Tervezés a MIM alkatrészek gyárthatóságához (folyamattervezés és szinterezés utáni feldolgozás)

Tervezés a MIM alkatrészek gyárthatóságához (folyamattervezés és szinterezés utáni feldolgozás)

Tervezés a MIM alkatrészek gyárthatóságához

1.8 Furat és horony

Amellett, hogy csökkentik az alkatrész minőségét és azonos falvastagságot alakítanak ki, a furatok és hornyok a MIM alkatrészek hasznos funkcionális szerkezeti jellemzői is, és általában nem növelik az alkatrész árát.

A lyukak és rések hozzáadása azonban megnöveli az öntőforma bonyolultságát, amint az az 8-a ábrán látható, aminek növelnie kell az öntőforma költségét. Az elválasztó vonalra merőleges furat a legkönnyebben kialakítható és a legalacsonyabb költséggel jár. Bár az elválasztó vonallal párhuzamos lyuk könnyen kialakítható, csúszkát vagy hidraulikus hengert kell hozzáadni, ami növeli a formagyártás költségeit a korai szakaszban.

A belső összekötő furat a 8-b ábrán látható módon alakítható ki. A tömítési és sorjás problémák elkerülése érdekében ezt a kialakítást alaposan meg kell fontolni.

Ha lehetséges, egy lyukat kell készíteni egy D alakú lyukba, hogy egy síkot képezzen a magrúdon, így javítva a forma tömítését. Ellenkező esetben az illeszkedő részeket ívfelületté kell alakítani, és a vékony vágóéle rendellenes kopást okoz.

MIM alkatrészek gyárthatóságának tervezése (technológiai tervezés és szinterezés utáni feldolgozás) - furatok és hornyok

Ábra 8-a furat és horony

MIM alkatrészek gyárthatóságának tervezése (technológiai tervezés és szinterezés utáni feldolgozás) - furatok és hornyok

Ábra 8-b Furat és horony

1.9 Alulákínálás

Az osztott szerszámmal a 9. ábrán látható külső alámetszés könnyen kialakítható az elválasztó vonalon. Ennek az alaknak a gyártásához növelni kell a formarészeket, növelni kell a szerszámköltségeket és csökkenteni kell a termelékenységet.

Egyes belső alávágások csúszkákkal, mások pedig mozgatható magokkal alakíthatók ki.

A legtöbb MIM alkatrész tervezésénél a tervezők dönthetnek úgy, hogy megszüntetik a belső alávágást a megnövekedett költségek és az esetleges villanások miatt.

MIM alkatrészek gyárthatóságának tervezése (folyamattervezés és szinterezés utáni feldolgozás) - alávágás

9. ábra Alulvágás

1.10 Öntőrendszer

Az injektált anyag a kapun keresztül jut be a formaüregbe. Tekintettel a MIM fröccsöntött anyag magas fémtartalmára, ezek a MIM kapuk általában sokkal nagyobbak, mint a műanyag fröccsöntésesek.

Mivel a kapu általában ott hagy nyomokat, ahol az elkészült részek kikerülnek az öntőüregből, ezért a kapu beállításánál egyensúlyba kell hozni a kívánt folyamatot, funkciót, méretszabályozást és esztétikát.

Jobb, ha a kaput a 10. ábrán látható módon az öntőforma elválasztó vonalára állítja. Ily módon az injektált anyag áramlási útja behatolhat az üreg falába vagy a magrúdba.

Ezenkívül a különböző falvastagságú részek esetében a kaput általában a legvastagabb keresztmetszetre állítják be, hogy az injektált anyag a vastag részből a vékony szakaszba áramoljon. Az ilyen kapuzás megszüntetheti a lyukakat, hornyokat, a feszültségkoncentrációt és az áramvonalasságot az alkatrész felületén.

Ha több üreget kíván használni az alkatrészek gyártásához, akkor figyelembe kell vennie a kapu méretét és beállítását is, hogy minden üregbe azonos mennyiségű injektálóanyag kerüljön kiegyensúlyozott töltési sebesség mellett.

MIM alkatrészek gyárthatóságának tervezése (folyamattervezés és szinterezés utáni feldolgozás) - kapurendszer

10. ábra Kiöntőrendszer

1.11 Elválasztó vonal

Ha lehetséges, az összes szerkezeti elem tájolása merőleges legyen az elválasztó vonalra, hogy a formált részek eltávolíthatók legyenek a formából.

Általában az elválasztó vonalat az alkatrészfelület próbavonalává alakítják, ami a modell két felének kombinációjának elkerülhetetlen eredménye.

Egyes esetekben a 13. ábrán látható példa szerint a teljes alkatrész geometriai formája a modell felső felében kerül kialakításra. Ekkor az elválasztó vonal csak az alkatrész alsó széle mentén lehet, és nem jön létre elválasztóvonal. Általában a modell úgy tervezhető, hogy a nem feltűnő él mentén elválik, így "elrejti" az elválási vonalat.

