NINGBO CHIP MACHINERY CO., LTD.
Trang chủ / Hướng dẫn thiết kế khuôn đúc nhôm

Hướng dẫn thiết kế khuôn đúc nhôm


Phương pháp thiết kế chính xác có thể nâng cao đáng kể trải nghiệm sản xuất của bạn. Nếu bạn đang tham gia vào ngành công nghiệp đúc khuôn hoặc muốn nâng cao kiến ​​thức về thiết kế khuôn đúc thì Hướng dẫn thiết kế khuôn đúc nhôm này chính là thứ bạn cần. Các kỹ sư cơ khí và nhà thiết kế sản phẩm sẽ thấy hướng dẫn thiết kế này rất hữu ích. Chúng tôi đã tập trung giới thiệu một số yếu tố và hạn chế thiết kế quan trọng, có thể đơn giản hóa đáng kể quy trình đúc nhôm và do đó giảm chi phí sản xuất.

Chúng tôi cung cấp dịch vụ sản xuất đúc nhôm một cửa. Các kỹ sư của chúng tôi sẽ kiểm tra cẩn thận từng sản phẩm chúng tôi sản xuất để đảm bảo rằng mỗi bộ phận đều phù hợp để sản xuất hàng loạt. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hoặc thắc mắc nào về dự án đúc nhôm, vui lòng liên hệ với chúng tôi bất cứ lúc nào.

Yêu cầu thiết kế

Khi thiết kế vật đúc bằng nhôm, bạn phải tính đến ứng dụng, hình thức, hiệu suất, độ chính xác và chi phí đáng kể của chúng. Bạn cần xác định mục đích của bộ phận đó và cân đối các yêu cầu của mình để đáp ứng ngân sách. Ở đây, chúng tôi đã nhấn mạnh những vấn đề chính cần được xem xét khi thiết kế bộ phận.

Sử dụng chức năng

Khi thiết kế một sản phẩm, các ứng dụng tiềm năng của nó cần được xem xét. Các bộ phận đúc bằng nhôm không chỉ phục vụ chức năng kết cấu mà còn nâng cao tính thẩm mỹ. Vì vậy, nó đã trở thành một sự thay thế phổ biến cho các vật liệu khác.

Do máy tính hiện đại mạnh hơn trước rất nhiều nên thời gian xử lý đã tăng lên gấp nhiều lần. Các bộ phận được ép không chỉ có tầm quan trọng về mặt kết cấu mà còn có chức năng thẩm mỹ tuyệt vời.

Bạn nên xác định rõ mục đích sử dụng của bộ phận trên máy đúc khuôn. Điều này có thể giúp bạn chọn vật liệu phù hợp và xác định dung sai phù hợp cho các thông số thiết kế dựa trên yêu cầu của bạn. Bạn cũng nên xem xét khả năng chống ăn mòn, tỷ lệ cường độ trên trọng lượng, độ dẫn điện và các đặc tính khác của bộ phận.

Tuy nhiên, khách hàng thường phải trả tiền cho chất lượng và độ bền vượt xa yêu cầu của họ. Do đó, hiểu đầy đủ về chức năng sử dụng của các bộ phận sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về quy trình đúc khuôn.

Yêu cầu về ngoại hình

Đối với vật đúc bằng nhôm bên trong, hình thức bên ngoài không quan trọng. Nhưng đối với các vật đúc bên ngoài như vỏ hoặc vỏ, hình thức bên ngoài trở nên rất quan trọng.

Người dùng cuối luôn ưu tiên những sản phẩm có tính thẩm mỹ cao. Vì vậy, bất kể chức năng của linh kiện ra sao, người tiêu dùng sẽ ưu tiên hình thức bên ngoài. Do đó, các bộ phận đúc bên ngoài phải có hình thức hấp dẫn.

Vì vậy, khi thiết kế các bộ phận cần chú ý đến khía cạnh thẩm mỹ. Lên kế hoạch trước về hiệu quả xử lý bề mặt mà bạn mong muốn đạt được. Xử lý bề mặt tốt có thể cung cấp sự bảo vệ bổ sung trước các điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Phương pháp lắp ráp

Quá trình lắp ráp nhôm đúc có thể tương đối đơn giản hoặc rất phức tạp, tùy thuộc vào độ phức tạp của các bộ phận. Thiết bị đúc truyền thống có những hạn chế nhất định về loại bộ phận có thể đúc. Vì vậy, trước đây việc đúc những chi tiết phức tạp là rất khó khăn.

Tuy nhiên, các bộ phận phức tạp có thể được chia thành các phần thích hợp và sau đó được kết nối với nhau thông qua các phương pháp lắp ráp phù hợp sau khi đúc. Một số kỹ thuật lắp ráp đúc khuôn phổ biến bao gồm:

  • buộc chặt
  • chủ đề
  • Hàn
  • Các thành phần kim loại đúc phun
  • Lỗ khoan lõi, v.v.

Trước khi bắt đầu thiết kế, bạn phải chọn kỹ thuật lắp ráp cụ thể cho các bộ phận đúc khuôn. Vì phương pháp lắp ráp có thể ảnh hưởng đáng kể đến thiết kế, vui lòng chọn tùy chọn lắp ráp phù hợp đáp ứng yêu cầu của bạn.

Ngân sách chi phí

Bạn nên tiến hành phân tích ngân sách chi phí chi tiết cho dự án. Bởi vì vấn đề ngân sách ảnh hưởng trực tiếp tới mọi khía cạnh trong hoạt động sản xuất kinh doanh của bạn. Thiết kế của bạn phải dựa trên ngân sách để đáp ứng yêu cầu của ngân sách.

Các nhà thiết kế có kinh nghiệm có thể giảm đáng kể chi phí đúc khuôn mà không ảnh hưởng đến chất lượng của các bộ phận. Bạn nên tuân thủ các thông số thiết kế nhất định để tránh thiết kế quá mức các bộ phận và do đó tránh được những chi phí không cần thiết.

Ví dụ: việc thêm các rãnh cho phép bạn thiết kế các bộ phận nhẹ hơn mà không làm giảm hiệu suất. Nó cũng có thể làm giảm chi phí vật liệu. Hơn nữa, việc giảm hoặc loại bỏ các cạnh vát và các góc nhọn có thể làm giảm đáng kể chi phí cũng như độ phức tạp của khuôn và quy trình đúc.

Thiết kế kết cấu sản phẩm

Thiết kế phù hợp của các bộ phận đúc bằng nhôm phải đối mặt với nhiều thách thức. Ngay cả những tính năng nhỏ nhất trong thiết kế cũng có thể có tác động đáng kể đến quá trình đúc. Vì vậy, mọi chi tiết cần được thiết kế cẩn thận theo các hướng dẫn được khuyến nghị.

Chúng tôi đã tập trung giới thiệu các tính năng chính của thiết kế đúc nhôm. Bạn sẽ tìm thấy độ chính xác được đề xuất cho nhiều tính năng quan trọng và hiểu những cân nhắc về thiết kế cần được tuân thủ trong quá trình thiết kế sản phẩm.

Lựa chọn vật liệu

Thiết kế sản phẩm có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào sự lựa chọn vật liệu. Mỗi hợp kim đều có những hạn chế nhất định. Để đạt được tính toàn vẹn và độ bền tốt nhất của vật đúc nhôm, cần phải thiết kế và thi công cẩn thận.

Tùy thuộc vào thành phần của các nguyên tố hợp kim được sử dụng trong nhôm, trọng lượng, tính lưu động, độ bền, độ dẫn điện, điểm nóng chảy và các tính chất khác của nó có thể khác nhau. Tuy nhiên, không phải tất cả các nguyên tố hợp kim đều phù hợp để làm vật liệu đúc.

