Руководство по проектированию и производству пресс-форм для литья под давлением

Нам часто нужны металлические детали разных форм. Мы используем их в наших автомобилях, домах, станках и других инфраструктурах. Вы когда-нибудь задумывались, как можно сделать такую детальную форму? Форма для литья под давлением Технология произвела революцию в нашей жизни. С помощью этого метода можно создавать сложные формы и узоры. Литые детали широко распространены в широком спектре применений.

В этой статье мы узнаем некоторые основы о литейных формах. Кроме того, это будет отличным руководством для тех, кто ищет лучшие услуги по литью под давлением. Вы узнаете, как литейные цеха изготавливают литейные формы. Так что, усаживайтесь поудобнее и внимательно прочитайте эту статью.

Обзор литья под давлением

Литье под давлением — известный тип процесса литья металла. Как следует из названия, этот метод обычно использует специальные штампы для работы. Форма конечной металлической детали зависит от формы штампов. Хотя существуют различные типы литья под давлением, базовая технология для всех одинакова. Материал, используемый для изготовления этих форм, — закаленная инструментальная сталь.

Литье под давлением имеет долгую историю. Люди изобрели эту технологию в 1838 году. В ранние времена это применение было только для целей печати. Позже, по мере развития технологий, люди обычно учились использовать этот метод для создания различных сложных металлических деталей. Литье под давлением имеет несколько преимуществ.

• Литейная форма обычно обеспечивает высокую эффективность производства. Эта часть сравнительно быстрее других процессов литья в постоянные формы. В результате вы можете создавать сотни металлических деталей за меньшее время.
• Детали литейных форм обычно имеют гладкую поверхность. Для деталей из металла HPDC это более очевидно. В результате вам могут не понадобиться дополнительные услуги по обработке.
• Метод литья под давлением универсален. Он обычно работает со многими металлами, включая алюминий, цинк и магний.
• Поскольку этот метод быстрый, он, как правило, снижает производственные затраты. Хотя создание штампов может быть дорогим, этот метод дешевле в долгосрочной перспективе.
• Литые детали широко распространены во многих отраслях промышленности. Этот метод позволяет изготавливать двигатель, коробку передач и структурные детали вашего автомобиля. Вы также можете найти подобные применения в других секторах.

Различные виды литья под давлением

Литье под давлением обычно имеет шесть основных типов, каждый из которых имеет свои собственные преимущества. Каждый тип подходит для определенных применений. Давайте рассмотрим их конкретную технологию и использование продукта.

Тип #1 HPDC (литье под высоким давлением)

Как следует из названия, этот метод литья под давлением требует высокого давления для работы. литье под высоким давлением технически проталкивает расплавленный металл в каждый угол формы. В результате можно получить очень точные металлические детали.

В автомобильной промышленности из высококачественных алюминиевых деталей HPDC изготавливаются отливки блоков двигателей и коробок передач. В медицинской промышленности следует отметить различное оборудование и инфузионные насосы. Кроме того, многие компоненты самолетов также нуждаются в металлических деталях, отлитых методом HPDC.

Тип #2 LPDC (литье под низким давлением)

Этот метод литья под давлением является полной противоположностью HPDC. Он подразумевает низкое давление, обычно от 2 до 15 фунтов на квадратный дюйм. Процесс почти похож, но он, как правило, медленнее, чем HPDC. Поскольку он медленный, вы можете легко контролировать движение расплавленного металла.

Металлические детали LPDC широко распространены в автомобильных колесах, головках цилиндров и системах подвески.

Тип #3 Литье под давлением

Этот метод литья под давлением использует гравитационную силу для заполнения формы расплавленным металлом. Процесс обычно заключается в заливке расплавленного металла в форму сверху, а жидкость стекает вниз. Это просто и дешево, поскольку не требует дополнительных сил.

The литье под давлением Этот метод широко распространен при изготовлении трубной арматуры и различной кухонной утвари.

Тип #4 Вакуумное литье под давлением

Как следует из названия, этот метод литья подразумевает создание вакуумной среды. Это делается перед заливкой расплавленного металла. В результате вы не получаете никаких дефектов литья, вызванных захваченным газом внутри.

Вакуумное литье под давлением подходит для изготовления деликатных компонентов. Электронное литье, детали самолетов и некоторые автомобильные детали являются достойными примерами.

