La progettazione e il ruolo significativo della 'bozza del modello' nella pressofusione

Il disegno del modello dello stampo è un elemento fondamentale, cruciale ma spesso trascurato, nella progettazione degli stampi per pressofusione. Si riferisce all'angolo di inclinazione progettato sulla parete del pezzo fuso perpendicolare alla superficie di divisione e il suo unico scopo è garantire che il pezzo fuso possa essere rimosso senza problemi dallo stampo.

I. La funzione principale della bozza del modello

1. Sformatura liscia per evitare graffi:

Questa è la funzione più diretta e primaria. Dopo il raffreddamento e la solidificazione, le parti pressofuse verranno avvolte attorno al nucleo dello stampo. Se non c'è angolo, si genererà un'enorme resistenza di attrito tra il getto e la parete della cavità dello stampo durante la sformatura, con conseguente:

Difficoltà di sformatura: è necessaria un'enorme forza di espulsione, che potrebbe perforare o deformare il getto.

Graffio superficiale: la superficie della fusione viene graffiata dallo stampo e diventa un prodotto difettoso.

Usura dello stampo: accelera l'usura della superficie della cavità dello stampo e riduce la durata dello stampo.

2. Ridurre i segni lasciati dai perni di espulsione:

La sformatura uniforme significa che il perno di espulsione può spingere fuori la fusione con meno forza, lasciando così un segno meno evidente e meno evidente del perno di espulsione sulla fusione e migliorando la qualità dell'aspetto.

3. Migliorare l'efficienza produttiva:

Un processo di sformatura regolare riduce il tempo di sformatura, il che contribuisce a ridurre al minimo il ciclo di pressofusione e quindi a migliorare l'efficienza produttiva complessiva.

4. Prolungare la durata degli stampi

Riduce l'attrito e l'usura durante la sformatura, protegge direttamente lo stampo costoso e riduce i costi di manutenzione e sostituzione dello stampo.

II. Principi di progettazione e considerazioni per la bozza del modello

La bozza del modello di progettazione non è un valore fisso ma richiede una considerazione globale di molteplici fattori.

1. Direzione progettuale di base

Il principio della 'riduzione del materiale': L'aggiunta della bozza del modello segue solitamente il principio della 'riduzione del materiale'. Cioè, per garantire le dimensioni di riferimento del getto, di solito accade che la dimensione dell'apertura della cavità sia maggiore della dimensione del fondo (per la cavità), o che la dimensione della radice del nucleo sia maggiore della dimensione della testa (per il nucleo). In questo modo, durante la sformatura, lo spazio diventa sempre più ampio e non si verificheranno interferenze.

1. Fattori chiave che influenzano la dimensione dell'angolo:

Elemento​	Simulare​	Spiegazioni
L'altezza/profondità del muro	Maggiore è l'altezza, maggiore è l' angolo richiesto	Una cavità profonda o una nervatura profonda è come un cuneo, con una grande forza di serraggio e richiede un angolo maggiore per superare la forza di attrito.
Rugosità superficiale	Più liscia è la superficie, minore è l' angolo richiesto	Il coefficiente di attrito superficiale degli stampi con elevata lucidatura o trattamento con texture della pelle è basso, il che favorisce la sformatura.
Tasso di contrazione	Maggiore è la velocità di contrazione , maggiore sarà la forza di serraggio e maggiore sarà l' angolo richiesto	Quando la lega si solidifica e si restringe, si avvolgerà strettamente attorno al nucleo.
La Forma Geometrica Del Muro	Le forme complesse richiedono un angolo maggiore	Le pareti con scanalature o strutture complesse all'interno hanno una maggiore resistenza alla sformatura.
Tolleranza dimensionale consentita	Più ampia è la zona di tolleranza, più facile sarà progettare l' angolo	Per superfici non combacianti con requisiti dimensionali meno rigidi, l' angolo può essere opportunamente aumentato per garantire una produzione regolare.

2. Valori di riferimento progettuali convenzionali (valori empirici)

Parete esterna (lato cavità): solitamente 1-3° sono sufficienti. Perché il getto si allontanerà dalla parete della cavità dopo il raffreddamento e il restringimento.

Pareti interne, nervature e colonne BOSS (lato nucleo): sono richiesti 2-5° o anche maggiori. Poiché la fusione aderirà saldamente all'anima dopo il restringimento, è necessaria una forza di sformatura maggiore.

Superfici non accoppiate e superfici con dimensioni non critiche: è possibile adottare 3-5° per massimizzare la comodità di sformatura.

Superfici di accoppiamento ad alta precisione: con la premessa di soddisfare i requisiti funzionali, progettare un angolo il più piccolo possibile pari a ≥ 0,5°. Se è veramente impossibile progettare l'angolo (cioè 'sformo zero'), per realizzarlo è necessario utilizzare strutture speciali dello stampo come guide o anime, il che aumenterà significativamente il costo e la complessità dello stampo.

Lega di zinco vs lega di alluminio: a causa del maggiore tasso di ritiro della lega di zinco e del suo spessore di parete tipicamente più sottile, l'angolo di sformo richiesto è solitamente maggiore di quello della lega di alluminio.

III. Conclusione

L'angolo di sformo è un ponte fondamentale che collega la progettazione del prodotto e la produzione degli stampi. Un angolo apparentemente insignificante determina direttamente:

Qualità della parte (se è graffiata o meno)

Efficienza produttiva (se è regolare)

Costo dello stampo (se si usura, se richiede una struttura complessa)

Costo di produzione (tasso di rendimento)

Con la premessa di soddisfare le funzioni del prodotto e di non influenzare l'assemblaggio, si dovrebbe adottare il più possibile un angolo di sformo maggiore. Questo è il modo più economico ed efficace per aumentare la resa di prodotti qualificati e prolungare la durata degli stampi. Se tutti i fattori richiedono un angolo di sformo estremamente ridotto, è necessario prendere in considerazione l'utilizzo di strutture di stampo come guide o anime per ottenere la sformatura, ma ciò aumenterà in modo significativo la complessità e il costo dello stampo.