Moldes de fundição injetada de baixa pressão
发布时间：2025-02-25 分类：informação pública 浏览量：1226
fundição a baixa pressão É um método de fundição em que o metal fundido é injetado na cavidade do molde por pressão de gás. Em comparação com a fundição a alta pressão, a fundição a baixa pressão pode melhorar a qualidade da superfície das peças fundidas, reduzir a porosidade e é adequada para a fundição de formas mais complexas. No processo de fundição a baixa pressão, a composição e o desenho do molde são cruciais, o que afecta diretamente a qualidade da peça fundida, a eficiência da produção e a vida útil do molde. Este documento abordará Molde de fundição de baixa pressão Os principais componentes da peça fundida e a sua influência na qualidade da peça fundida.
Os principais componentes de um molde de fundição a baixa pressão
Moldes de fundição de baixa pressão pelos seis componentes principais da sinergia: cavidade do molde como o núcleo da formação, usando usinagem de precisão de aço de molde de trabalho a quente H13, para garantir tolerância dimensional de ± 0,15 mm e acabamento de superfície Ra ≤ 0,8μm; porta de injeção através do design tangente cônico de 60 ° para obter enchimento de fluxo laminar, controle de taxa de fluxo em 0,8-1,2 m / s para evitar o volume de gás; integração do sistema de exaustão da superfície de separação do micro-gap ( 0.05-0.08 mm), ranhura de vácuo e tampões de cerâmica porosa para reduzir a taxa de defeito de porosidade de mais de 80%; sistema de resfriamento de perfil embutido com a forma da hidrovia, 8-12 mm do arranjo da superfície, combinado com a válvula de controle de fluxo para fazer o gradiente de temperatura do molde <15 ℃; a estrutura do molde adota a estrutura da caixa de ferro dúctil QT600, a deformação elástica de <0.02 mm / 1000kN; o sistema de vedação através do O sistema de vedação é combinado com anel de borracha de flúor de alta temperatura e vedação rígida de metal, a taxa de vazamento é <0.5Pa-m³ / s, o que garante a operação estável de 150,000 moldes.
Considerações fundamentais para a conceção de moldes de fundição de baixa pressão
O projeto do molde requer um equilíbrio abrangente entre as propriedades do material, a mecânica estrutural e os custos de manutenção. É dada prioridade ao aço H13 (dureza HRC48-52) ou SKD61 (tratamento TD de superfície) para fazer face à lavagem do alumínio e às tensões térmicas; o MAGMAsoft é utilizado para efetuar uma simulação acoplada de múltiplos campos de carga-solidificação para garantir que a diferença de temperatura entre as frentes metálicas é 1,5; é utilizada uma conceção modular para conseguir uma substituição rápida das pastilhas e, em combinação com os extensómetros, monitorizar a expansão das fissuras de fadiga no molde em tempo real. A disposição do circuito de água de arrefecimento tem de ser optimizada pela termodinâmica ANSYS, para que a diferença de temperatura entre os pontos quentes locais possa ser controlada dentro de ±3℃; ao mesmo tempo, o sistema de barra de elevação hidráulica pré-definido (densidade de 1/100cm²) e a interface de posicionamento zero podem encurtar o tempo de paragem para manutenção para 12 minutos.
Vantagens e aplicações dos moldes de fundição a baixa pressão
Moldes de fundição de baixa pressão nos sectores automóvel e aeroespacial para mostrar vantagens únicas: através da tecnologia de moldagem quase líquida com subsídio de maquinagem de 0,3 mm, um novo braço de controlo de veículo de energia que poupa 62%maquinagemCustos; fundição assistida por vácuo para que as peças com paredes finas de 1,2 mm tenham uma taxa qualificada de 98%, em comparação com a redução de peso do processo tradicional de 35%; tecnologia de controlo de temperatura gradiente para melhorar aalumínioTamanho do grão para o grau 7 (ASTM E112), a vida de fadiga da fundição de rodas aumentou 3 vezes. No domínio da aviação, os moldes de dobradiças de escotilha em liga de titânio Ti6Al4V atingem uma resistência à tração > 950MPa, os moldes de lâminas de solidificação direcional representam mais de 80%. Em comparação com a fundição a alta pressão, a redução do custo do material de uma peça única é de 29% (85 dólares contra 120 dólares), a vida útil do molde aumenta 87,5% (150 000 vezes de fundição contra 80 000 vezes de fundição).