Một số hợp kim nhôm phổ biến có thể được sử dụng để đúc khuôn bao gồm:

  • A380
  • A383 (ADC12)
  • A413

Có nhiều loại hợp kim nhôm khác có sẵn. Bạn phải chọn cái phù hợp dựa trên nhu cầu cụ thể và hạn chế về ngân sách của mình.

Bản nháp

Góc nghiêng là một trong những thông số thiết kế quan trọng trong quá trình đúc khuôn nhôm. Nó đề cập đến mức độ côn hoặc độ nghiêng giữa lõi và bề mặt của bộ phận và đường phân khuôn của khuôn. Chúng tôi còn gọi nó là góc nháp.

Người thiết kế phải cung cấp đủ góc phóng khi cần thiết. Bởi vì nếu không có góc phóng thích hợp, vật đúc sẽ khó lấy ra sau khi đông đặc và vẫn có khả năng làm hỏng các bộ phận hoặc thậm chí chính khuôn.

Cân nhắc thiết kế của dự thảo

Khi tính toán các yêu cầu về góc chia tay, vui lòng tính đến các yếu tố sau:

  • Nói chung, một góc vát chung được áp dụng cho hầu hết các đặc điểm hình học.
  • Có một số trường hợp ngoại lệ đối với các bức tường và bề mặt bên trong. Trong những trường hợp như vậy, lượng thông gió thường gấp đôi so với các bức tường bên ngoài.
  • Các yêu cầu về góc nghiêng có thể khác nhau tùy thuộc vào hợp kim được sử dụng để đúc. Bạn có thể cần tính toán góc nghiêng dựa trên loại hợp kim nhôm bạn đã chọn.

Phần sau đây sẽ minh họa dung sai tiêu chuẩn đối với góc nghiêng bề mặt bên trong của vật đúc bằng nhôm có độ sâu khác nhau.


Dung sai tiêu chuẩn cho bất kỳ hợp kim nào có thể được tính bằng phương trình sau.

Nếu bạn muốn đạt được góc nháp nhỏ hơn, bạn có thể sử dụng dung sai chính xác. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi phải xử lý chính xác hơn và phát sinh chi phí cao hơn. Vì vậy, nên tránh sử dụng dung sai chính xác trừ khi thực sự cần thiết.

Dung sai chính xác đối với độ nhô bề mặt bên trong của vật đúc nhôm có độ sâu khác nhau như sau.

Đây là công thức tính dung sai độ chính xác của bộ phận.

Xin lưu ý rằng sơ đồ dự thảo ở trên đã được phóng đại để hiểu rõ hơn về khái niệm này. Trên thực tế, sơ đồ phác thảo rất nhỏ và nếu không quan sát kỹ thì thường không thể nhận ra được.


Khuôn di chuyển & Khuôn cố định

Thiết kế phối hợp của khuôn chuyển động và khuôn cố định có tầm quan trọng sống còn. Ngay cả khi một trong số chúng không nhất quán, nó sẽ cản trở quá trình đúc nhôm. Việc thiết kế khuôn chuyển động thường khó khăn hơn. Cấu trúc của khuôn cố định tương đối đơn giản, nhưng khuôn di chuyển cần xử lý nhiều thành phần hơn. Khi vật liệu được bơm vào khuôn, do áp suất của vật liệu quá lớn, lõi có thể bị trượt ra ngoài dẫn đến kích thước quá khổ.



Dung sai của các bộ phận khuôn chuyển động phụ thuộc vào dung sai tuyến tính và dung sai vùng chiếu. Trong số đó, dung sai tuyến tính đề cập đến chiều dài của thanh trượt lõi khuôn, trong khi diện tích hình chiếu đề cập đến phần đầu của thanh trượt lõi khuôn hướng về vật liệu nóng chảy.

Chuyển động có thể được thực hiện dọc theo hướng tuyến tính vuông góc với vùng chiếu. Vì vậy, tốt nhất nên giữ dung sai di chuyển các bộ phận khuôn ở giá trị tối thiểu là 0 độ.

Do cấu trúc của thiết bị đúc khuôn, chỉ có thể cho phép dung sai tương đối lớn hoặc dương trong quá trình sản xuất. Dựa trên các biến số diện tích dự kiến ​​nhất định, dung sai tiêu chuẩn và dung sai chính xác như sau. Hướng dẫn của NADCA.

Đường chia tay

Đường phân khuôn là vị trí mà hai nửa khuôn gặp nhau để tạo thành cấu trúc hoàn chỉnh của sản phẩm. Do quá trình đúc khuôn nên việc hình thành đường phân khuôn là không thể tránh khỏi. Bởi vì thiết kế luôn bao gồm ít nhất hai thành phần.

Đường phân khuôn chỉ rõ sự khác biệt giữa khuôn chuyển động và khuôn cố định. Dung sai đường phân khuôn đề cập đến lượng tách khuôn tối đa được phép để đảm bảo thực hiện đúng quy trình đúc nhôm.

Khi áp suất vật liệu cố gắng buộc hai nửa khuôn tách ra, vật liệu sẽ chảy ra khỏi điểm phân tách dọc theo đường phân khuôn. Đây là lỗi flash trong quá trình đúc khuôn. Quá trình đúc yêu cầu các quy trình hoàn thiện bổ sung để loại bỏ đèn flash, ống nâng, cổng và cổng tràn. Dung sai đường phân khuôn là một hàm số của diện tích hình chiếu của khuôn, đại diện cho bề mặt phân tách nơi vật liệu nóng chảy di chuyển từ nửa khuôn này sang nửa khuôn kia.

Các khuôn đóng hoàn toàn không có khe hở giữa nhau nên dung sai của diện tích được chiếu luôn dương. Mức độ tách khuôn phụ thuộc vào áp suất vỏ khuôn và lực kẹp tác dụng để giữ cho hai nửa khuôn luôn đóng kín.

Dung sai đường chia tay sẽ khác nhau tùy thuộc vào hợp kim, kích thước và độ sâu của bộ phận. Các giá trị dung sai tiêu chuẩn và giá trị dung sai chính xác được khuyến nghị cho dây chuyền phân khuôn đúc khuôn như sau.

Tuy nhiên, nếu diện tích dự kiến ​​của bộ phận đúc khuôn vượt quá 300 inch vuông, vui lòng tham khảo ý kiến ​​của nhà máy đúc khuôn (1935,5 cm²).

Phụ cấp gia công

Mức cho phép gia công đề cập đến lượng nguyên liệu thô có thể được loại bỏ khỏi bộ phận đúc nhôm thành phẩm. Vật đúc có thể có độ nhám bề mặt và hình dạng hình học hơi khác so với thiết kế thực tế. Vì vậy, sau khi đúc khuôn, cần phải xử lý thứ cấp để sửa các lỗi này.

Điểm mấu chốt là các đặc tính cơ học và mật độ tốt nhất của vật đúc nằm ở bề mặt hoặc gần bề mặt. Do đó, dung sai gia công phải được xác định cẩn thận để tránh xuyên qua các bộ phận ít dày đặc hơn.

Tuy nhiên, trong giai đoạn thiết kế, phải xác định một lượng phụ cấp gia công nhất định cho các biến gia công và đúc. Nếu dung sai gia công quá nhỏ, nó có thể không đáp ứng được yêu cầu về chất lượng bề mặt và có nguy cơ để lại khuyết tật trên các bộ phận.

