Características tecnológicas de los moldes de fundición a presión

La fundición a presión, conocida como fundición a presión, es un método de fundición que vierte el líquido de aleación fundido en una cámara de presión, llena la cavidad del molde de acero a alta velocidad y solidifica el líquido de aleación bajo presión para formar un casting. Las principales características que distinguen la fundición a presión de otros métodos de fundición son la alta presión y la alta velocidad. ① El metal fundido llena la cavidad del molde bajo presión y cristaliza y solidifica bajo una presión más alta. La presión común es de 15-100 MPa. ② El metal fundido llena la cavidad del molde a alta velocidad, generalmente de 10 a 50 m/s, y algunos pueden exceder los 80 m/s (la velocidad lineal de la cavidad introducida a través de la puerta interior, la velocidad de la puerta interior), por lo que el metal líquido El tiempo de llenado es muy corto y la cavidad del molde se puede llenar en aproximadamente 0,01-0,2 segundos (dependiendo del tamaño de la pieza fundida). Las máquinas de fundición a presión, las aleaciones de fundición a presión y los moldes de fundición a presión son los tres elementos principales de la producción de fundición a presión, y uno de ellos es indispensable. El llamado proceso de fundición a presión es el uso orgánico e integral de estos tres elementos, de modo que se puedan obtener piezas fundidas calificadas, incluso de alta calidad, con buena apariencia, buena calidad intrínseca y dimensiones que cumplan con los requisitos del plano o acuerdo. ser producido de manera estable, rítmica y eficiente.

1. Máquina de fundición a presión (1) Clasificación de las máquinas de fundición a presión Las condiciones de calentamiento de la cámara de prensado de la máquina de fundición a presión se pueden dividir en dos categorías: cámara de prensado en caliente y cámara de prensado en frío. Dependiendo de la ubicación de la cámara de prensado y del molde, la máquina de fundición a presión de cámara fría se puede dividir en tres tipos de máquinas de fundición a presión: vertical, horizontal y totalmente vertical. Máquina de fundición a presión con cámara caliente vertical Cámara fría dormitorio vertical completo (2) Parámetros principales de la máquina de fundición a presión a fuerza de cierre (fuerza de sujeción) (kN) ————————KN b fuerza de inyección (kN) —— ————————————KN c Distancia máxima entre placas móviles y moldeadoras————————mm d Distancia mínima entre placas móviles y moldeadoras———— ————mm Carrera de e placa en forma de ————————————mm f Espaciado interior de barra grande (horizontal × vertical) ————————mm g Diámetro de varilla grande——————————— —————mm h Fuerza de expulsión——————————————————KN i Carrera de expulsión———— —————————————mm j Posición de inyección (centro, excéntrica)——————————mm k Cantidad de metal vertido de una vez (Zn, Al, Cu)———— ————Kg l diámetro de la cámara de presión (Ф)— ————————————— mm m período de ciclo vacío—————————————— s n fundición en El área proyectada de la superficie de separación bajo diversas condiciones de presión específicas Nota : También debe haber diagramas de dimensiones de instalación de la placa de moldura móvil y la placa de moldura fija, etc. 2. Aleaciones de fundición a presión: Las aleaciones utilizadas en piezas de fundición a presión son principalmente aleaciones no ferrosas. En cuanto a los metales ferrosos (acero, hierro, etc.), rara vez se utilizan debido a problemas como los materiales del molde. Entre las piezas de fundición a presión de aleaciones no ferrosas, la aleación de aluminio es la más utilizada, seguida de la aleación de zinc. La siguiente es una breve introducción a la situación de la fundición a presión de metales no ferrosos.