Caraterísticas principais dos moldes de fundição a baixa pressão
A tecnologia combina rentabilidade e fabrico de precisão: encurta o ciclo de desenvolvimento do molde em 40% (o gémeo digital só precisa de 2 ensaios), rugosidade da superfície até Ra0,8μm (melhor do que 1,6μm da fundição de alta pressão); adapta-se à gama de espessuras de parede de 0,8-150mm, especialmente boa em cavidades internas complexas, como blocos de motor; produção totalmente automatizada através da integração do PLC com um ritmo de produção de ≤90 segundos por peça, poupando 45% em custos de mão de obra; utilização de material até 95% (30% superior à fundição em areia); reduz ainda mais a pegada de carbono com a aplicação de alumínio reciclado. Poupança de 45%; taxa de utilização do material até 95% (30% superior à da fundição em areia), com aplicação de alumínio reciclado para reduzir ainda mais a pegada de carbono.
Perguntas frequentes (FAQ)
Como escolher entre o aço para moldes H13 e SKD61?
O aço H13 (dureza HRC48-52) é adequado para condições de ciclos de alta temperatura (por exemplo, moldes de blocos de motor) e a sua resistência à fadiga térmica é 30% superior à do SKD61; enquanto o SKD61 com tratamento de infiltração de vanádio por TD tem uma dureza de superfície de HV1800, que é mais adequada para sistemas de pinos ejectores com requisitos de elevada resistência ao desgaste e pode prolongar a vida útil para mais de 200 000 ciclos de moldes.
2) Como resolver o problema da aderência do alumínio ao molde?
A utilização da tecnologia de rebarbação a laser (rugosidade da superfície Sa 2,5μm) combinada com um revestimento de carbono amorfo (coeficiente de fricção 0,1), juntamente com a pulverização quantitativa de agentes desmoldantes (3-5g/m²), reduz a taxa de aderência do alumínio para menos de 0,1%. Após a aplicação de um molde de caixa de velocidades, o tempo de limpeza foi reduzido de 30 minutos/molde para 5 minutos.
3. como otimizar o sistema de arrefecimento do molde?
O uso de impressão 3D com a forma do circuito de água de resfriamento, a distância da superfície do molde é encurtada para 5 mm, com controle de fluxo dinâmico (regulação do algoritmo PID), pode fazer a diferença de temperatura do molde local de ± 15 ℃ para ± 3 ℃, o tempo de solidificação da fundição é reduzido em 25%, o rendimento é aumentado em 12%.
4) Qual é a diferença de custo entre os moldes de fundição de baixa pressão e de alta pressão?
O investimento inicial do molde na fundição a baixa pressão é inferior em 40% (cerca de 500 000 RMB vs 850 000 RMB), mas o custo do material por peça é reduzido em 29% (85 RMB vs 120 RMB). Com uma capacidade de produção anual de 100.000 peças, o custo total do processo de baixa pressão pode ser reduzido em 2,1 milhões de yuan.
5) Como se pode prolongar a vida útil dos moldes?
O tratamento de nitruração (espessura da camada branca brilhante 0,08-0,12mm) combinado com o recozimento sob tensão (300°C x 4 horas) a cada 50.000 ciclos de molde pode aumentar a vida útil do molde de aço H13 de 100.000 para 180.000 ciclos de molde, com uma redução nos custos globais de manutenção de 35%.
6) Como garantir a qualidade das peças fundidas de paredes finas (<1,5 mm)?
Adoptando a tecnologia assistida por vácuo (vácuo na cavidade ≤ 50mbar) sobreposta à extrusão e retração (pressão 80-100MPa), é possível obter uma produção estável de peças em liga de alumínio com uma espessura de parede de 1,2mm, com uma taxa de porosidade de ＜0,5% e um aumento da resistência de 20%.
7) Quais são as tendências tecnológicas futuras?
Em 2026, serão produzidos em massa moldes inteligentes (com sensores de fibra ótica incorporados para monitorização das tensões em tempo real) e revestimentos auto-regenerativos (microcápsulas que libertam agentes restauradores), que deverão reduzir os custos de manutenção dos moldes em mais 40%. A tecnologia de fundição semi-sólida reduzirá o limite de espessura das paredes para 0,5 mm, impulsionando a redução do peso dos veículos de energia nova em mais de 15%.
chegar a um veredito
A composição do molde de fundição a baixa pressão determina diretamente a qualidade e a produtividade das peças fundidas. Através de um design razoável dos vários componentes do molde, incluindo a cavidade do molde, a porta de injeção, o sistema de escape, o sistema de arrefecimento, etc., a qualidade da superfície da peça fundida pode ser significativamente melhorada, os defeitos podem ser reduzidos e a vida útil do molde pode ser prolongada. Com o desenvolvimento da tecnologia, o material e a conceção dos moldes de fundição a baixa pressão continuam a inovar e desempenharão um papel importante em mais domínios no futuro.