Mặt khác, trợ cấp gia công quá mức cho các bộ phận sẽ làm tăng thời gian sản xuất, chi phí nhân công và chi phí chung. Tư vấn trước với nhà cung cấp khuôn đúc sẽ giúp bạn xác định mức cho phép gia công phù hợp.

Nói chung, dung sai gia công tối thiểu phải là 0,010 inch (0,25 mm) để giảm độ mài mòn của dụng cụ và giảm thiểu độ xốp của vật đúc. Dung sai gia công tối đa là tổng của dung sai gia công tối thiểu và biến dạng của vật đúc.

Sau đây là ví dụ về so sánh dung sai gia công tại hai vị trí điểm tham chiếu khác nhau.

Tuy nhiên, cần phải xem xét thêm đối với các bộ phận bằng phẳng và lớn. Bạn có thể tham khảo ý kiến ​​của người đúc để đảm bảo các giá trị cho phép gia công trong trường hợp này.

Độ dày của tường

Luôn cố gắng giữ độ dày thành của toàn bộ thành phần đồng nhất. Độ dày đồng đều có lợi cho quá trình chảy và hóa rắn tốt hơn của kim loại. Vì vậy, chất lượng và tính nguyên vẹn của vật đúc sẽ tốt hơn.

Tuy nhiên, nếu bạn phải cung cấp độ dày thành thay đổi trong thiết kế của mình, bạn nên đưa ra sự chuyển đổi dần dần dưới dạng các góc/bán kính được bo tròn thay vì thay đổi đột ngột độ dày. Nếu không, các cạnh sắc nét sẽ vẫn còn trong thiết kế của bạn.

Trong thiết kế sản phẩm không được có các cạnh sắc nhọn. Điều này là do nó sẽ ảnh hưởng đến dòng chảy của kim loại và gây khó khăn cho việc tháo khuôn sau khi đúc. Tuy nhiên, nếu các bức tường gặp nhau tại đường phân khuôn, các cạnh này có thể được giữ lại.

Tránh Tường Quá Dày và Mỏng

Tăng độ dày thành sẽ tăng cường độ cứng của bộ phận. Tuy nhiên, thành quá dày sẽ làm chậm quá trình làm nguội, từ đó cản trở quá trình đông đặc. Vì vậy, nếu không có biện pháp thích hợp sẽ dẫn đến chất lượng vật đúc kém.

Tường dày cũng sẽ làm tăng trọng lượng của sản phẩm. Vì vậy, những nhà thiết kế sản phẩm tập trung vào việc giảm trọng lượng của các bộ phận có xu hướng thích sử dụng những bức tường mỏng. Tuy nhiên, nếu độ dày thành vượt quá một giới hạn nhất định thì độ cứng sẽ quá thấp và dễ bị cong vênh trong quá trình gia công tiếp theo.

Vấn đề cong vênh có thể được giải quyết thông qua quá trình xử lý dần dần. Tuy nhiên, thành mỏng của vật đúc thiếu độ cứng và độ bền. Việc lắp đặt các gân gia cố có thể tăng cường đáng kể độ cứng của các bức tường mỏng, giúp chúng ổn định hơn.

Tuy nhiên, công nghệ đúc khuôn hiện đại đã đủ tiên tiến để xử lý hầu hết các thông số thiết kế quan trọng. Nhưng những công nghệ này chỉ nên được xem xét nếu chúng có thể đảm bảo hiệu suất tốt hơn hoặc lợi ích kinh tế cho các bộ phận.

Thiết kế nhẹ

Bộ giữ và rãnh kim loại là hai đặc điểm thiết kế phổ biến của thiết kế thành phần nhẹ. Chúng có thể giảm đáng kể lượng vật liệu cần thiết để sản xuất các bộ phận mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn và độ bền của chúng.

Tiết kiệm không gian bằng kim loại đề cập đến các khoảng trống thường thấy trong các gân gia cố, được sử dụng để giảm mức sử dụng vật liệu và do đó giảm trọng lượng của bộ phận. Các phần giữa các gân gia cố ít được sử dụng và do đó có thể được tháo ra khỏi thiết kế một cách an toàn.

Gợi ý thiết kế cho bộ bảo vệ kim loại

Khi thiết kế bộ bảo vệ kim loại cho các bộ phận, cần lưu ý những điểm sau.

  • Tránh các cạnh sắc trên tấm bảo vệ kim loại. Sử dụng các góc/bán kính tròn có bán kính càng lớn càng tốt. Bán kính tối thiểu phải là 0,06 inch (1,524mm).
  • Duy trì độ dày thành đồng đều xung quanh tấm bảo vệ kim loại. Cố gắng làm cho độ dày gần với giá trị khuyến nghị thông thường.
  • Cung cấp góc undercut càng lớn càng tốt.

Túi có thể giảm trọng lượng đáng kể

Cấu trúc giống như chiếc túi là một kỹ thuật giảm trọng lượng khác. Phần có thành mỏng có thể được sử dụng để thay thế phần dày hơn bằng các lỗ, từ đó giảm lượng vật liệu cần thiết cho sản xuất. Tuy nhiên, cấu trúc dạng túi đôi khi gây ra hiện tượng co ngót không đều.


Vì vậy, bạn nên quyết định cẩn thận nơi sử dụng các lỗ sâu răng. Bạn cũng có thể sử dụng các gân gia cố để tăng cường cấu trúc của các khoang. Điều này sẽ làm tăng độ cứng của các khoang và cải thiện dòng chảy kim loại. Giảm lượng kim loại sử dụng cũng có thể làm tăng tốc độ làm mát, từ đó rút ngắn chu kỳ sản xuất.

Phi lê và bán kính

Mặc dù nhiều người tin rằng góc tròn và bán kính không giống nhau nhưng chúng thực sự khác nhau. Mặc dù cả hai đều đề cập đến các cạnh tròn trong thiết kế các bộ phận đúc bằng nhôm, góc bên trong nhẵn được gọi là góc tròn và cạnh bên ngoài nhẵn được gọi là bán kính.

Đối với bất kỳ thiết kế đúc nhôm nào, các góc tròn và bán kính là những tính năng cực kỳ quan trọng. Chúng có thể làm giảm đáng kể sự nhiễu loạn được tạo ra trong quá trình phun kim loại, đảm bảo dòng chảy kim loại trơn tru hơn. Kết quả là các bộ phận có thể đạt được tính toàn vẹn về cấu trúc tốt hơn.

Gợi ý thiết kế Fillet/Bán kính

  • Khi hai bề mặt giao nhau có các góc nhọn, việc sử dụng các góc hoặc bán kính tròn để kết nối chúng có thể ngăn ngừa sự tập trung ứng suất cao ở phần khuôn hoặc bộ phận đó.
  • Fillet/Bán kính: Đối với bất kỳ cạnh hoặc góc nào dọc theo đường phân khuôn của khuôn, không cần phải bo tròn/bán kính.
  • Cung cấp đủ góc nghiêng cho các miếng phi lê vuông góc với đường phân khuôn.

Bạn có thể thiết kế góc/bán kính của các bộ phận theo hướng dẫn sau.

co ngót

Co ngót là hiện tượng rất phổ biến và không thể tránh khỏi. Khi bất kỳ hợp kim kim loại nào đang trong quá trình nguội và đông đặc sau khi nấu chảy sẽ có một mức độ co lại nhất định. Vì vậy, các nhà thiết kế phải thực hiện những điều chỉnh cần thiết trong thiết kế sản phẩm để chừa khoảng trống cho sự co ngót.

Phần dày hơn dễ bị co rút, dẫn đến hình thành các lỗ chân lông bên trong. Quá nhiệt cục bộ cũng có thể gây co rút và sau đó dẫn đến lỗ chân lông. Cần phải cải tiến thiết kế khuôn để làm mát cục bộ những khu vực này. Tuy nhiên, điều này có thể làm tăng chu kỳ truyền.

