Při navrhování produktu je třeba zvážit jeho potenciální aplikace. Hliníkové tlakově lité díly mohou sloužit nejen konstrukčním funkcím, ale také zlepšit estetiku. Proto se stal oblíbenou alternativou k jiným materiálům.

Vzhledem k tomu, že moderní počítače jsou mnohem výkonnější než dříve, doba zpracování se několikrát prodloužila. Lisované díly mají nejen vynikající konstrukční význam, ale mají také vynikající estetické funkce.

Na tlakovém licím stroji byste měli jasně specifikovat účel dílu. To vám může pomoci vybrat vhodný materiál a určit vhodnou toleranci pro parametry návrhu na základě vašich požadavků. Měli byste také zvážit odolnost proti korozi, poměr pevnosti k hmotnosti, vodivost a další vlastnosti součásti.

Zákazníci však často nakonec zaplatí za kvalitu a sílu, která daleko převyšuje jejich požadavky. Plné pochopení funkčního použití dílů vám proto pomůže lépe porozumět procesu tlakového lití.

U vnitřních hliníkových odlitků není vzhled důležitý. Ale u vnějších odlitků, jako jsou skořepiny nebo pouzdra, je vzhled velmi důležitý.

Koncoví uživatelé vždy upřednostňují esteticky příjemné produkty. Proto, bez ohledu na výkon komponent, budou spotřebitelé upřednostňovat vzhled. Vnější tlakově lité díly by tedy měly mít atraktivní vzhled.

Při navrhování dílů je proto třeba dbát na estetické hledisko. Naplánujte si předem efekt povrchové úpravy, kterého chcete dosáhnout. Dobrá povrchová úprava může poskytnout dodatečnou ochranu před extrémními povětrnostními podmínkami.

Proces montáže hliníkových odlitků může být relativně jednoduchý nebo velmi složitý v závislosti na složitosti dílů. Tradiční odlévací zařízení má určitá omezení, pokud jde o typy dílů, které lze odlévat. Proto bylo dříve velmi obtížné odlévat složité detaily.

Složité díly však mohou být rozděleny do vhodných sekcí a poté po odlití spojeny pomocí vhodných montážních metod. Některé běžné montážní techniky tlakového lití zahrnují:

• Zapínání
• Závit
• Svařování
• Vstřikované kovové součásti
• Jádrové vrtání otvorů atd.
  
  

Před zahájením návrhu musíte zvolit konkrétní montážní techniku pro tlakově lité díly. Protože způsob montáže může výrazně ovlivnit design, vyberte si prosím vhodnou možnost montáže, která splňuje vaše požadavky.

Měli byste provést podrobnou analýzu rozpočtu nákladů na projekt. Protože problém s rozpočtem přímo ovlivňuje každý aspekt vašeho výrobního podnikání. Váš návrh musí vycházet z rozpočtu, aby splnil požadavky rozpočtu.

Zkušení konstruktéři mohou výrazně snížit náklady na tlakové lití, aniž by byla ohrožena kvalita dílů. Měli byste dodržovat určité konstrukční parametry, abyste se vyhnuli přílišnému navrhování dílů a tím se vyhnuli zbytečným nákladům.

Například přidání drážek vám umožní navrhovat lehčí díly bez obětování výkonu. Může také snížit náklady na materiál. Kromě toho snížení nebo odstranění zkosení a ostrých rohů může výrazně snížit náklady a složitost forem a procesů odlévání.

Design produktu se může výrazně lišit v závislosti na výběru materiálů. Každá slitina má určitá omezení. Pro dosažení nejlepší integrity a pevnosti hliníkových tlakových odlitků je vyžadován pečlivý návrh a provedení.

V závislosti na složení slitinových prvků použitých v hliníku se může lišit jeho hmotnost, tekutost, pevnost, vodivost, bod tání a další vlastnosti. Ne všechny slitinové prvky jsou však vhodné pro odlévání materiálů.

Některé oblíbené hliníkové slitiny, které lze použít pro tlakové lití, zahrnují:

• A380
• A383 (ADC12)
• A413
  
  

K dispozici je mnoho dalších typů hliníkových slitin. Musíte si vybrat vhodnou na základě svých konkrétních potřeb a rozpočtových omezení.

