Литье под давлением является широко применяемым методом при изготовлении большого количества деталей для множества сфер промышленности. Одним из главных факторов успешного производства детали при таком методе является правильно изготовленная пресс-форма, в которую будет заливаться металл. Именно свойства пресс-формы оказывают большое влияние на характеристики выплавляемого изделия, поэтому при изготовлении необходимо учитывать конструкцию формы.

На что влияет пресс-форма?

В случае неправильно спроектированной формы появляется высокая вероятность образования коррозии материала и ухудшение качества изделия в целом, поэтому, учитывая все влияющие на продукцию факторы, можно предотвратить все риски производства.

Проектирование формы

• Размеры и геометрия. На этом этапе происходит определение размеров и геометрического вида детали. Размер детали и количество полостей позволяют узнать объем изделия и как его нужно будет открывать. В процесс проектирования геометрического вида входит расположение разделительной линии, делящей форму на две части. Именно такая линия способствует легкому открытию формы и извлечению заготовки из нее. Она является главным фактором расположения поверхностей детали – они проектируются в направлении открытия формы.
• Проектирование полостей. Полости бывают двух видов: многогнездные и одногнездные, производители выбирают вид, учитывая несколько параметров. На количество полостей влияют следующие факторы: число изготавливаемых деталей, ориентация полостей и время. Выбирая многогнездную форму следует взять во внимание факт повышения сложности извлечения и заполнения отливки.
• Площадь проекции. С помощью нее полости проецируют на план. Она перпендикулярна раскрытию формы, и с ее помощью рассчитывают силу воздействия металла на стенки формы. Если не рассчитать силу воздействия, то материал перельется, и могут образоваться неровности. При ее расчете на деталь принимается фактор давления механизма, площадь проекции и коэффициент, который рассчитывают на запас прочности при максимальном давлении заливки.
• Объем и форма. Чтобы правильно их выбрать, стоит учитывать усадку детали в результате ее охлаждения, так как более крупные детали имеют большую степень усадки из-за долгого охлаждения. Также на конечный размер формы оказывают влияние и другие факторы: размер канала, как закрывается форма, литники. Размер каналов рассчитывается в соответствии с полостями и затворами. Форма и сечение каналов выбираются для улучшения гидродинамики литья металла. Усадка может являться фактором ускорения поступления металла и отделения его от стенок каналов. А более гладкая внешняя поверхность способствует минимизации турбулентности, скопления воздуха и так далее.
• Моделирование. На этом этапе происходит расчет режима заполнения формы. Можно менять характеристики выплавляемых изделий в зависимости от желаемого результата при помощи увеличения или уменьшения времени заливки. Так, например, быстрая заливка обеспечивает хорошее качество верхнего слоя, а более долгая делает изделия высокой прочности.

Факторы, которые нужно учитывать при создании пресс-форм для литья

• Уклон боковых стенок, когда деталь достают из формы.
• Скругление. Сварный шов при соединении деталей посредством сглаживания поверхности, который увеличивает срок службы формы. Это делают на сгибах для снижения производственных рисков. Их могут добавлять во все части форм, кроме разделительных линий.
• Разделительные линии. Они также важны при проектировании. Если их спроектировать неправильно, или при производстве они деформируются, то при литье металл может выйти за пределы разделения и образовать ненужные швы.
• Бобышки. Это так называемые выступы в изделии, которые служат в качестве точек крепления в литых изделиях. Бобышки сложно заполняются металлом, так что при производстве детали нужно следить за их качественным заполнением и применением дополнительных приемов, обеспечивающих правильность их отливки, например, ребер жесткости и скруглений.
• Ребра жесткости. Их применение помогает увеличить прочность изделия, а также снижает возникновение трещин и неравномерность толщины. Правильное заполнение улучшит качество литья и снизит вес изделия.
• Отверстия. Отверстия оказываются важными при изготовлении формы, ведь они создают необходимые потоки и помогают с извлечением отливки, что влияет на качество готового товара.
• Толщина стенки. В процессе проектирования необходимо обеспечить равную толщину стенок всей детали – это снизит вероятность деформации и усадки при охлаждении.
• Символы. При производстве деталей добавляются логотипы или даты, для отличия партий. Такой аспект при проектировании не окажется сложной задачей, но стоить такое производство может дороже. Для нанесения более углубленных символов может потребоваться дополнительный материал.