Kỹ thuật giảm độ co ngót của vật đúc

Các nhà thiết kế nên tuân theo những cân nhắc về thiết kế sau đây để giảm độ co ngót của vật đúc bằng nhôm.

  • Trong thiết kế, nên tránh những phần quá dày hoặc quá dày. Nếu có thể, nên sửa lại thiết kế để sử dụng các phần mỏng hơn và vật liệu cốt lõi để tiết kiệm kim loại.
  • Việc thêm các gân phẳng hoặc thẳng đứng vào tường có thể cải thiện đặc tính cấp liệu và giảm xu hướng co ngót.
  • Việc thêm các chốt nén có thể làm giảm độ co rút ở các khu vực cụ thể.

Ông chủ

Đối với những bộ phận cần lắp đặt ở vị trí khác thì không thể thiếu các Boss. Chúng đóng vai trò là điểm hỗ trợ và cài đặt. Tuy nhiên, nếu thiết kế và định vị các ông chủ không phù hợp có thể dẫn đến khó khăn trong sản xuất và do đó làm tăng chi phí.

Các ông chủ cũng sẽ tăng yêu cầu về vật liệu và trọng lượng của vật đúc bằng nhôm. Các phần nhô ra có thể được thiết kế lại theo cách sau để có được các bộ phận nhẹ hơn.

Những cân nhắc về thiết kế cho thiết kế của ông chủ

Sau đây là một số cân nhắc về thiết kế cần được tính đến khi thiết kế phần trùm trong các bộ phận.

  • Nếu cần có lỗ, hãy thử thêm một lỗ ở giữa bệ nâng để đạt được độ dày thành đồng đều.
  • Cung cấp các góc tròn lớn hơn cho các phần nhô ra để cho phép kim loại nóng chảy chảy vào một cách thích hợp.
  • Nên thêm các gân vì chúng có thể giúp đảm bảo lấp đầy tốt phần nhô ra và cũng cung cấp thêm sức mạnh cho phần nhô ra.
  • Cung cấp đủ thông gió cho phần nhô ra để vật đúc có thể được đẩy ra dễ dàng hơn.

Đây là đoạn video ngắn giải thích quy trình ứng dụng và thiết kế của bệ nâng trong khuôn đúc.

sườn

Thiết kế của các gân gia cố nhằm mục đích tăng độ cứng của các bộ phận đúc bằng nhôm, từ đó tăng cường độ bền của chúng. Vì vậy, các gân gia cố góp phần tạo nên sự chắc chắn cho vật đúc. Chúng thường được sử dụng kết hợp với các bộ phận yếu hơn khác (chẳng hạn như các phần có thành mỏng) để tăng cường độ bền.

Mặt cắt ngang rắn tương đối dày của nó thường mang lại cường độ cao hơn vì phần dày hơn thường có độ xốp cao hơn, do đó làm giảm khả năng chịu tải của kết cấu. Tuy nhiên, việc sử dụng quá nhiều gân cốt thép có thể dẫn đến sự tập trung ứng suất ở các cạnh của gân cốt.

Các gân cốt thép thường được thiết kế có tiết diện rỗng hay còn gọi là thân tiết kiệm kim loại. Cách tiếp cận này có thể làm giảm việc sử dụng vật liệu của các gân gia cố, do đó làm giảm trọng lượng của các bộ phận.

Hình bên dưới hiển thị kích thước khung sườn được khuyến nghị cho một số trường hợp phổ biến và cũng chỉ ra một số trường hợp không nên sử dụng khung sườn.

Thiết kế không gian từ lỗ đến cạnh

Nếu lỗ quá gần mép nhôm đúc thì độ bền mặt cắt ngang sẽ giảm. Khoảng cách tối thiểu giữa lỗ và cạnh phải được duy trì để tránh sự tập trung ứng suất quá mức ở khu vực này. Vì vậy, khoảng cách thích hợp giữa lỗ và mép phải được xác định dựa trên đường kính của lỗ. Khoảng cách rõ ràng tối thiểu giữa hai lỗ liền kề cũng cần được duy trì. Với mục đích này, cần xem xét đường kính của hai lỗ và diện tích tập trung ứng suất của chúng.

Khoảng cách vừa đủ là để tránh những khu vực yếu. Nếu khoảng cách giữa lỗ và cạnh không đủ thì cũng có thể xem xét xử lý thứ cấp.

Lỗ và cửa sổ

Xét về độ khó của thiết kế, các lỗ và cửa sổ thường dễ xử lý nhất. Tuy nhiên, ngay cả những tính năng đơn giản nhất trong các bộ phận đúc bằng nhôm cũng đòi hỏi sự chú ý cẩn thận đến từng chi tiết trong quá trình thiết kế. Trong quá trình thiết kế cần đảm bảo khả năng sản xuất.

Các ứng dụng phổ biến nhất của lỗ và cửa sổ là trong vỏ của nhiều thiết bị điện tử khác nhau, chẳng hạn như máy tính xách tay và máy tính. Những thiết bị này yêu cầu phải đặt nhiều lỗ. Cách bố trí này gây ra vấn đề cho dòng chảy của kim loại.

Bạn có thể hiểu rõ hơn vấn đề này một cách trực quan thông qua video này.

Các lỗ và cửa sổ cũng có thể gây khó khăn cho việc tháo vật đúc. Điều này là do sự co ngót khi đông đặc của các bộ phận có thể khiến vật đúc bị kẹt trong khuôn. Khi thiết kế lỗ và cửa sổ, bạn có thể làm theo các mẹo sau để giải quyết những vấn đề này.

  • Cung cấp đủ khả năng tháo khuôn để giải quyết vấn đề phóng. Từ việc tính toán công suất đúc, bạn sẽ nhận thấy rằng: các lỗ và cửa sổ yêu cầu công suất đúc lớn hơn bất kỳ kết cấu nào khác. Điều này là do các bức tường phẳng và kín được đặt dọc theo chu vi bên trong.
  • Để ngăn chặn bất kỳ sự cố nào trong quá trình chảy kim loại, bạn có thể sử dụng cấu trúc giống như cây cầu để đảm bảo kim loại có thể chảy liên tục qua các lỗ và cửa sổ. Việc cung cấp các cổng cấp liệu bên, cổng gờ và cổng tràn có thể đảm bảo dòng kim loại chảy trơn tru trong bộ phận. Bạn có thể dễ dàng cắt bớt các cấu trúc bổ sung này sau này.
  • Nếu thiết kế của bạn cho phép, bạn nên loại bỏ cửa sổ lớn và thay thế bằng một loạt lỗ nhỏ. Bởi vì cửa sổ dài có thể làm gián đoạn dòng chảy kim loại và làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của vật đúc.

Lõi bên / Trang trình bày

Bất kỳ lỗ hoặc bộ phận chìm nào song song với đường phân khuôn trong thiết kế sẽ làm tăng đáng kể độ phức tạp của quá trình đúc khuôn nhôm và thậm chí có thể khiến việc đúc bằng các phương pháp truyền thống không thể thực hiện được. Các lõi bên/các thanh trượt có thể dễ dàng tạo ra các bộ phận có lỗ và các đặc điểm chìm.

Lõi được sử dụng để tạo thành các lỗ trên bộ phận, trong khi thanh trượt được sử dụng cho các tình huống có sự khớp ngược trong thiết kế. Tuy nhiên, chúng làm tăng đáng kể chi phí sản xuất khuôn mẫu. Vì lõi và thanh trượt cần được kéo ra riêng biệt (thay vì khuôn chính), điều này sẽ ảnh hưởng đến chu trình đúc của bộ phận.

