizajnu debljine stijenke

5. Primjena analize protoka kalupa

Dizajn debljine stijenke za moderne automatske odljevke ormara za kupovinu više se ne oslanja na empirijske formule. Profesionalne ljevaonice koriste softver za analizu toka kalupa za virtualnu provjeru projektirane debljine stijenki.

Simulacija punjenja: Ovo simulira brzinu protoka i distribuciju tlaka rastaljenog metala u područjima različite debljine stijenke, predviđajući potencijalnu plinsku poroznost ili neispunjena područja i usmjeravajući optimizaciju debljine stijenke i sustava zatvarača.

Simulacija skrućivanja: Ovo predviđa temperaturno polje i redoslijed skrućivanja unutar odljevka, točno locirajući vruće točke gdje se mogu pojaviti šupljine skupljanja i poroznost. To omogućuje prilagodbe lokalne debljine stijenke ili dizajna uspona ili rashladnih cijevi kako bi se temeljno riješili nedostaci.