Úhel úkosu je jedním z důležitých konstrukčních parametrů při tlakovém lití hliníku. Vztahuje se na stupeň zkosení nebo sklonu mezi jádrem a povrchem součásti a dělicí čárou formy. Říkáme tomu také úhel úkosu.

Projektant musí v případě potřeby zajistit dostatečné úhly vyhození. Protože bez adekvátních úhlů vyhazování se odlitky po ztuhnutí budou obtížně vyjímat a stále existuje možnost poškození dílů nebo dokonce samotné formy.

Při výpočtu požadavků na dělicí úhel vezměte v úvahu následující faktory:

• Obecně se pro většinu geometrických prvků používá společný úhel zkosení.
• Existují určité výjimky pro vnitřní stěny a povrchy. V takových případech je objem větrání obvykle dvojnásobný než u venkovních stěn.
• Požadavky na úhel úkosu se mohou lišit v závislosti na slitině použité pro odlévání. Možná budete muset vypočítat úhel úkosu na základě typu hliníkové slitiny, kterou jste si vybrali.
  
  

Níže budou ilustrovány standardní tolerance pro úhly úkosu vnitřního povrchu hliníkových odlitků různých hloubek.

Standardní tolerance pro jakoukoli slitinu lze vypočítat pomocí následující rovnice.

Pokud chcete dosáhnout menšího úhlu úkosu, můžete použít přesné tolerance. To však vyžaduje přesnější zpracování a přináší vyšší náklady. Proto se doporučuje vyhnout se používání přesných tolerancí, pokud to není nezbytně nutné.

Tolerance přesnosti pro vnitřní povrchový tah hliníkových odlitků různých hloubek jsou následující.

Toto je vzorec pro výpočet tolerance přesnosti součásti.

Vezměte prosím na vědomí, že výše uvedený návrh diagramu byl pro lepší pochopení konceptu přehnaný. Ve skutečnosti je návrhový diagram velmi malý, a pokud není pozorně sledován, obvykle si jej nelze vůbec všimnout.

Koordinovaný design pohyblivé formy a pevné formy je životně důležitý. I když je jeden z nich nekonzistentní, bude bránit procesu tlakového lití hliníku. Konstrukce pohyblivé formy je obvykle náročnější. Struktura pevné formy je relativně jednoduchá, ale pohyblivá forma musí zvládnout více součástí. Při vstřikování materiálu do formy může vlivem tlaku přebytečného materiálu jádro vyklouznout a tím vzniknout předimenzované rozměry.

Tolerance pohyblivých součástí formy závisí na lineární toleranci a toleranci projekční plochy. Mezi nimi se lineární tolerance vztahuje k délce jezdce jádra formy, zatímco oblast projekce se vztahuje k hlavě jezdce jádra formy obrácené k roztavenému materiálu.

Pohyb lze provádět v lineárním směru kolmém na projekční plochu. Proto je nejlepší udržovat toleranci pohybu součástí formy na minimální hodnotě nula stupňů.

Vzhledem ke konstrukci tlakového licího zařízení mohou být během výrobního procesu povoleny pouze relativně velké nebo kladné tolerance. Na základě určitých proměnných projektované plochy jsou standardní tolerance a tolerance přesnosti následující. Směrnice NADCA.

Dělicí čára je poloha, kde se dvě poloviny formy spojují, aby vytvořily kompletní strukturu produktu. Vzhledem k procesu tlakového lití je vytvoření dělicí linie nevyhnutelné. Protože návrh vždy obsahuje minimálně dvě komponenty.

Dělicí čára jasně ukazuje rozdíl mezi pohyblivou matricí a pevnou matricí formy. Tolerance dělicí čáry se vztahuje na maximální míru oddělení formy, která je povolena pro zajištění správného provedení procesu tlakového lití hliníku.