Các thanh trượt được sử dụng trong khuôn cũng có thể làm cho đường phân khuôn bị dịch chuyển. Điều này là do lực khóa cơ học tác dụng trong quá trình đúc làm cho các thanh trượt được cố định tại chỗ. Tình trạng này phổ biến hơn ở các khuôn đơn vị.

Cố gắng tránh càng nhiều càng tốt

Các nhà thiết kế nên cố gắng căn chỉnh các đặc điểm hình học này song song với hướng đẩy khuôn hoặc thiết kế lại bộ phận để loại bỏ sự cần thiết của lõi/trượt. Ví dụ sau đây cho thấy cách thiết kế lại bộ phận để loại bỏ yêu cầu về lõi bên.
Tuy nhiên, trong một số trường hợp, bạn phải giới thiệu lõi/slide để truyền các tính năng mà không cần xử lý tiếp theo. Bạn có thể thiết kế các thanh trượt lõi hoặc thanh kéo để loại bỏ nhu cầu thực hiện hầu hết (nếu không phải tất cả) các hoạt động xử lý thứ cấp.

Do đó, những khó khăn do chi phí khuôn ban đầu tăng và chu kỳ đúc kéo dài có thể được giảm thiểu bằng cách giảm số bước xử lý thứ cấp. Kết quả là khả năng lặp lại của các bộ phận đã được cải thiện đáng kể.

Cơ chế làm việc

Cơ cấu kéo lõi bên và chuyển động của con trượt thường được dẫn động bằng các chốt nghiêng hoặc xi lanh thủy lực. Các chốt nghiêng là thiết bị cơ khí được sử dụng cho chuyển động kéo/trượt lõi. Trình tự đóng mở của khuôn chính có thể kích hoạt các chốt nghiêng.

Vì vậy, các chân nghiêng có thể được sử dụng mà không cần nguồn điện bổ sung. Chi phí sản xuất cũng thấp hơn. Tuy nhiên, các chốt nghiêng có thể cản trở việc tháo rời vật đúc và chúng chỉ thích hợp cho các đường trượt ngắn hơn.

Thanh trượt phía trên cũng gặp khó khăn khi sử dụng khớp chốt và chỉ có thể sử dụng lò xo. Sử dụng phương pháp thủy lực có thể giải quyết những vấn đề này. Bạn có thể xác định một chu kỳ và sử dụng thanh trượt trên cùng. Nó sẽ không can thiệp vào việc tái chế vật đúc.

Có những phương pháp chuyển động khác có thể được sử dụng cho lõi/ram. Người thiết kế phải chọn phương pháp chuyển động thích hợp dựa trên các yếu tố như ngân sách, khối lượng sản xuất, kích thước bộ phận và chiều dài hành trình của lõi/ram trong vật đúc.

Bạn có thể thảo luận với nhà máy đúc khuôn của mình để có được những gợi ý phù hợp về thiết kế cơ cấu kéo/trượt lõi bên. Chúng tôi cũng hoan nghênh các yêu cầu của bạn và sẽ cố gắng hết sức để hỗ trợ bạn.

Hình thành chủ đề

Khi nói về tạo ren, chúng ta chủ yếu tập trung vào việc tạo ren bên ngoài. Mặc dù về mặt lý thuyết, các sợi bên trong có thể được đúc nhưng do tính phức tạp và chi phí của quá trình sản xuất nên các sợi bên trong không lý tưởng.

Ren ngoài có thể được sản xuất dễ dàng bằng cách sử dụng thiết bị đúc nhôm thông thường và căn chỉnh đường phân chia một cách chính xác hoặc bằng cách sử dụng cơ cấu trượt đơn giản. Tuy nhiên, ren trong cần có bộ phận lắp ráp để xoay lõi trong khuôn.

Điều này sẽ làm tăng chi phí của các công cụ và bộ phận. Để nâng cao tốc độ sản xuất và tính kinh tế, các luồng bên trong thường được xử lý như một hoạt động phụ. Bằng cách này, không cần phải loại bỏ chip khỏi lỗ.

Dung sai lý tưởng của chủ đề

Các sợi chỉ có thể được tạo hình dễ dàng bằng máy đúc nhôm. Các ren đúc thường được giới hạn ở các ren ngoài không yêu cầu mức độ khít chính xác.

Nếu bạn cần cấp độ chính xác cụ thể cho sản phẩm của mình, bạn luôn có thể tham khảo ý kiến ​​của nhà máy đúc khuôn của mình. Xử lý thứ cấp Để đạt được độ chính xác tốt hơn, có thể cần phải điều chỉnh. Ngoài ra, đường kính chính phải tuân theo định nghĩa biên dạng ren đã chỉ định được cả hai bên đồng ý.

Dung sai tối đa và tối thiểu đối với một số nguyên công tạo ren lý tưởng như sau:

Cân nhắc thiết kế chủ đề

Tuy nhiên, khi tạo chủ đề, hãy ghi nhớ những điểm sau.

  • Có thể cần phải thực hiện các thao tác cắt tỉa bổ sung để loại bỏ bất kỳ gờ nào hình thành giữa các ren.
  • Cố gắng áp dụng dung sai trực tiếp càng nhiều càng tốt thay vì chỉ định cấp độ vừa vặn của ren.
  • Các giá trị này bao gồm các giới hạn dung sai đối với các bộ phận khuôn chuyển động, đường phân khuôn và kích thước tuyến tính.
  • Khi yêu cầu dung sai ren nghiêm ngặt hơn, vui lòng tham khảo nhà máy đúc khuôn.
  • Giữ cho các ren ở đường phân khuôn trơn tru có thể đơn giản hóa đáng kể quá trình sản xuất. Vì các ren có đường kính đầy đủ là không cần thiết. Giữ cho các đường ren trơn tru cho phép khuôn di chuyển nhẹ mà không ảnh hưởng đến bộ phận.

Biểu đồ sau đây hiển thị cấu hình luồng bên ngoài được đề xuất.

Chèn

Vật chèn là một mảnh vật liệu rắn được nhúng vào khuôn và tích hợp với bộ phận đúc bằng nhôm. Khi hợp kim đã chọn không đáp ứng được yêu cầu và thiết kế yêu cầu tích hợp các bộ phận làm bằng vật liệu khác thì cần có các miếng chèn.

Có những hệ thống chuyên nghiệp có thể được sử dụng trong quá trình đúc khuôn nhôm để kết hợp các hạt dao. Các hạt dao được đặt bên trong khoang khuôn và nhôm nóng chảy chảy xung quanh các hạt dao, nhờ đó hoàn thành quá trình đúc khuôn.

Khi gặp phải các tình huống sau, bạn có thể cần kết hợp các phần chèn ren trong thiết kế của mình:

  • Các điểm chịu lực dễ bị hao mòn.
  • Do việc tháo và lắp ốc vít thường xuyên quá mức nên các sợi chỉ sẽ bị mòn quá mức.
  • Khi bạn cần các bộ phận ren có độ bền kéo cao hơn để xử lý tải trọng tập trung.

Đúc khuôn chèn tốn kém hơn so với đúc thông thường và độ phức tạp của thiết lập chèn cũng có thể ảnh hưởng đến chi phí sản xuất.