(1) Clasificación de las aleaciones no ferrosas fundidas a presión: contracción impedida, contracción mixta, contracción libre, aleación de plomo-----0,2-0,3 0,3-0,4 0,4-0,5 aleación de bajo punto de fusión, aleación de estaño, aleación de zinc-- ------0.3-0.4 0.4 -0.6 0.6-0.8 Serie aluminio-silicio--0.3-0.5 0.5-0.7 0.7-0.9 Aleación de aluminio no ferroso fundido a presión Serie aluminio-cobre Serie aluminio-magnesio--- 0,5-0,7 0,7-0,9 0,9-1,1 aleación de alto punto de fusión aleación de magnesio serie aluminio-zinc ----------0,5-0,7 0,7-0,9 0,9-1,1 Aleación de cobre (2), varias aleaciones de fundición a presión Recomendado temperatura de fundición Tipos de aleación Espesor de pared promedio de las piezas fundidas ≤ 3 mm Espesor de pared promedio de las piezas fundidas gt; 3 mm Estructura simple Estructura compleja Estructura simple Estructura compleja

Aleación de aluminio Serie de aluminio y silicio 610-650 ℃ 640-680 ℃ 600-620 ℃ 610-650℃

Serie aluminio cobre 630-660℃ 660- 700℃ 600-640℃ 630-660℃

Serie aluminio-magnesio 640-680℃ 660-700℃ 640-670 ℃ 650-690 ℃

Serie aluminio-zinc 590-620 ℃ 620-660 ℃ 580-620 ℃ 600-650 ℃

Aleación de zinc 420-440 ℃ 430- 450 ℃ 400-420 ℃ 420-440 ℃

Aleación de magnesio 640-680 ℃ 660-700 ℃ 640-670 ℃ 650-690 ℃

Aleación de cobre latón ordinario 910-930 ℃ 940-980 ℃ 900-930 ℃ 900-950 ℃

Latón de silicio 900-920 ℃ 930-970 ℃ 910-940 ℃ 910-940 ℃

Nota: ① La temperatura de fundición generalmente se mide por la temperatura del metal fundido en el horno de mantenimiento.

②La temperatura de fundición de la aleación de zinc no puede exceder los 450 ℃ para evitar granos gruesos. Debido a las características del proceso de fundición a presión, la selección correcta de cada parámetro del proceso es el factor decisivo para obtener piezas fundidas de alta calidad, y el molde es el requisito previo para la selección y el ajuste correctos de cada parámetro del proceso. la predicción de diversos factores que pueden ocurrir en la producción de fundición a presión una reflexión integral. Si el diseño del molde es razonable, se encontrarán menos problemas en la producción real y la tasa de aprobación de la fundición será alta. Por el contrario, el diseño del molde no es razonable. Al diseñar la pieza fundida en el Ejemplo 1, la fuerza envolvente de los moldes móviles y fijos es básicamente la misma. Sin embargo, el sistema de vertido se realiza principalmente en el molde fijo y se produce en la matriz Guannan. -Máquina de fundición donde el punzón no puede alimentar material después de la inyección, es imposible la producción normal. La pieza fundida permanece pegada al molde estacionario.

Aunque el acabado de la cavidad del molde fijo es muy suave, debido a la cavidad profunda, todavía existe el fenómeno de que se pegue al molde fijo. Por lo tanto, al diseñar el molde, es necesario analizar exhaustivamente la estructura de la pieza fundida, estar familiarizado con el proceso de funcionamiento de la máquina de fundición a presión, comprender la posibilidad de ajustar la máquina de fundición a presión y los parámetros del proceso, dominar las características de llenado. bajo diferentes circunstancias, y considere el método de procesamiento del molde, perforación. Solo después de la forma finalizada y fija podemos diseñar un molde que sea realista y cumpla con los requisitos de producción. Como se mencionó al principio, el tiempo de llenado del metal fundido es extremadamente corto y la presión específica y el caudal del metal fundido son muy altos. Estas son condiciones de trabajo extremadamente duras para el molde de fundición a presión, junto con el impacto de. La tensión alternada por enfriamiento y calentamiento tiene un gran impacto en la vida útil del molde. La vida útil del molde generalmente se refiere a la cantidad de moldes que se pueden fundir (incluida la producción de fundición a presión) mediante un diseño y fabricación cuidadosos, en condiciones de uso normales, combinado con el daño natural que ocurre con un buen mantenimiento, antes de que pueda ya no se reparará ni se desechará (número de desechos).

