Пресс-форма для литья под давлением
Технологический цикл литья под давлением состоит из пяти основных этапов, которые поясняются ниже. Общее время цикла очень короткое, обычно от 2 секунд до 1 минуты.
зажим
- Первый шаг – это подготовка и закрепление двух половинок штампа.
Каждая половина матрицы сначала очищается от предыдущей.процесс впрыскаа затем смазывается для облегчения выброса следующей детали. Время смазки увеличивается с размером детали, а также с количеством полостей и боковых стержней. Кроме того, смазка может потребоваться не после каждого цикла, а после 2 или 3 циклов, в зависимости от материала. После смазки две половинки пресс-формы, закрепленные внутри машины для литья под давлением, закрываются и надежно скрепляются зажимами. К штампу необходимо прикладывать достаточное усилие, чтобы он оставался надежно закрытым во время впрыска металла. Время, необходимое для закрытия и зажима штампа, зависит от машины — более крупные машины (с большими усилиями зажима) потребуют больше времени. Это время можно оценить по времени сухого цикла машины.Инъекция
- Расплавленный металл, который поддерживается при заданной температуре в печи, затем переносится в камеру, где он может быть впрыснут в пресс-форму. Способ перемещения расплавленного металла зависит от типа машины для литья под давлением, от того, используется ли машина с горячей или холодной камерой. Разница в этом оборудовании будет подробно описана в следующем разделе. После переноса расплавленный металл под высоким давлением впрыскивается в пресс-форму. Типичное давление впрыска колеблется от 1000 до 20 000 фунтов на квадратный дюйм. Это давление удерживает расплавленный металл в штампах во время затвердевания. Количество металла, впрыскиваемого в пресс-форму, называется дробью. Время впрыска – это время, необходимое расплавленному металлу для заполнения всех каналов и полостей в матрице. Это время очень короткое, обычно менее 0,1 секунды. для предотвращения раннего затвердевания какой-либо одной части металла. Надлежащее время впрыска может определяться термодинамическими свойствами материала, а также толщиной стенки отливки. Большая толщина стенки потребует более длительного времени впрыска. В случае, когда используется машина для литья под давлением с холодной камерой, время впрыска должно также включать время, необходимое для ручной заливки расплавленного металла в камеру дробления.
Охлаждение
- Расплавленный металл, впрыскиваемый в матрицу, начнет остывать и затвердевать, как только попадет в полость матрицы. Когда вся полость заполнена и расплавленный металл затвердевает, формируется окончательная форма отливки. Пресс-форму нельзя открывать до тех пор, пока не истечет время охлаждения и отливка не затвердеет. Время охлаждения можно оценить по нескольким термодинамическим свойствам металла, максимальной толщине стенки отливки и сложности матрицы. Большая толщина стенки потребует более длительного времени охлаждения. Геометрическая сложность матрицы также требует более длительного времени охлаждения из-за дополнительного сопротивления потоку тепла.
Выброс
- По истечении заданного времени охлаждения половинки матрицы можно открыть, и выталкивающий механизм может вытолкнуть отливку из полости матрицы. Время открытия формы можно оценить по времени сухого цикла машины, а время выброса определяется размером оболочки отливки и должно включать время, необходимое для того, чтобы отливка выпала из матрицы. Механизм выброса должен прикладывать некоторое усилие, чтобы вытолкнуть деталь, потому что во время охлаждения деталь сжимается и прилипает к матрице. После того, как отливка извлечена, матрицу можно закрыть для следующего впрыска.
Обрезка
- Во время охлаждения материал в каналах матрицы будет затвердевать, присоединившись к отливке. Этот избыток материала вместе с любой возникшей облоем необходимо удалить с отливки либо вручную путем резки или распиливания, либо с помощью обрезного пресса. Время, необходимое для обрезки лишнего материала, можно оценить по размеру оболочки отливки. Материал отходов, полученный в результате такой обрезки, либо выбрасывается, либо может быть повторно использован в процессе литья под давлением. Переработанный материал может потребоваться восстановить до надлежащего химического состава, прежде чем его можно будет объединить с непереработанным металлом и повторно использовать в процессе литья под давлением.