Gợi ý về việc chèn

  • Xác định rõ ràng tất cả các thông số kỹ thuật theo yêu cầu của nhà máy đúc khuôn. Do khe hở lớn trong khuôn nên các hạt dao thường yêu cầu dung sai chặt chẽ hơn. Vui lòng nhận được sự chấp thuận của nhà máy đúc khuôn để đảm bảo rằng dung sai của hạt dao là đủ.
  • Nếu khách hàng muốn cung cấp lưỡi dao, vui lòng thương lượng với nhà máy đúc để đảm bảo dung sai phù hợp với đề xuất của nhà máy đúc. Bởi vì lưỡi dao có dung sai không phù hợp có thể làm hỏng khuôn nghiêm trọng.
  • Phân tích ứng suất gây ra bởi các hạt dao. Đảm bảo rằng những căng thẳng này không có tác động lâu dài đến hiệu suất của sản phẩm.
  • Phần chèn có thể được định hình theo bất kỳ cách nào nếu cần để đảm bảo rằng nó cung cấp đủ lực neo cho các điều kiện tải trọng dự kiến.
  • Tránh các góc nhọn và các đặc điểm khác có thể gây ra sự tập trung ứng suất vào các bộ phận.

Cắt xén

Đường cắt bên dưới thường đề cập đến các đặc điểm hoặc bề mặt hình học lõm trên một bộ phận mà dao thẳng không thể tiếp cận được. Trong quá trình đúc khuôn, phần undercut đề cập đến tính năng hạn chế vật đúc bị đẩy ra ngoài bởi một cơ chế kéo duy nhất.

Vì vậy, khi thiết kế các bộ phận cần tính đến những khó khăn có thể phát sinh trong quá trình gia công và đúc. Đôi khi, bạn có thể loại bỏ ảnh hưởng của undercut bằng cách khéo léo chọn hướng đúc khuôn nhôm. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, điều này không thể đạt được nếu không đưa vào các lõi bên.

Việc thêm lõi bên vào thiết kế sẽ làm cho cấu trúc khuôn và quá trình đúc trở nên phức tạp hơn. So với phương pháp đúc khuôn nhôm truyền thống, cơ chế của các lõi bên phức tạp hơn, do đó dẫn đến chi phí cao hơn và cần nhiều thời gian hơn để thiết lập.

Khi thiết kế undercut, điều cần thiết là phải ghi nhớ những điểm quan trọng sau.

  • Thảo luận với nhà sản xuất của bạn xem có thể sử dụng các dụng cụ cắt chuyên dụng có thể tiếp cận các khu vực khó tiếp cận hay không, chẳng hạn như dụng cụ hình chữ T hoặc hình chữ V.
  • Cố gắng giảm thiểu số lượng lõi bên ngoài. Bởi vì chúng yêu cầu lõi bên, điều này sẽ làm tăng giá thành của khuôn.
  • Việc điều chỉnh đường phân khuôn có thể giải quyết được một số vấn đề về undercut.
  • Thiết kế lại phần của bạn để loại bỏ phần undercut bên trong.
  • Tránh cắt xén không theo hướng kéo khuôn. Nếu lõi bên không được đặt, chúng không thể đẩy ra được.
  • Phần khoét phía dưới phần nhô ra sẽ cản trở việc đẩy nhôm đúc ra.

Tuy nhiên, nếu có thể, tốt nhất nên tránh mọi kiểu cắt xén trong thiết kế.

Thiết kế máng xối

Khe là một lỗ hẹp và đầu của nó có thể có cạnh tròn hoặc có thể không. Nó chủ yếu xuất hiện trên các bộ phận nhôm hình chữ nhật phẳng. Chiều dài của nó thường bị giới hạn. Khe luôn liên tục, nghĩa là nó sẽ xuyên qua hoàn toàn bộ phận.

Tùy thuộc vào chiều dài và hình dạng của rãnh, có thể có nhiều loại rãnh khác nhau, chẳng hạn như rãnh có giới hạn chiều dài ở cả hai bên, rãnh có giới hạn chiều dài ở một bên hoặc rãnh kéo dài hình bán nguyệt.

Các rãnh có thể bao gồm nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, chẳng hạn như rãnh hình chữ T, rãnh khớp nối, hình chữ nhật, đáy phẳng, rãnh hình chữ V, vòng cung, v.v. Chúng thường được cắt dọc theo cạnh và đóng vai trò là đặc điểm để lắp đặt các bộ phận làm bằng vật liệu khác.

Các khe và rãnh trong thiết kế có thể đóng vai trò là bộ phận kẹp cho các bộ phận khác. Chúng cũng cung cấp các lỗ hở để các bộ phận khác (chẳng hạn như công tắc, đòn bẩy, v.v.) có thể đi qua.

Khi thiết kế các khe và rãnh, các mẹo sau có thể hữu ích.

  • Hãy nhớ rằng các khe và rãnh có thể giữ hoặc chuyển kích thước của các bộ phận khác.
  • Trong thiết kế, nên tránh các khe có khoảng cách quá gần. Các khe này sẽ ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của các bộ phận và gây ra sự cố trong quá trình hoàn thiện.
  • Không để lại bất kỳ cạnh sắc nào trong rãnh hình chữ nhật/đáy phẳng. Cố gắng làm tròn tất cả các cạnh bên trong và bên ngoài càng nhiều càng tốt. Điều này sẽ giúp giảm thiểu chi phí mạ điện và giảm bớt các vấn đề nhỏ.
  • Vì lý do tương tự, góc của rãnh hình chữ V cũng phải là hình tròn.

Thiết kế đầu phun

Do sự co ngót của quá trình hóa rắn, vật đúc bằng nhôm đã đông đặc dễ bị kẹt trong khuôn. Do đó, cần có một số bộ phận đẩy để tác dụng thêm lực từ bên trong khuôn để đảm bảo rằng vật đúc có thể được đẩy ra.

Cơ chế phóng của thiết bị đúc khuôn có thể bao gồm nhiều bộ phận. Khuôn đúc chủ yếu bao gồm hai phần, đó là nửa khuôn phủ và nửa khuôn đẩy. Khuôn đẩy có chứa cơ chế phóng.

Đường phân khuôn là điểm mà hai nửa khuôn tách ra. Sau khi quá trình đúc hoàn tất, khuôn đẩy tách ra khỏi đường phân khuôn. Tuy nhiên, do thiết bị phức tạp hơn và nhiều cấu hình khuôn, điều này làm cho hệ thống đẩy trở nên phức tạp hơn.

Chúng ta sẽ chỉ thảo luận về khuôn hai phần truyền thống vì chúng phổ biến hơn và tiết kiệm chi phí hơn. Trong trường hợp này, bộ phận đẩy của khuôn bao gồm các chốt, tấm đẩy, miếng chèn, đường chạy và bất kỳ mẫu khắc nào có trong thiết kế.

Cơ chế đẩy chủ yếu phụ thuộc vào hai thành phần của khuôn: chốt đẩy và tấm đẩy.

Pin đẩy

Chức năng của thanh đẩy là đẩy vật đúc đã đông đặc ra khỏi khuôn. Một chức năng khác của thanh đẩy là kẹp vật đúc để tránh vật đúc bị cong do ứng suất tập trung trong quá trình đông đặc. Tuy nhiên, nhược điểm của thanh đẩy là sẽ để lại vết hằn trên vật đúc.

Vì vậy, người thiết kế nên lựa chọn cẩn thận vị trí và kích thước của thanh đẩy dựa trên kích thước, kết cấu và các yếu tố khác của vật đúc. Khi thiết kế thanh đẩy cần tuân thủ các nguyên tắc sau.