Notas sobre problemas comunes de moldes encontrados en la producción de fundición a presión:

1. Ejemplos de sistemas de vertido y sistemas de desbordamiento

(1) Requisitos para bebederos de moldes en máquinas de fundición a presión horizontales de cámara fría. : ① El tamaño del diámetro interior de la cámara de presión debe seleccionarse de acuerdo con la presión específica requerida y la plenitud de la cámara de presión. Al mismo tiempo, la desviación del diámetro interior del manguito del bebedero debe ser apropiadamente mayor que la desviación de. El diámetro interior de presión por unos pocos alambres, para evitar la desviación entre el manguito del bebedero y la cámara de presión. El diámetro interior de la cámara de presión no es axial, lo que puede provocar que el punzón se atasque o se desgaste gravemente. El espesor de la pared del manguito de la puerta no puede ser demasiado delgado. Para facilitar la salida de la pintura de la cámara de presión, la longitud del manguito del bebedero debe ser generalmente menor que el conducto de salida del punzón de inyección. ② Los orificios internos de la cámara de presión y el manguito de la compuerta deben pulirse finamente después del tratamiento térmico y luego pulirse a lo largo del eje. La rugosidad de la superficie debe ser ≤ Ra0,2μm. ③ La profundidad del desviador y la cavidad que forma el revestimiento es igual a la profundidad del canal lateral, su diámetro coincide con el diámetro interior del manguito del bebedero y hay una pendiente de 5° a lo largo de la dirección de desmoldeo. Cuando se utiliza un bebedero introducido con recubrimiento, se puede aumentar el grado de llenado de la cámara de presión porque se acorta la longitud efectiva de la cámara de presión.

(2) Requisitos para el canal del molde ① La entrada del canal del molde horizontal frío generalmente debe ubicarse por encima de 2/3 del diámetro interior de la parte superior de la cámara de presión para evitar la gravedad del material fundido. metal en la cámara de presión. El material entra demasiado pronto en el canal y se solidifica antes de tiempo. ② El área de la sección transversal del corredor lateral debe disminuir gradualmente desde el bebedero hasta la puerta interior. Para ampliar la sección transversal, se producirá una presión negativa cuando el metal fundido fluya, lo que fácilmente inhalará el gas. la superficie de separación y aumentar el flujo del metal fundido. El vórtice en el aire. Generalmente, la sección transversal de salida es 10-30 más pequeña que la de entrada. ③ El corredor debe tener cierta longitud y profundidad. El propósito de mantener una cierta longitud es estabilizar el flujo y guiarlo. Si la profundidad no es suficiente, el metal fundido se enfriará rápidamente. Si la profundidad es demasiado, la condensación será demasiado lenta, lo que no sólo afectará la productividad sino que también aumentará la cantidad de material reciclado. ④ El área de la sección transversal del corredor lateral debe ser mayor que el área de la sección transversal de la puerta interior para garantizar la velocidad del metal fundido que ingresa al molde. El área de la sección transversal del corredor principal debe ser mayor que el área de la sección transversal de cada corredor secundario. ⑤ Los dos lados de la parte inferior del corredor deben estar redondeados para evitar grietas prematuras, y los dos lados pueden tener una pendiente de aproximadamente 5°. La rugosidad de la superficie de la parte del corredor es ≤ Ra0.4μm.

(3) Puerta interior ① La superficie de separación no debe cerrarse inmediatamente después de que el metal fundido ingresa al molde, y la ranura de desbordamiento y la ranura de escape no deben impactar el núcleo de frente. La dirección del flujo del metal fundido después de ingresar al molde debe ser lo más cercana posible a las nervaduras fundidas y los disipadores de calor, llenando desde paredes gruesas a delgadas, etc. ② Al seleccionar la ubicación de la puerta interior, mantenga el flujo de metal fundido lo más corto posible. Cuando se utilizan compuertas de múltiples hebras, es necesario evitar que varias hebras de metal fundido converjan e impacten entre sí después del moldeo, lo que resulta en defectos como arrastre de corrientes parásitas e inclusiones de oxidación. ③ La puerta interior de las piezas de paredes delgadas y las piezas gruesas debe ser adecuadamente más pequeña para garantizar la velocidad de llenado necesaria. La puerta interior debe configurarse para facilitar la extracción sin causar defectos en el cuerpo de fundición (comer carne).

