Jak navrhnout tloušťku stěny odlitků automatických nákupních skříní

Jako klíčová konstrukční součást v automatizovaných zařízeních je navržena tloušťka stěny automatické odlitky nákupních skříní přímo ovlivňuje pevnost výrobku, tuhost, náklady na odlévání, efektivitu výroby a přesnost konečné montáže. Pro výrobce chytrých maloobchodních zařízení, kteří se snaží o vysokou kvalitu a spolehlivost, je profesionální a pečlivá kontrola tloušťky stěny odlitku zásadní.

Základní principy návrhu tloušťky stěny: Jednotnost a postupná variace

1. Nezbytnost jednotné tloušťky stěny

Při navrhování odlitků automatických nákupních skříní by se mělo vynaložit úsilí na udržení jednotné tloušťky stěny po celém průřezu odlitku. Je to z následujících důvodů:

Zlepšení tekutosti roztaveného kovu: Jednotná tloušťka stěny zajišťuje stálý odpor proudění během plnění formy, usnadňuje úplné vyplnění dutiny a snižuje vady, jako jsou chybné chody a studené uzávěry.

Řízení procesu tuhnutí: Jednotná tloušťka stěny zajišťuje podobnou rychlost chlazení ve všech částech. To pomáhá dosáhnout synchronního nebo sekvenčního tuhnutí, což je klíčové technické opatření pro zamezení smršťování a poréznosti. Zejména při použití tlakového lití je rovnoměrná tloušťka stěny rozhodující pro udržení stabilního výrobního cyklu.

Snížení vnitřního napětí: Náhlé změny tloušťky stěny jsou primární příčinou vysokého zbytkového napětí v odlitcích. Stejnoměrná tloušťka stěny vyhlazuje proces smršťování, zabraňuje koncentraci napětí, čímž snižuje riziko praskání během vyjímání z formy nebo následného zpracování a zlepšuje rozměrovou stabilitu produktu.

2. Techniky pro postupnou tloušťku stěny

Když struktura automatických odlitků nákupních skříní vyžaduje změnu tloušťky stěny, jako například na spoji výztužných žeber a hlavního stěnového panelu, musí profesionální návrhy využívat hladký nebo pozvolný přechod.

Zaoblení a zkosení: Na přechodech mezi tloušťkami stěn jsou vyžadovány dostatečně velké zaoblení. Účelem zaoblení je eliminovat ostré rohy, které mohou způsobit koncentraci napětí, a zajistit hladký přechod z tlustého na tenký, čímž se zabrání tvorbě horkých míst tuhnutí. Doporučený poloměr zaoblení není obecně menší než 0,5násobek tloušťky stěny, ale konkrétní hodnota by měla být upravena na základě vlastností slitiny a procesu odlévání.

Návrh úhlu úkosu: Pro změny tloušťky stěny ve směru úkosu by mělo být dosaženo hladkého přechodu nastavením vhodného úhlu úkosu. To nejen usnadňuje tok roztaveného kovu, ale co je důležitější, usnadňuje hladké vyjímání odlitku a snižuje poškození formy.

Technická hlediska: Minimální tloušťka stěny a lokalizované zpevnění

3. Určení minimální tloušťky stěny

Minimální tloušťka stěny pro odlitky automatických nákupních skříní nemusí být nutně tenčí. Je omezeno několika faktory:

Typ slitiny a tekutost: Pro tlakové lití s ​​použitím tekuté hliníkové slitiny (jako je A380 nebo ADC12) může být minimální tloušťka stěny navržena tak, aby byla tenčí (možná až 1,5 mm nebo ještě méně). U slitin se špatnou tekutostí nebo gravitačním litím je však třeba odpovídajícím způsobem zvýšit minimální tloušťku stěny.

Velikost a obrys odlitku: Čím větší je celková projektovaná plocha odlitku a čím složitější je obrys, tím větší může být potřeba minimální tloušťka stěny, aby byla zajištěna kapacita plnění formy.

Požadavky na pevnost a tuhost: Minimální tloušťka stěny musí splňovat požadavky na mez kluzu a tuhost výrobku při instalaci a dlouhodobém používání, zejména v oblastech zatížených přesnými součástmi, jako jsou snímače a motory.

4. Místní strategie vyztužení: Žebra a nálitky

Aby se zachovala tenká tloušťka stěny jádra a dosáhlo se odlehčení při současném zlepšení místní únosnosti odlitku, jsou v návrhu vyžadována žebra a výstupky.

Konstrukce žeber: Žebra jsou vysoce účinným prostředkem pro zvýšení ohybové tuhosti odlitku. Tloušťka stěny žebra by měla být obecně menší nebo rovna 0,8 násobku tloušťky stěny jádra, aby se zabránilo tepelným spojům v průsečíkech. Žebra by měla být orientována rovnoběžně se směrem hlavního napětí a neměla by vytvářet uzavřený tvar „ústa“, aby se zabránilo zachycování vzduchu.

Konstrukce nálitku: Náboje se používají k montáži šroubů, čepů nebo slouží jako sedla ložisek. Tloušťka stěny nálitku by měla být větší než průměr vyvrtaného otvoru a měla by přecházet do stěny jádra s velkým poloměrem, aby se zabránilo místní deformaci nebo prasknutí během montáže a utahování.

Zpětná vazba procesu na návrh tloušťky stěny

5. Aplikace analýzy toku formy

Návrh tloušťky stěny pro moderní automatické odlitky nákupních skříní se již nespoléhá na empirické vzorce. Profesionální slévárny využívají software pro analýzu toku formy k virtuálnímu ověření navržené tloušťky stěn.

Simulace plnění: Simuluje rychlost proudění a rozložení tlaku roztaveného kovu v oblastech s různou tloušťkou stěny, předpovídá potenciální pórovitost plynu nebo nevyplněné oblasti a řídí optimalizaci tloušťky stěny a vtokových systémů.

Simulace tuhnutí: Předpovídá teplotní pole a sekvenci tuhnutí v odlitku, přesně lokalizuje horká místa, kde se mohou vyskytovat smršťovací dutiny a pórovitost. To umožňuje úpravy lokalizované tloušťky stěny nebo design stoupaček nebo chladicích trubek, aby se zásadně vyřešily vady.