  • Đặt chốt đẩy vào khu vực không có chức năng của vật đúc, chẳng hạn như đáy của khoang sâu, cổng tràn, phần nhô ra hoặc đáy của gân.
  • Khi tháo vật đúc ra, cần đẩy sẽ để lại dấu vết. Vì vậy, vui lòng không đặt bề mặt bên ngoài của vật đúc về phía cần đẩy.
  • Dung sai khuyến nghị cho việc đánh dấu chốt nhô ra hoặc lõm là 0,015" (0,381 mm).
  • Hãy làm theo lời khuyên của các công nhân đúc khuôn vì họ có thể hỗ trợ bạn trong việc lựa chọn kích thước, vị trí và số lượng của các chốt kẹp phù hợp hơn.

Phương pháp sản xuất khuôn đúng có thể làm giảm đáng kể các vết do thanh đẩy để lại. Tuy nhiên, những dấu hiệu này vẫn có thể nhìn thấy rõ ràng. Nhà sản xuất thiết bị gốc và nhà sản xuất khuôn đúc phải thống nhất về vị trí lắp đặt của thanh đẩy.

Ngoài ra, xin lưu ý rằng các tua rua sẽ hình thành xung quanh chốt trên cùng. Thông thường, trừ khi khách hàng phản đối, tình trạng ngoại tình sẽ không xảy ra. Các rìa của chốt trên cùng có thể được làm phẳng để giảm thiểu tác động của chúng.

Tấm đẩy

Tấm đẩy có thể đóng vai trò là thành phần bổ sung cho chốt đẩy hoặc có thể được sử dụng độc lập. Thông thường, nhà máy đúc sử dụng tấm đẩy làm bề mặt lắp đặt cho chốt đẩy. Vì áp suất chỉ tác dụng lên tấm đẩy nên chốt đẩy sẽ đồng thời đẩy chốt đẩy về phía trước và rút vật đúc lại.


Tấm đẩy cũng có thể hoạt động độc lập mà không cần chốt đẩy. Tuy nhiên, chúng ta thường chỉ nhìn thấy nó ở dạng đúc vi mô. Lực do tấm đẩy tác dụng lên bộ phận được sử dụng để đẩy nó ra. Ưu điểm của việc này là tấm đẩy không để lại bất kỳ dấu vết nào trên vật đúc giống như chốt đẩy.

Cạnh sắc nét

Trong thiết kế khuôn đúc nhôm, không được có các cạnh sắc. Các cạnh sắc sẽ tạo ra các điểm nóng trong vật đúc và do sự co ngót khi đông đặc, các điểm nóng này sẽ gây ra sự tập trung ứng suất. Điều này có thể dẫn đến khuyết tật dễ dàng xảy ra ở các góc. Hơn nữa, việc phủ lớp phủ lên các cạnh sắc cũng rất khó khăn.

Vì vậy, các nhà thiết kế có xu hướng bo tròn tất cả các góc nhọn, ngay cả khi bán kính càng nhỏ càng tốt. Áp dụng các góc tròn, bán kính hoặc vát cho tất cả các góc nhọn bên trong và bên ngoài. Dưới đây là một số ví dụ về thiết kế góc nhọn và các nhà thiết kế có thể thiết kế lại chúng theo cách sau.

Một vấn đề khác với các cạnh sắc bên trong là chúng làm tăng đáng kể giá thành của dụng cụ cắt. Như đã biết, chi phí gia công cơ khí khá cao và yêu cầu độ chính xác cao hơn sẽ làm tăng thêm chi phí.

Một lưỡi dao sắc bén hoàn toàn có nghĩa là không dung sai. Mặc dù có thể đạt được một lưỡi dao bên ngoài nhưng lưỡi dao bên trong gần như không thể đạt được độ chính xác như vậy. Ngay cả với những công cụ chính xác nhất, lưỡi dao bên trong luôn có bán kính tối thiểu.

Tuy nhiên, bạn có thể sử dụng các cạnh sắc dọc theo đường phân khuôn một cách an toàn để đảm bảo rằng hai nửa khuôn được đóng khít hoàn toàn. Ngoài ra, hãy cố gắng giảm thiểu việc sử dụng các cạnh sắc nét.

Thuộc tính niêm phong áp lực

Hiệu suất bịt kín áp suất là một chỉ số để đánh giá tính toàn vẹn của vật đúc nhôm, cho biết khả năng chịu được một mức áp suất chất lỏng nhất định của chúng. Trong một số trường hợp, người mua có thể yêu cầu vật đúc phải có đặc tính bịt kín áp suất quy định.


Hiệu suất bịt kín áp suất phần lớn được xác định bởi mật độ và độ xốp của nó. Ngay cả một lượng nhỏ độ xốp cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất bịt kín áp suất của bộ phận và có thể gây rò rỉ trong quá trình sử dụng. Các yếu tố khác nhau có thể ảnh hưởng đến mật độ và độ xốp của vật đúc nhôm.


Không khí bị mắc kẹt bên trong nhôm - đây là mối quan tâm lớn của tất cả các nhà sản xuất. Khi kim loại nóng chảy được phun dưới áp suất cao, lực cản do không khí bị mắc kẹt có thể tạo ra các lỗ rỗng. Sự hiện diện của các lỗ khí trong vật đúc cũng có thể làm giảm mật độ của chúng, do đó ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của cấu trúc.


Có nhiều yếu tố góp phần hình thành lỗ chân lông, khiến vật đúc không thể hoàn toàn không có lỗ rỗng. DFM hiệu quả và kiểm soát chất lượng tốt trong suốt quá trình sản xuất sẽ mang lại mật độ thích hợp và độ xốp tối thiểu.

Các yếu tố được xem xét trong thiết kế khuôn mẫu

Các nhà thiết kế nên tính đến các thông số thiết kế sau để đạt được hiệu suất bịt kín áp suất tốt nhất của vật đúc nhôm.

  • Cẩn thận làm theo các hướng dẫn về góc tròn, gân gia cố và thiết kế góc. Nếu không, dòng kim loại sẽ không trơn tru và nhiễu loạn có thể gây ra lỗ chân lông.
  • Cố gắng giữ độ dày thành đồng đều để tạo điều kiện cho kim loại chảy trơn tru. Tránh các phần dày và bất kỳ sự thay đổi đột ngột nào về độ dày.
  • Đối với các lỗ cần bịt kín bằng áp lực, nên sử dụng phương pháp khoan thay vì gia công cơ học để giảm thiểu ảnh hưởng của độ xốp.
  • Tất cả các lỗ và rãnh chưa được xử lý tiếp theo phải được cung cấp đủ góc thoát nước. Tuy nhiên, nếu các lỗ lõi được gia công sau khi đúc thì cần cung cấp góc nghiêng tối thiểu.
  • Mô phỏng toàn bộ quá trình đúc nhôm để giúp bạn xác định trước các vấn đề tiềm ẩn. Chạy phân tích dòng khuôn để xác định tính năng nào của khuôn có thể cải thiện chất lượng vật đúc.
  • Thiết bị đúc khuôn có hỗ trợ chân không có thể làm giảm đáng kể độ xốp của các bộ phận đúc bằng nhôm. Kết quả là có ít khiếm khuyết hơn ở các bộ phận và hiệu suất mật độ tốt hơn.

Hoạt động xử lý thứ cấp

Hoạt động xử lý thứ cấp cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng chịu áp lực của vật đúc nhôm. Các hướng dẫn sau đây phải được tuân theo trong quá trình xử lý.