Když se tlak materiálu pokusí donutit obě poloviny formy k oddělení, materiál vyteče z místa oddělení podél dělicí čáry. Toto je vada blesku při tlakovém lití. Odlévání vyžaduje dodatečné dokončovací procesy pro odstranění třmenu, nálitků, vtoků a přepadových otvorů. Tolerance dělicí linie je funkcí promítnuté plochy formy, která představuje separační plochu, kde se roztavený materiál pohybuje z jedné poloviny formy do druhé.

Zcela uzavřené formy nemají mezi sebou žádné mezery, takže tolerance projektované plochy je vždy kladná. Stupeň oddělení formy závisí na tlaku skořepiny formy a na upínací síle použité k udržení obou polovin formy uzavřené.

Tolerance dělicí čáry se bude lišit v závislosti na slitině, velikosti a hloubce součásti. Doporučené standardní hodnoty tolerance a hodnoty přesnosti tolerance pro dělicí linku tlakového lití jsou následující.

Pokud však projektovaná plocha tlakově litého dílu přesahuje 300 čtverečních palců, obraťte se prosím na továrnu na tlakové lití (1935,5 cm²).

Přídavek na obrábění se vztahuje k množství surového materiálu, které lze odebrat z hotového hliníkového tlakově litého dílu. Odlitky mohou mít drsnost povrchu a geometrické tvary, které se mírně odchylují od skutečného provedení. Proto je po tlakovém lití nutné sekundární zpracování, aby se tyto chyby napravily.

Klíčovým bodem je, že nejlepší mechanické vlastnosti a hustota odlitků se nacházejí na povrchu nebo v blízkosti povrchu. Proto by měl být přídavek na obrábění pečlivě stanoven, aby se zabránilo pronikání do méně hustých částí.

Ve fázi návrhu však musí být pro proměnné obrábění a odlévání specifikována určitá velikost přídavku na obrábění. Pokud je přídavek na obrábění příliš malý, nemusí splňovat požadavky na kvalitu povrchu a existuje riziko zanechání vad na dílech.

Na druhou stranu nadměrné přídavky na obrábění dílů prodlouží dobu výroby, mzdové náklady a celkové náklady. Konzultace s dodavatelem tlakového lití předem vám pomůže určit vhodný přídavek na obrábění.

Obecně by minimální přídavek na obrábění měl být 0,010 palce (0,25 milimetru), aby se snížilo opotřebení nástroje a minimalizovala poréznost odlitků. Maximální přídavek na obrábění je součtem minimálního přídavku na obrábění a deformace odlitků.

Následuje příklad porovnání přídavků na obrábění ve dvou různých polohách referenčních bodů.

U plochých a velkých dílů je však třeba uvážit další. Hodnoty přídavků na obrábění v tomto případě můžete konzultovat se svým slévačem.

Vždy se snažte, aby tloušťka stěny celého dílu byla jednotná. Jednotná tloušťka je výhodná pro lepší tekutost a tuhnutí kovu. Proto bude kvalita a celistvost odlitku lepší.

Pokud však musíte ve svém návrhu poskytnout proměnnou tloušťku stěny, měli byste místo náhlé změny tloušťky zavést postupný přechod ve formě zaoblených rohů/poloměrů. Jinak ve vašem návrhu zůstanou ostré hrany.

V designu produktu by neměly být žádné ostré hrany. To totiž ovlivní tok kovu a znesnadní vyjmutí formy po odlití. Pokud se však stěny setkají na dělicí čáře, mohou být tyto hrany zachovány.

Ačkoli neexistuje žádný absolutní standard pro tloušťku nebo tenkost stěny, je nejlepší ji udržovat v určitém limitu. Typický rozsah tloušťky stěny hliníkových tlakových odlitků je 0,0787 palce (2,0 mm) až 0,1378 palce (3,5 mm). To také závisí na velikosti a struktuře součásti.

To se však může lišit v závislosti na slitině odlitku, konfiguraci součásti, velikosti součásti a aplikaci. Pokud je například velikost součásti malá, je možné odlévat část stěny o tloušťce 0,020 palce (0,50 milimetru).

U malých i velkých hliníkových odlitků však mohou existovat výjimky z maximální a minimální tloušťky stěny. Pokud narazíte na nějaké problémy, můžete se obrátit na svou továrnu na lití.