Тип #5 Литье под давлением

Литье под давлением объединяет литье и ковку. После впрыскивания расплавленного металла в форму процесс применяет высокое давление во время затвердевания. Давление выдавливания в основном уменьшает дефекты пористости.

Литье под давлением широко распространено из-за высокой прочности и плотности металлических деталей. Некоторые распространенные примеры — детали подвески, кронштейны и некоторые строительные компоненты.

Тип #6 Полутвердое литье под давлением

Этот процесс также сочетает литье и ковку. Единственное отличие в том, что этот процесс использует полутвердые металлы. Он выглядит как консистенция шлама. SMDC очень популярен для изготовления многих деталей автомобилей, электронных корпусов и медицинских приборов. перейти к литье под давлением из твердого алюминия страницу, чтобы узнать больше.

Что такое форма для литья под давлением?

Инструмент, используемый в методе литья под давлением, обычно называется литейной формой. Люди также называют его инструментом для литья под давлением. Процесс изготовления этого инструмента известен как инструмент для литья под давлением.

В определении говорится, что форма для литья под давлением — это уникальный инструмент, используемый в процессе литья под давлением. Его основная цель — придать расплавленному металлу желаемые формы. В большинстве случаев они обычно состоят из двух половин: неподвижной и подвижной половины матрицы.

Когда обе половинки сомкнуты, внутри образуется полость, которая имитирует форму желаемой детали. Высококачественный литая форма имеет важное значение для обеспечения наивысшей точности ваших готовых металлических деталей. Однако есть несколько компонентов:

Полость пресс-формы

Полость внутри формы обычно является полостью формы. Она фактически задает форму и размер конечной металлической детали. Расплавленный металл впрыскивается в эту полость и застывает, чтобы получить желаемую форму. Обратите внимание, что при изготовлении этой полости необходимо обеспечить высокую точность.

Пресс-форма для литья под давлением со штифтом сердечника

Стержень — еще один важный компонент литейной формы. Он создает особенности литья, такие как отверстия или углубления. В основном он создает сложные геометрические формы внутри металлической детали. Однако, в зависимости от требований, вы можете сделать его с использованием песка или металла. Обратите внимание, что этот стержень должен выдерживать высокое давление и температуру во время работы.

Выталкивающие штифты

Как следует из названия, эти штифты в основном выталкивают подвижную литейную половину формы из неподвижной. В процессе проектирования инженеры тщательно размещают их там, где они могут оказывать равномерное давление. Правильная конструкция всегда гарантирует, что деталь не будет повреждена.

Система направляющих

Питатель обычно направляет расплавленный металл в полость формы. Он состоит из нескольких дорожек, которые идут в разные части формы. Правильная конструкция литниковой системы имеет решающее значение для равномерного распределения расплавленного металла. В целом, адекватная литниковая система значительно снижает дефекты.

Система перелива

Система перелива собирает избыток расплавленного металла во время процесса впрыска. В результате система может предотвратить дефекты, вызванные захваченным воздухом. Обратите внимание, что эта система может отсутствовать в некоторых литейных формах.

Другие

Такие элементы, как болты и штифты, удерживают вместе систему литой формы. Эти детали должны быть прочными и тщательно обработанными. Метод литья под давлением требует высокого давления, давления газа и тепла. Выбор правильных материалов имеет решающее значение для поддержания этих деталей в хорошем состоянии.

Материал формы для литья под давлением: закаленная инструментальная сталь

Закаленная инструментальная сталь — это общий тип стали. Она имеет различные марки, подходящие для конкретного использования. Вы можете добиться высокой твердости и прочности стали методом термической обработки. Однако почему эти инструментальные стали так популярны?

Во-первых, они обладают высокой износостойкостью. Во-вторых, их прочность обычно делает их идеальными для многих видов обработки. В-третьих, они также обеспечивают стабильные размеры. Наконец, и это самое важное, они могут выдерживать экстремальные температуры. Как вы знаете, это свойство имеет решающее значение для литья под давлением.

Закаленная инструментальная сталь имеет пять различных групп. Каждая группа идеально подходит для уникальных применений.

Материал для литья под давлением холодной обработки

Следующие четыре марки широко распространены в производстве форм для литья под давлением.