  • Phần dày đặc nhất của bất kỳ vật đúc nào đều nằm trên bề mặt của nó hoặc gần nó. Phần bên trong thường ít đặc hơn và có độ xốp cao hơn. Do đó, cần chỉ định mức cho phép gia công tối thiểu để ngăn chặn các bộ phận xốp lộ ra bên trong vật đúc.
  • Nếu mức trợ cấp gia công cần thiết cho bộ phận vượt quá giới hạn cho phép thì các bộ phận xốp bên trong có thể bị lộ ra ngoài. Vì vậy, có thể cần phải xử lý tẩm bổ sung để đạt được hiệu quả bịt kín tốt nhất.
  • Tránh xử lý hai mặt của vật đúc cần phải bịt kín bằng áp suất.
  • Khi xử lý số lượng lớn phôi, nên tránh sử dụng góc nháp lớn. Đặc biệt, cần xem xét góc nghiêng tối thiểu của lỗ lõi.

Ngoài những lưu ý nêu trên, việc lựa chọn hợp kim đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo khả năng chịu áp lực của vật đúc nhôm. Một số hợp kim hoạt động tốt hơn về khả năng chịu áp lực của các thành phần nhôm.

Có thể sử dụng nhiều thiết bị kiểm tra khác nhau để đo khả năng chịu áp suất của các bộ phận bằng nhôm. Thông thường, các thử nghiệm khả năng chịu áp suất được tiến hành trong phạm vi áp suất từ ​​5 đến 40 psi. Nếu cần khả năng chịu áp suất cao hơn, người thiết kế nên tham khảo ý kiến ​​của nhà máy đúc khuôn.

Sức mạnh một phần

Các yêu cầu về độ bền đối với các bộ phận bằng nhôm sẽ có tác động đáng kể đến chi phí và thời gian sản xuất tổng thể. Vì vậy, bạn có thể thảo luận rõ ràng về yêu cầu độ bền của các bộ phận với nhà máy đúc khuôn để lựa chọn phương pháp thiết kế khuôn đúc nhôm khả thi.

Độ bền của nhôm đúc phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Ở đây chúng tôi cung cấp một số lời khuyên về cách đảm bảo độ bền của vật đúc.

  • Đầu tiên cần lựa chọn loại hợp kim nhôm phù hợp. Hợp kim được sử dụng để sản xuất có tác động đáng kể đến độ bền của các bộ phận. Tuy nhiên, độ bền cơ học không phải là thông số quan trọng duy nhất. Hợp kim được chọn phải có đủ khả năng gia công và đáp ứng các yêu cầu khác.
  • Tốt nhất là truyền càng nhiều tính năng tại chỗ càng tốt. Bất kỳ tính năng nào được xử lý sau sẽ gây ra áp lực xử lý cho các thành phần nhôm.
  • Sử dụng quy trình đúc khuôn nhôm có hỗ trợ chân không để giảm độ xốp của các bộ phận. Điều này sẽ làm tăng mật độ của các bộ phận, từ đó nâng cao tính toàn vẹn và độ bền của cấu trúc.
  • Việc thêm các gân gia cố vào phần có thành mỏng và bệ sẽ nâng cao độ ổn định của nó.
  • Các cạnh sắc nét là điểm tập trung ứng suất. Vì vậy, những khu vực này dễ bị thất bại. Bạn nên sử dụng các góc bo tròn để tăng độ cứng cho chi tiết.

Làm theo những hướng dẫn này có thể giúp bạn nâng cao độ bền của các bộ phận đúc khuôn. Tuy nhiên, bạn cũng cần phải xem xét nhiều chi tiết khác. Vui lòng thảo luận với nhà cung cấp khuôn đúc của bạn và tìm kiếm gợi ý về cách tăng độ bền của các bộ phận.

Tính năng nhỏ

Việc xử lý các tính năng nhỏ đòi hỏi các công cụ chính xác hơn. Thời gian, chi phí và độ khó của việc xử lý các tính năng nhỏ đều cao hơn. Các tính năng có dung sai tiêu chuẩn có thể đạt được với chi phí tương đối thấp hơn và có đủ độ chính xác để đáp ứng nhu cầu của bất kỳ người tiêu dùng thông thường nào.


Tuy nhiên, nếu bộ phận của bạn được sử dụng trong một ứng dụng rất phức tạp, bạn có thể cần dung sai chính xác. Việc xử lý vượt quá một mức nhất định được gọi là xử lý vi mô và các công cụ xử lý tiêu chuẩn không thể đạt được điều này.


Xử lý vi mô xử lý các tính năng gia công có dung sai nhỏ hơn một milimet. So với bất kỳ hoạt động gia công tiêu chuẩn nào, chi phí của nó rất cao. Trừ khi thực sự cần thiết, các nhà thiết kế phải tránh đạt được độ chính xác cao như vậy trong thiết kế của mình.


Nếu khuôn phát triển các khuyết tật sớm sẽ dẫn đến chi phí bảo trì đáng kể. Vì vậy, cần nỗ lực giảm thiểu những khuyết tật nhỏ nhằm giảm giá thành của khuôn.

Khắc đúc

Hầu hết các vật đúc bằng nhôm sẽ có một số loại văn bản hoặc trang trí. Những văn bản hoặc đồ trang trí này có thể là chữ cái, logo, nhãn hiệu, mã ngày tháng hoặc số sản xuất, rất hữu ích cho việc theo dõi chuỗi cung ứng, quảng bá thương hiệu và đạt được nhiều mục đích khác.

Việc khắc hoặc trang trí đúc khuôn có thể được thực hiện trên các bộ phận theo ba cách.

  1. Là một tính năng nâng cao
  2. Là một đặc điểm của trầm cảm
  3. Các chữ nổi lên trên bảng lõm

Trong ba phương pháp này, phương pháp tiết kiệm nhất là giữ các chữ cái ở dạng phần nổi lên. Các phần nhô lên trên khuôn nhôm đòi hỏi phải có phần lõm của khuôn.

Tính năng này dễ dàng được tích hợp vào khuôn và gây ra sự mài mòn tối thiểu trong quá trình vận hành. Có ít chữ nổi hơn (bị ấn xuống) và chi phí xây dựng khuôn cũng như chi phí bảo trì trong suốt thời gian sử dụng của khuôn cũng thấp hơn.


Ngược lại, các ký tự khắc trên khuôn nhôm đòi hỏi những đặc điểm nổi lên sẽ được nâng lên trên khuôn thép. Việc xây dựng phức tạp hơn một chút và chi phí bảo trì cũng cao hơn.

Tuy nhiên, nếu người thiết kế muốn duy trì một bề mặt phẳng thì văn bản có thể được thiết kế dưới dạng phần nổi lên trong một bảng lõm. Phương pháp này thực tế hơn vì bạn có thể áp dụng phần lõm vào mà không lo làm hỏng khuôn.

Sau đó, lớp phủ có thể được sử dụng để lấp đầy các khu vực lõm bổ sung. Vì vậy, vui lòng tránh sử dụng các tính năng lõm trực tiếp trên bộ phận.

Hướng dẫn khác

  • Bề mặt (độ dày đường kẻ) của bất kỳ chữ cái hoặc ký hiệu nào phải ít nhất là 0,010 inch (0,254 mm) hoặc lớn hơn.
  • Chiều cao của đường kẻ hoặc ký hiệu phải bằng hoặc nhỏ hơn độ dày của đường kẻ.
  • Nếu bất kỳ văn bản hoặc trang trí nào có chứa các chi tiết phức tạp hoặc chữ đẹp, nó có thể không rõ ràng trong quá trình đúc. Vì vậy, hãy cố gắng đơn giản hóa chúng càng nhiều càng tốt.
  • Góc nghiêng không được nhỏ hơn 10°.

Làm theo những hướng dẫn này sẽ hữu ích cho hầu hết các tình huống. Nếu có bất kỳ yêu cầu nào khác, bạn luôn có thể liên hệ với xưởng đúc của mình để được tư vấn phù hợp.