Zvětšení tloušťky stěny zvýší tuhost součásti. Příliš silná stěna však zpomalí proces ochlazování, a tím brání procesu tuhnutí. Pokud tedy nebudou přijata vhodná opatření, povede to ke špatné kvalitě odlitku.

Silné stěny také zvýší hmotnost produktu. Proto produktoví designéři, kteří se zaměřují na snižování hmotnosti součástí, dávají přednost použití tenkých stěn. Pokud však tloušťka stěny překročí určitou mez, bude tuhost příliš nízká a při dalším zpracování je náchylná k deformaci.

Problém deformace lze vyřešit postupným zpracováním. Tenké stěny odlitků však postrádají tuhost a pevnost. Instalace výztužných žeber může výrazně zvýšit tuhost tenkých stěn a učinit je stabilnějšími.

Moderní technologie tlakového lití je však již dostatečně vyspělá, aby zvládla většinu klíčových konstrukčních parametrů. Tyto technologie by však měly být zvažovány pouze tehdy, pokud mohou zajistit lepší výkon nebo ekonomické výhody pro součásti.

Kovové držáky a drážky jsou dva běžné konstrukční prvky konstrukce lehkých komponent. Mohou výrazně snížit množství materiálu potřebného pro výrobu součástí, aniž by to ovlivnilo jejich integritu a pevnost.

Kovová úspora místa se vztahuje na duté prostory, které se obvykle nacházejí ve výztužných žebrech, které se používají ke snížení spotřeby materiálu a tím ke snížení hmotnosti součásti. Části mezi výztužnými žebry jsou málo použitelné, a proto je lze z konstrukce bezpečně odstranit.

Při navrhování kovových chráničů dílů je třeba mít na paměti následující body.

• Vyvarujte se ostrých hran na kovových chráničích. Použijte zaoblené rohy/poloměry s co největším poloměrem. Minimální poloměr by měl být 0,06 palce (1,524 mm).
• Udržujte rovnoměrnou tloušťku stěny kolem kovového chrániče. Snažte se, aby se tloušťka blížila obvyklé doporučené hodnotě.
• Zajistěte co největší úhel podříznutí.
  
  

Taštičkovitá struktura je další technika snižování hmotnosti. Tenkostěnný díl lze použít k nahrazení silnějšího dílu otvory, čímž se sníží množství materiálu potřebného pro výrobu. Sáčkovitá struktura však někdy způsobuje nepravidelné smrštění.

Proto byste se měli pečlivě rozhodnout, kde dutiny použít. Pro posílení struktury dutin můžete také použít výztužná žebra. To zvýší tuhost dutin a zlepší tok kovu. Snížení množství použitého kovu může také zvýšit rychlost chlazení, a tím zkrátit výrobní cyklus.

• Když mají dva protínající se povrchy ostré rohy, použití zaoblených rohů nebo poloměrů k jejich spojení může zabránit vysoké koncentraci napětí v dané části formy nebo součásti.
• Zaoblení/poloměry: Pro jakékoli hrany nebo rohy podél dělicí čáry formy nejsou vyžadovány žádné zaoblení/poloměry.
• Zajistěte dostatečný úhel úkosu pro zaoblení, která jsou kolmá k dělicí čáře.
  
  

Zaoblení/poloměry v dílech můžete navrhnout podle následujících pokynů.

Konstruktéři by měli dodržovat následující konstrukční úvahy, aby se snížilo smrštění hliníkových odlitků.

• Při návrhu je třeba se vyvarovat nadměrných nebo tlustých částí. Pokud je to možné, návrh by měl být revidován tak, aby používal tenčí části a materiály jádra, které šetří kov.
• Přidání plochých nebo svislých žeber na stěnu může zlepšit charakteristiky podávání a snížit tendenci ke smršťování.
• Přidání kompresních kolíků může snížit smrštění v určitých oblastech.

Níže jsou uvedeny některé konstrukční úvahy, které je třeba vzít v úvahu při navrhování nálitků v součástech.