(4) Tanque de rebose ① El tanque de rebose debe ser fácil de quitar de la pieza fundida y tratar de no dañar el cuerpo de la pieza fundida. ② Al abrir una ranura de escape en el tanque de rebose, preste atención a la posición de la abertura de rebose para evitar el bloqueo prematuro de la ranura de escape, lo que hará que la ranura de escape sea ineficaz. ③ No se deben abrir varias aberturas de desbordamiento o una abertura de desbordamiento muy ancha y gruesa en el mismo tanque de desbordamiento para evitar que el líquido frío, escoria, gas, pintura, etc. en el metal fundido regrese a la cavidad del molde desde el tanque de desbordamiento, causando defectos de fundición.

2. Fileteado de fundición (incluidas las esquinas). Los dibujos de fundición a menudo indican requisitos como esquinas redondeadas no especificadas R2 al fabricar moldes, no debemos ignorar las funciones de estas esquinas redondeadas no especificadas y no debemos hacerlo. Esquinas o esquinas redondeadas demasiado pequeñas. Los filetes de fundición pueden suavizar el llenado del metal fundido, permitir que el gas en la cavidad se descargue secuencialmente, reducir la concentración de tensiones y extender la vida útil del molde. (Las piezas fundidas tampoco son propensas a sufrir grietas o diversos defectos debido a un relleno desigual). Por ejemplo, el molde del cárter de aceite estándar tiene esquinas más claras. En términos relativos, el molde del cárter de aceite de Brother tiene la mejor apertura de molde en la actualidad y también hay más cárteres de aceite para motores de servicio pesado.

3. Está estrictamente prohibido tener socavados artificiales en la dirección de desmolde (a menudo cuando la pieza fundida se atasca en el molde durante la prueba del molde y cuando se manipula con métodos incorrectos, como (como taladrar, cincelar con fuerza, etc. hacen que el área sea cóncava).

4. Rugosidad de la superficie: las piezas de moldeo y el sistema de vertido deben pulirse cuidadosamente según sea necesario y deben pulirse en la dirección de desmoldeo. Porque todo el proceso en el que el metal fundido ingresa al sistema de vertido desde la cámara de presión y llena la cavidad del molde solo toma entre 0,01 y 0,2 segundos.

Para reducir la resistencia al flujo del metal fundido y minimizar la pérdida de presión, es necesario tener una gran suavidad en la superficie por donde fluye. Al mismo tiempo, las condiciones de calentamiento y erosión del sistema de compuerta son relativamente malas. Cuanto peor es el acabado, más fácil es dañar el molde.

5. Dureza de las piezas que forman el molde Aleación de aluminio: aproximadamente HRC46° Cobre: ​​aproximadamente HRC38° Al procesar, el molde debe intentar dejar un margen para la reparación, alcanzar el límite superior del tamaño y evitar la soldadura. . Requisitos técnicos para el montaje de moldes de fundición a presión: 1. Requisitos de paralelismo entre la superficie de separación del molde y el plano de la plantilla. 2. Requisitos de verticalidad de postes guía, casquillos guía y plantillas. 3. El plano de los insertos del molde fijos y móviles en la superficie de separación es de 0,1 a 0,05 mm más alto que las placas de cubierta del molde fijos y móviles. 4. La placa de empuje y la varilla de reinicio están al ras con la superficie de separación. Generalmente, la varilla de empuje está rebajada 0,1 mm o según los requisitos del usuario. 5. Todas las piezas móviles del molde se mueven de forma fiable, sin lentitud ni movimiento del pasador.

6. El control deslizante se coloca de manera confiable, manteniendo una distancia de la pieza fundida cuando se extrae el núcleo, y más de 2/3 del área de coincidencia entre el control deslizante y el bloque es después de cerrar el molde. .

7. La rugosidad del bebedero es suave y sin costuras.

8. Al cerrar el molde, el espacio local en la superficie de separación del inserto es <0,05 mm.

9. El canal de agua de refrigeración es liso y las señales de entrada y salida están señalizadas.

10. La rugosidad de la superficie de la moldura es Rs=0,04, sin daños menores. Los moldes de fundición a presión de mi país se han desarrollado rápidamente en términos de producción y cantidad, solo superados por los troqueles de punzonado y los moldes de plástico representan aproximadamente el 8% de la producción total de varios tipos de moldes en mi país. .