Оценка	Углерод	Марганец	Кремний	Хром	никель	Молибден	Ванадий
О6	1.45%	1.00%	1.00%	–	–	0.8-1.4%	–
А3	1.25%	0.50%	–	5.00%	0.30%	0.9-1.4%	0.8-1.4%
А6	0.70%	1.8-2.5%	–	0.9-1.2%	0.30%	0.9-1.4%	–
Д2	1.50%	0.45%	0.30%	11.0-13.0%	–	0.90%	1.00%

Материалы для литья под давлением для горячей обработки

Как следует из названия, эти материалы подвергаются воздействию высоких температур во время литья. Они идеально подходят для литьевых форм HPDC. Существуют различные марки: марки H1–H13 обычно представляют собой сплавы на основе хрома. С другой стороны, сплавы вольфрама имеют марки от H20 до H39, а сплавы на основе молибдена — от H40 до H59.

Другие типы

Существуют и другие типы сталей для литья под давлением. Особого внимания заслуживают SKD61, 8407, DIN 1.2343, 2083 и 8418. Эти стали обладают специфическими свойствами. Как вы знаете, методы литья под давлением бывают разных типов. Поэтому и материалы различаются в зависимости от этих типов.

Три распространенных типа форм для литья под давлением

В целом, мы можем разделить пресс-формы на три типа в зависимости от количества полостей. Это разнообразие возникает в основном из-за конкретных потребностей. Различные конструкции полостей позволяют производителям литьевых пресс-форм быстро изготавливать детали.

Одногнездные штампы типа #1

Как следует из названия, эти литые формы имеют одну полость. Используя эти формы, можно производить одну металлическую деталь за цикл. Люди широко используют эти формы для простых и малосерийных заказов.

Использование этих штампов упрощает проектирование, что является их главным преимуществом. Однако скорость вывода ниже, чем при использовании многогнездных штампов.

Многогнездные матрицы типа #2

Многогнездные штампы имеют больше полостей. Используя эти штампы, вы можете производить несколько металлических деталей за один цикл. Это означает, что вы можете производить больше продукции, чем одногнездные штампы. Поэтому многогнездные штампы идеально подходят для заказов большого объема.

Лучшее в этих штампах то, что они предлагают более низкую стоимость производства. Однако они обычно имеют сложную конструкцию.

Семейство пресс-форм типа #3

В многогнездных штампах вы найдете одинаковую конструкцию полости, но несколько раз. Обычно вы можете создавать несколько металлических деталей за один цикл. Однако в многогнездных пресс-формах эти конструкции отличаются. Таким образом, в каком-то смысле все многогнездные пресс-формы являются многогнездными, но не все многогнездные пресс-формы являются многогнездными.

Алюминиевая литьевая форма: тенденции рынка

Рынок алюминиевых литьевых форм значительно вырастет в 2024 году. По данным Persistence Market Research, этот рынок оценивался в $301,3 млн в 2023 году. В будущем ожидается, что этот сектор будет стабильно расти на 4,8% в год. Эксперты ожидают, что этот рынок достигнет $481,6 млн в 2033 году.

Как изготавливаются формы для литья под давлением?

В предыдущем разделе мы кратко обсудили различные методы литья под давлением и типы форм или инструментов. В этом разделе мы в целом сосредоточимся на том, как они изготавливаются. Вы будете знакомы с пошаговым процессом на каждом заводе по литью под давлением. Таким образом, вы будете знать каждый шаг изготовления форм, когда вы планируете изготавливать уникальные металлические детали. Это на самом деле важно для изготовления металлических деталей на заказ.

Шаг #1 Проектирование формы

Этот шаг, возможно, один из самых важных аспектов процесса. Здесь вы решите, как должна выглядеть ваша металлическая деталь и какие этапы будут задействованы в ее изготовлении. В зависимости от конструкции детали, тип метода литья под давлением также должен быть правильно выбран.

В этом случае важны два параметра: размерный анализ и геометрическая перспектива. Размерный вид информирует вас о том, сколько полостей имеет ваша металлическая деталь. Какой тип пресс-формы (однополостной, многополостной или семейной) вам требуется? Такая конструкция также позволяет вам легко определить давление и объем отливки.