• Pokud je potřeba otvor, zkuste přidat otvor do středu vyvýšené plošiny, abyste dosáhli jednotné tloušťky stěny.
• Zajistěte větší zaoblené rohy pro výstupky, aby roztavený kov mohl vhodně proudit.
• Doporučuje se přidat žebra, protože mohou pomoci zajistit dobré vyplnění výstupku a také dodat výstupku další pevnost.
• Zajistěte dostatečné větrání výstupku, aby bylo možné odlitky snadněji vyhazovat.
  
  

Toto je krátké video, které vysvětluje aplikaci a proces návrhu vyvýšené plošiny při tlakovém lití.

Konstruktéři by se měli pokusit zarovnat tyto geometrické prvky rovnoběžně se směrem vyhazování formy nebo přepracovat součást tak, aby eliminovala potřebu jádra/skluzu. Následující příklad ukazuje, jak přepracovat součást, aby se eliminoval požadavek na boční jádra.
V některých případech však musíte zavést jádra/diapozitivy, aby bylo možné tyto prvky přenést bez nutnosti následného zpracování. Můžete navrhnout základní posuvy nebo táhla, abyste eliminovali potřebu většiny (pokud ne všech) operací sekundárního zpracování.

Obtíže způsobené zvýšenými počátečními náklady na formu a prodlouženým cyklem odlévání lze tedy zmírnit snížením počtu sekundárních zpracovatelských kroků. V důsledku toho se výrazně zlepšila opakovatelnost dílů.

Mechanismus bočního tahu jádra a posuvný pohyb jsou obvykle poháněny šikmými čepy nebo hydraulickými válci. Šikmé čepy jsou mechanická zařízení používaná pro tahový pohyb jádra. Sekvence otevírání a zavírání hlavní formy může aktivovat šikmé kolíky.

Proto lze šikmé kolíky používat bez přídavného zdroje energie. Výrobní náklady jsou také nižší. Šikmé čepy však mohou překážet při demontáži odlitků a jsou vhodné pouze pro kratší skluzy.

Horní jezdec má také potíže s použitím čepových spojů a může používat pouze pružiny. Použití hydraulické metody může vyřešit tyto problémy. Můžete definovat cyklus a použít horní posuvník. Nebude to překážet při recyklaci odlitků.

Existují další metody pohybu, které lze použít pro jádro/ram. Konstruktér musí zvolit vhodnou metodu pohybu na základě faktorů, jako je rozpočet, objem výroby, velikost součásti a délka dráhy jádra/beranu v odlitku.

Můžete diskutovat s vaší továrnou na tlakové lití, abyste získali vhodné návrhy týkající se konstrukce mechanismu bočního vytahování/posuvu jádra. Vítáme také vaše dotazy a uděláme maximum, abychom vám pomohli.

Závity lze snadno tvarovat pomocí stroje na tlakové lití hliníku. Odlévané závity jsou obvykle omezeny na vnější závity, které nevyžadují přesnou úroveň lícování.

Pokud pro svůj díl potřebujete konkrétní třídu přesnosti, vždy se můžete obrátit na svou továrnu na tlakové lití. Sekundární zpracování Pro dosažení lepší přesnosti mohou být nutné úpravy. Kromě toho by měl hlavní průměr odpovídat specifikované definici profilu závitu, na které se obě strany dohodly.

Maximální a minimální tolerance pro některé ideální operace vytváření závitů jsou následující:

Při vytváření vláken však mějte na paměti následující body.

• K odstranění jakýchkoliv otřepů vytvořených mezi nitěmi mohou být nutné další ořezové operace.
• Pokuste se co možná nejvíce použít přímé tolerance místo určení třídy lícování závitu.
• Tyto hodnoty zahrnují meze tolerance pro pohyblivé součásti formy, dělicí čáry a lineární rozměry.
• Pokud jsou vyžadovány přísnější tolerance závitu, obraťte se na továrnu na tlakové lití.
• Udržování hladkých závitů na dělicí čáře může výrazně zjednodušit výrobní proces. Protože závity s plným průměrem nejsou nutné. Udržování hladkých závitů umožňuje mírný pohyb formy bez ovlivnění součásti.

Následující tabulka ukazuje doporučenou konfiguraci externího vlákna.

