การออกแบบแม่พิมพ์หล่อแบบไดแคสต์: การควบคุมระบบเกตและการฉีด

ในสองบทความก่อนหน้านี้ เราได้วิเคราะห์ระบบระบายความร้อน ("metronome") ของแม่พิมพ์ และช่องระบายอากาศ (หายใจดังๆ แชแนลดดดด) เราได้สร้างสภาพแวดล้อมทางความร้อนที่เหมาะสมสำหรับการแข็งตัว และเปิดทางให้ก๊าซไหลออก

อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จของการเตรียมการเหล่านี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบสุดท้ายที่ซับซ้อนที่สุดและสำคัญที่สุด นั่นคือ ระบบประตู (การเกต ระบบ) ระบบนี้จะนำโลหะหลอมเหลวเข้าสู่โพรง และการออกแบบของระบบนี้กำหนดความสำเร็จของกระบวนการเติมและคุณภาพขั้นสุดท้ายของการหล่อ

ส่วนที่ 3: ระบบเกต — "ความแม่นยำ ไฮเวย์วววววว สำหรับโลหะหลอมเหลว

ระบบเกตติ้ง หมายถึงเครือข่ายช่องทางทั้งหมดที่โลหะหลอมเหลวไหลผ่าน ตั้งแต่ปลอกฉีดของเครื่องจักรไปจนถึงโพรงชิ้นส่วน วัตถุประสงค์หลักของระบบนี้คือการทำให้โพรงชิ้นส่วนเต็มภายในระยะเวลาที่สั้นที่สุด มีเสถียรภาพ เป็นระเบียบ และควบคุมได้ ขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงข้อบกพร่องต่างๆ เช่น ความปั่นป่วน การกักเก็บก๊าซ การกัดกร่อนจากเชื้อรา และการแข็งตัวก่อนเวลาอันควร

1. ข้อควรพิจารณาในการออกแบบที่สำคัญ

• --การออกแบบระบบรันเนอร์:รันเนอร์เป็นหลอดเลือดแดงหลักที่เชื่อมต่อปลอกสูบเข้ากับประตูทางเข้า การออกแบบของรันเนอร์ยึดหลักการลดความดันและการสูญเสียความร้อนให้น้อยที่สุด รันเนอร์ที่ออกแบบมาอย่างดีมักใช้หน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมูเพื่อให้ได้อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรที่ดีขึ้น มีส่วนโค้งที่โค้งได้อย่างราบรื่นในทุกรอบเพื่อป้องกันการปั่นป่วน และมีพื้นที่หน้าตัดลดลงเรื่อยๆ เพื่อรักษาความดันและเร่งการไหลไปยังประตูทางเข้า

• --การออกแบบภายในประตู:ประตูทางเข้าเป็นวาล์วสุดท้ายก่อนที่โลหะจะเข้าไปในโพรง และเป็นส่วนที่ต้องใช้ทักษะทางเทคนิคมากที่สุดในการออกแบบระบบประตู

• ที่ตั้ง:ตำแหน่งเกตเป็นการตัดสินใจเชิงกลยุทธ์ที่กำหนดรูปแบบการเติมทั้งหมด ควรวางตำแหน่งเกตให้ป้อนส่วนที่หนาที่สุดของชิ้นงานก่อน หลีกเลี่ยงการกระทบโดยตรงกับแกนที่บอบบาง และส่งเสริมให้หน้าการไหลต่อเนื่องเป็นหน้าเดียวที่ดันก๊าซไปข้างหน้าไปยังช่องระบายอากาศและจุดล้น

• ขนาดและความเร็ว:พื้นที่หน้าตัดของประตูถูกคำนวณอย่างแม่นยำ ต้องมีขนาดกะทัดรัดเพียงพอที่จะเร่งความเร็วโลหะให้สูงมาก (30-60 เมตร/วินาที) แต่ต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะหลีกเลี่ยงการแข็งตัวก่อนเวลาอันควรหรือแรงเฉือนที่มากเกินไป ความเร็วประตูเป็นพารามิเตอร์หลักที่คำนวณได้ในการออกแบบระบบประตู

• --บทบาทของการจำลอง:สำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อน การปรับปรุงการออกแบบระบบประตูรั้วให้สมบูรณ์แบบด้วยประสบการณ์เพียงอย่างเดียวนั้นไม่น่าเชื่อถือ การออกแบบแม่พิมพ์หล่อแบบไดแคสต์ที่ทันสมัยและทันสมัยส่วนใหญ่อาศัยการจำลองด้วย ซีเออี ซอฟต์แวร์วิเคราะห์การไหลของแม่พิมพ์ (เช่น แมกมาซอฟต์ หรือ ไหล-3D) ช่วยให้นักออกแบบสามารถมองเห็นภาพกระบวนการบรรจุ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น ทำให้สามารถปรับระบบประตูรั้วให้เหมาะสมที่สุดแบบดิจิทัลก่อนการตัดเหล็ก