Геометрический вид, который информирует вас об уровне сложности металлической детали и вашем плане того, как ее открыть и вытолкнуть. Однако очень важно отметить тип используемой здесь линии разъема. Вы должны убедиться, что эта линия разъема будет совпадать с направлением открытия формы.

Аналогично, компания, занимающаяся литьем под давлением, также учитывает другие важные аспекты на этом этапе. Мы кратко обсудим их в следующем разделе.

Шаг #2 Выбор материала

Метод литья под давлением обычно подразумевает изменение давления и температуры. Поэтому необходимо выбирать материал, который хорошо совместим с этими ситуациями. Обычно инженеры используют здесь различные типы инструментальных сталей. В предыдущем разделе мы подробно обсудили эти инструментальные стали.

Шаг #3 Обработка формы

После того, как ваш дизайн и материалы готовы, вы должны спланировать, как формировать литейную форму. В этом случае решающую роль играют различные методы обработки. Инженеры предпочитают станки с ЧПУ для изготовления литейных форм.

Как вы знаете, обработка на станках с ЧПУ обеспечивает исключительную точность. Технически можно достичь допуска до 0,01 мм. У вас есть такие опции, как фрезерование на станках с ЧПУ, сверление, точение, расточка и многое другое.

Шаг #4 Термическая обработка

Различные виды термической обработки очень важны при изготовлении форм для литья под давлением. Этот шаг значительно повышает прочность и долговечность обработанных деталей. Кроме того, этот процесс делает форму более устойчивой к износу.

Распространенные методы термообработки — закалка, отпуск, отжиг и снятие напряжений. Эти методы обычно обеспечивают хорошую работу литой формы во время литья под давлением.

Шаг #5 Завершение

После термообработки новая литая форма нуждается в некоторых завершающих штрихах. Эти шаги имеют решающее значение для обеспечения гладких поверхностей и точных размеров.

Методы финишной обработки могут включать полировку, шлифовку и пескоструйную обработку. Основная цель всех этих методов — придать деталям литейной формы более гладкую и лучшую текстуру. В результате они могут достигать высоких допусков.

Шаг #6 Сборка при необходимости

Бывают случаи, когда вам может понадобиться изготовить детали литой формы по отдельности. Когда деталей много, сборка всегда должна выполняться осторожно. Фабрика литейных форм всегда проверяет, чтобы сборка была правильно выстроена.

Шаг 1Тестирование TP7T7

После выполнения всех вышеперечисленных шагов производители литьевых форм проверяют эти формы в лаборатории. Они проводят испытания, чтобы убедиться, что форма в хорошем состоянии и работает правильно. Эти испытания говорят вам, что формы высокого качества.

Ключевые этапы проектирования пресс-формы для литья под давлением

Как упоминалось в предыдущей части, при проектировании литейной формы учитываются несколько ключевых факторов. В этом разделе мы в основном обсудим их и выясним, почему они имеют решающее значение при изготовлении литейных форм.

Фактическая конструкция детали

Перед изготовлением литейной формы инженеры создают саму деталь. Для этой работы они используют различные программы для 2D и 3D-чертежей. На большинстве заводов по производству литейных форм графические дизайнеры обычно используют SolidWorks или AutoCAD.

Во время визуального тестирования вам нужны 2D-модели. Инженеры используют этот чертеж для проверки размеров после каждого этапа производства. Хорошо спроектированная деталь дает высококачественные результаты. Поэтому, когда вы работаете с производителем, убедитесь, что у него есть эти планы, прежде чем он начнет изготавливать продукт.

Тип литья под давлением

Это очень важный фактор при принятии решения. форма для литья под давлением. Обычно это изменяет качество, прочность и отделку готовой детали.

В зависимости от этого существует шесть различных типов впрыска: HPDC, LPDC, вакуумный и другие.

При проектировании типа впрыска необходимо учитывать несколько факторов. Во-первых, с каким типом металла вы работаете? Во-вторых, учитывали ли вы линии разъема, геометрические виды и детали конструкции? В-третьих, какова ожидаемая вами скорость производства?

При использовании правильного типа впрыска форма всегда будет заполняться правильно, а дефекты литья будут встречаться реже. Кроме того, правильный выбор значительно сокращает время цикла. В целом, можно получить очень хороший результат.