• Jasně definovat všechny specifikace požadované továrnou na tlakové lití. Vzhledem k velké mezeře ve formě vyžadují vložky obvykle přísnější tolerance. Získejte souhlas továrny na tlakové lití, abyste zajistili, že tolerance vložek jsou dostatečné.
• Pokud si zákazník přeje poskytnout čepele, domluvte se prosím s továrnou na lití, abyste zajistili, že tolerance jsou v souladu s návrhy továrny na lití. Protože čepele s nevhodnými tolerancemi mohou formu vážně poškodit.
• Analyzujte napětí způsobené vložkami. Zajistěte, aby tato namáhání neměla dlouhodobý dopad na výkon produktu.
• Vložku lze libovolně tvarovat podle potřeby tak, aby poskytovala dostatečnou kotvící sílu pro očekávané podmínky zatížení.
• Vyhněte se ostrým rohům a dalším prvkům, které mohou způsobit koncentraci napětí v součástech.

Funkcí tlačné tyče je vytlačit ztuhlý odlitek z formy. Další funkcí tlačné tyče je upnutí odlitku, aby se zabránilo jeho ohnutí v důsledku soustředěného napětí během procesu tuhnutí. Nevýhodou tlačné tyče je však to, že zanechá stopy na odlitku.

Proto by měli konstruktéři pečlivě vybrat polohu a velikost tlačné tyče na základě velikosti, struktury a dalších faktorů odlitku. Při navrhování tlačné tyče je třeba dodržovat následující pokyny.

• Umístěte vyhazovací kolík do nefunkční oblasti odlitku, jako je dno hluboké dutiny, přepadový port, výstupek nebo dno žebra.
• Při odstraňování odlitků zanechá tlačná tyč stopy. Proto prosím neumisťujte vnější povrch odlitků směrem k tlačné tyči.
• Doporučená tolerance pro vyčnívající nebo zapuštěné označení čepu je 0,015" (0,381 mm).
• Dodržujte prosím rady pracovníků tlakového lití, protože vám mohou pomoci s výběrem vhodnější velikosti, polohy a množství upínacích kolíků.
  
  

Správná metoda výroby formy může výrazně snížit stopy zanechané tlačnou tyčí. Tyto značky jsou však stále dobře viditelné. Výrobce původního zařízení a výrobce tlakového odlitku by se měli dohodnout na montážní poloze tlačné tyče.

Vezměte prosím na vědomí, že kolem horního kolíku se vytvoří třásně. Obvykle, pokud zákazník nevznese námitky, se třásně nevyskytují. Třásně horního kolíku lze zploštit, aby se minimalizoval jejich dopad.

Vyhazovací deska může sloužit jako doplňková součást vyhazovacího kolíku nebo může být použita samostatně. Obvykle továrna na odlévání používá vyhazovací desku jako instalační plochu pro vyhazovací kolík. Protože tlak působí pouze na vyhazovací desku, vyhazovací kolík současně tlačí vyhazovací kolík dopředu a zatahuje odlitek.

Vyhazovací deska může pracovat i samostatně bez potřeby vyhazovacího kolíku. Obvykle se s ním však setkáváme pouze u mikroformování. Síla, kterou působí vyhazovací deska na díl, se používá k jeho vyhození. Výhodou je, že vyhazovací deska nezanechává na odlitku žádné stopy jako vyhazovací kolík.

• Povrch (tloušťka čáry) jakéhokoli písmene nebo symbolu by měl být alespoň 0,010 palce (0,254 mm) nebo větší.
• Výška čar nebo symbolů by měla být stejná nebo menší než tloušťka čar.
• Pokud nějaký text nebo dekorace obsahuje složité detaily nebo jemné písmo, nemusí to být během procesu odlévání jasné. Pokuste se je proto prosím co nejvíce zjednodušit.
• Úhel ponoru by neměl být menší než 10°.
  
  

Dodržování těchto pokynů by mělo být užitečné pro většinu situací. Máte-li jakékoli jiné požadavky, vždy se můžete obrátit na svou továrnu na odlévání, která vám poskytne vhodnou radu.