Az elválasztó vonal előnyösen egy síkban van elhelyezve. Néha azonban meg kell változtatni az egyszerű formát a szükséges szerkezeti jellemzők kialakítása érdekében.

Az alkatrészek bonyolultságának növelése növeli a forma gyártási és karbantartási költségeit, de a költség csökkenhet a szerkezeti elem öntésekor, ellenkező esetben vágási vagy összeszerelési műveletekre van szükség.

MIM alkatrészek gyárthatóságának tervezése (folyamattervezés és szinterezés utáni feldolgozás) - elválasztó vonal

11. ábra Elválasztó vonal

1.12 Dekoratív jellemzők

A 12. ábra a jelölést, dombornyomást, alkatrészszámot, szerszámszámot és furatszámot azonosító jeleket mutatja, amelyek könnyen kialakíthatók az alkatrész megfelelő pozíciójában, anélkül, hogy az alkatrész költsége növekedne.

Ezek a jellemzők lehetnek kiemelkedőek vagy homorúak, és a MIM-eljárás magas szintű jellemzőrészleteket eredményezhet, beleértve az éles gyémánt domborítást.

1.13 Szinterezett alkatrésztartó

A zsírtalanítás és szinterezés során a fém fröccsöntött MIM alkatrészek zöld teste körülbelül 20 százalékkal zsugorodik. Az esetleges torzítások minimalizálása érdekében a MIM fém fröccsöntés szinterezése során a MIM alkatrészeket megfelelően alá kell támasztani.

A MIM alkatrészeket általában lapos kerámiára vagy raklapra helyezik.

Ahogy a 13. ábrán látható, jobb, ha a szinterezésre szolgáló síklemezt vagy tálcát úgy tervezzük meg, hogy egy nagy sík legyen, vagy egy sík, amelyen több rész szerkezeti jellemzői osztoznak, így szabványos támasztékokat lehet használni. A hosszú fesztávú MIM-alkatrészeket, konzolokat vagy sérülékeny részeket szükség lehet speciális támasztékokra vagy alkatrészek rögzítésére. Ezek a gyártási költségek nagyon magasak.

13. ábra Szinterezett alkatrésztartó

II A szinterezés utólagos feldolgozása

Mivel a fém fröccsöntés MIM eljárásának tűréshatára ± (0,3 százalék - 0,5 százalék ) tartományon belül van, sok alkatrészt szintereztek a végső méretre. Ha az alkatrész egy bizonyos szerkezeti jellemzőjének tűrése viszonylag szűk, akkor utólagos megmunkálás végezhető.

A fém fröccsöntő MIM alkatrészek anyagai vághatók, menetfúrhatók, fúrhatók, húzhatók és megmunkálhatók, csiszolhatók vagy hegeszthetők, mint a kovácsolt alkatrészek.

A keménységmérő szilárdságának és kopásállóságának javítása érdekében a fém fröccsöntött MIM alkatrészek hőkezelhetők is.

Ezenkívül a fém fröccsöntött MIM alkatrészek általában 0,2 százalék alá korlátozzák az összekapcsolt porozitást, így a hagyományos színezéshez és galvanizáláshoz nincs szükség speciális felület-előkészítésre.

III Következtetés

A fémfröccsöntés MIM alkatrészek észak-amerikai fejlődési trendje jól látható az MPIF által minden évben megrendezett díjnyertes MIM alkatrészprojekt porkohászati ​​alkatrésztervezéséből.

1997-től 2001-ig az MPIF által a porkohászati ​​alkatrészversenyen kiválasztott díjnyertes alkatrészek száma évente 15-18 volt. A díjnyertes alkatrészek kategória rovatában 1997-től 2004-ig a fém fröccsöntő MIM-et használták, de 2005-től hét kategóriába sorolták a díjnyertes fém fröccsöntő MIM alkatrészeket: repülőgép/katonai, orvosi/fogászati, kézi szerszámok. /szórakoztatás, elektronika/elektromos, hardver/készülékek, ipari motorok/vezérlőeszközök és egyéb kategóriák.

Ezek azt jelzik, hogy a MIM alkatrészek fémfröccsöntéssel történő gyártása fokozatos fejlődési szakaszba lépett Észak-Amerikában.

A kínai anyaországban a fém fröccsöntött MIM alkatrészek iránti elektronikus digitális termékek iránti erős keresletnek köszönhetően a nagy és kis MIM-vállalkozások az ország egész területén megtalálhatók, a Jangce-deltában, a Gyöngy-folyó-deltában, Pekingben és a környező területeken koncentrálva. Sürgős a MIM alkatrészek alapvető ismereteinek és gyártási alkalmazásának erőteljes népszerűsítése a kínai anyaországban, különösen több területen.