Конструкция ворот и направляющих

Литник и литник направляют расплавленный металл в литейную форму и обычно контролируют поток жидкости. Правильная конструкция обеспечивает плавное и эффективное заполнение и снижает различные типы дефектов литья.

При проектировании литника и литника учитывайте размер, местоположение и форму. Литник должен быть установлен в правильном месте, чтобы минимизировать турбулентность.

Проектирование основания пресс-формы для литья под давлением

Основание пресс-формы обычно поддерживает и выравнивает все части пресс-формы. При проектировании убедитесь, что вы создали прочную конструкцию. Она обеспечивает общую устойчивость системы.

Здесь следует учитывать материал и температуру. Основание формы должно выдерживать высокое давление и температуру. Также следует проверить правильность выравнивания и посадки.

Система охлаждения

Система охлаждения помогает форме затвердевать расплавленному металлу. Правильная система охлаждения обычно повышает скорость производства и качество деталей. Однако неправильное охлаждение может привести к различным дефектам литья. Поэтому при проектировании формы обеспечьте соответствующую систему охлаждения.

Существуют различные виды систем охлаждения. Люди часто используют водопроводы и охлаждающие вставки. Охлаждающие пробки отлично подходят для мест, где нужно быстро охладиться. При проектировании системы охлаждения пресс-формы постарайтесь сбалансировать тепло по всей пресс-форме.

Система вентиляции и выброса

Система вентиляции и выброса в основном удаляет захваченный воздух из формы. Захваченный воздух может быть создан формой или находиться там до впрыска.

При проектировании пресс-формы размещайте вентиляционные отверстия в высоких точках. В этом случае можно использовать тонкие вентиляционные отверстия, чтобы избежать облоя. Также размещайте толкатели в правильном месте, чтобы предотвратить повреждения.

Обратите внимание, что эффективные системы вентиляции и выброса обычно повышают качество деталей. В целом, это сокращает время цикла и эффективность производства.

Моделирование

После того, как вы учли все вышеперечисленные факторы, моделирование показывает вам именно то, что вы спроектировали. Моделирование может помочь вам обнаружить недостатки и проблемы с потоком металла. Производители литьевых форм обычно используют программное обеспечение, такое как MAGMASOFT, ProCAST и Flow-3D.

Часто задаваемые вопросы

Какие металлы используются при литье под давлением?

В литье под давлением распространенными металлами являются алюминий, цинк, магний, свинец, олово и медь. Эти металлы популярны из-за своей низкой температуры плавления. Кроме того, они также обладают превосходными литейными свойствами, прочностью и долговечностью. Среди всех этих металлов алюминий является самым популярным. Он легкий и имеет превосходное соотношение прочности и веса.

Является ли 4140 инструментальной сталью?

Да, сталь LSS 4140 — это тип инструментальной стали. Этот сплав обеспечивает превосходную твердость, прочность и износостойкость. Это превосходная инструментальная сталь для большинства видов обработки. В частности, вы можете найти ее применение в различных вращающихся компонентах. Например, заслуживают внимания оси, приводные валы, шестерни и шпиндели.

Какая сталь используется для литья под давлением?

Вид стали в основном варьируется в зависимости от типа метода литья под давлением. Для литьевых форм HPDC широко распространены инструментальные стали серии H. С другой стороны, для LPDC или работ по холодной обработке известны серии стальных инструментов O, A и D. Существуют также некоторые специальные марки, такие как SKD61, 8407 и 8418.

Краткое содержание

Литье под давлением имеет решающее значение для изготовления многих сложных металлических деталей. Вы можете создавать литые детали различными методами. HPDC и LPDC — два наиболее распространенных метода, которые вы будете использовать в компании, занимающейся литьем под давлением.

Пресс-формы для литья под давлением бывают трех типов: одногнездные, многогнездные и семейные. Каждый тип подходит для определенных производственных требований.

Sincere Tech входит в десятку лучших производители пресс-форм в Китае которая предлагает пластиковые формы для литья под давлением, формы для литья под давлением. Эта фабрика по производству форм предлагает широкий спектр услуг по изготовлению пластиковых форм и литью под давлением. Их обслуживание клиентов также очень быстрое. Не стесняйтесь обращаться к нам.