• 
  

2. การทำงานร่วมกันระหว่างการออกแบบแม่พิมพ์และประสิทธิภาพของเครื่องหล่อแบบฉีด

ระบบประตูที่ออกแบบมาอย่างสมบูรณ์แบบเป็นเพียงแบบแปลนคงที่ การทำให้แบบแปลนนั้นมีชีวิตจริงขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพแบบไดนามิกของเครื่องหล่อแบบฉีดขึ้นรูป แม่พิมพ์ที่ดีเยี่ยมต้องมาพร้อมกับเครื่องจักรที่ยอดเยี่ยม

• --การทำงานร่วมกันของแกนหลัก: การจำลองประสิทธิภาพการฉีดที่แม่นยำ

• ระบบประตูทั้งหมดได้รับการออกแบบทางคณิตศาสตร์ให้ทำงานตามความเร็วในการบรรจุและโปรไฟล์ความดันที่เฉพาะเจาะจง แม่พิมพ์ที่แข็งแรงจะล้มเหลวหากเครื่องหล่อแบบฉีดไม่สามารถส่งมอบโปรไฟล์นี้ได้อย่างแม่นยำและทำซ้ำได้ ระบบควบคุมการฉีดของเครื่องจักรคือเครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนแม่พิมพ์เครื่องหล่อแบบฉีดของ ดาซอนมาพร้อมกับระบบควบคุมการฉีดแบบวงปิดแบบเรียลไทม์ขั้นสูง เทคโนโลยีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเส้นโค้งการฉีดจริงของทุกช็อตจะตรงกับเส้นโค้งเป้าหมายที่ตั้งไว้อย่างสมบูรณ์แบบ ความแม่นยำในการทำซ้ำสูงนี้รับประกันได้ว่าความเร็วเกตที่คำนวณได้จะบรรลุผล ช่วยลดความปั่นป่วนและรับประกันคุณภาพชิ้นส่วนที่สม่ำเสมอ ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของการผลิตปริมาณมากและคุณภาพสูง

• --เครื่องหล่อแบบฉีดเป็นเครื่องมือวินิจฉัย

• ยิ่งไปกว่านั้น ระบบควบคุมอัจฉริยะของ ดาซอน ยังให้การตรวจสอบและแสดงผลเส้นโค้งการฉีดแบบเรียลไทม์ วิศวกรกระบวนการผู้มีประสบการณ์สามารถวิเคราะห์ความผันแปรเล็กน้อยในเส้นโค้งนี้ (เช่น ช่วงเวลาสูงสุดของความดัน จุดเปลี่ยนความเร็ว) เพื่อวินิจฉัยปัญหาที่อาจเกิดขึ้นในระบบเกต เช่น เกตแข็งตัวก่อนกำหนด หรือการอุดตันของรันเนอร์ สิ่งนี้จะเปลี่ยนเครื่องฉีดขึ้นรูปจากเครื่องปั๊มธรรมดาให้กลายเป็นพันธมิตรอัจฉริยะสำหรับการปรับปรุงกระบวนการให้เหมาะสมที่สุด

บทสรุปซีรีส์

ซีรีส์สามส่วนนี้ที่สำรวจเส้นทางสำคัญของระบบระบายความร้อน ระบบระบายอากาศ และประตูระบายน้ำ แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าระบบเหล่านี้ไม่ใช่ระบบที่แยกจากกัน แต่เป็นองค์รวมที่เชื่อมโยงกันและเป็นหนึ่งเดียว แม่พิมพ์ที่ประสบความสำเร็จเป็นผลมาจากหลักการทางวิทยาศาสตร์ ประสบการณ์ทางวิศวกรรมอันยาวนาน และเครื่องมือดิจิทัลที่ทันสมัย ​​เช่น แม่พิมพ์ ไหล การวิเคราะห์

ที่สำคัญยิ่งกว่านั้น เราต้องตระหนักถึงการทำงานร่วมกันอย่างแนบแน่นระหว่างแม่พิมพ์และเครื่องจักร การผสมผสานระหว่างการออกแบบแม่พิมพ์หล่อแบบไดแคสติ้งโดยผู้เชี่ยวชาญกับเครื่องหล่อแบบไดแคสติ้งขั้นสูงที่มีระบบควบคุมการฉีดที่แม่นยำสูงเท่านั้น จึงจะสามารถบรรลุศักยภาพสูงสุดของการออกแบบได้ การผสมผสานนี้ถือเป็นรากฐานที่แท้จริงของการหล่อแบบไดแคสติ้งคุณภาพสูงที่ทันสมัย