Hoe de wanddikte van automatische winkelkastgietstukken te ontwerpen

Als een belangrijk structureel onderdeel in geautomatiseerde apparatuur, is het ontwerp van de wanddikte van automatische gietstukken voor winkelkasten heeft een directe invloed op de sterkte, stijfheid, gietkosten, productie-efficiëntie en nauwkeurigheid van de eindmontage van het product. Voor slimme fabrikanten van apparatuur in de detailhandel die streven naar hoge kwaliteit en betrouwbaarheid, is professionele en nauwgezette controle van de gietwanddikte cruciaal.

Kernprincipes van wanddikteontwerp: uniformiteit en geleidelijke variatie

1. De noodzaak van een uniforme wanddikte

Bij het ontwerp van automatische gietstukken voor winkelkasten moeten inspanningen worden geleverd om een ​​uniforme wanddikte over de gehele gietdoorsnede te behouden. Dit is om de volgende redenen:

Verbetering van de vloeibaarheid van gesmolten metaal: Een uniforme wanddikte zorgt voor een consistente stromingsweerstand tijdens het vullen van de matrijs, waardoor het vullen van de volledige holte wordt vergemakkelijkt en defecten zoals misruns en koude afsluitingen worden verminderd.

Controle van het stollingsproces: Een uniforme wanddikte zorgt voor vergelijkbare koelsnelheden voor alle onderdelen. Dit helpt bij het bereiken van synchrone of opeenvolgende stolling, een belangrijke technische maatregel om krimp en porositeit te voorkomen. Vooral bij spuitgieten is een uniforme wanddikte cruciaal voor het handhaven van een stabiele productiecyclus.

Vermindering van interne spanning: Plotselinge veranderingen in wanddikte zijn de belangrijkste oorzaak van hoge restspanningen in gietstukken. Een uniforme wanddikte verzacht het krimpproces, waardoor spanningsconcentraties worden vermeden, waardoor het risico op barsten tijdens het ontvormen of nabewerking wordt verminderd en de maatvastheid van het product wordt verbeterd.

2. Technieken voor geleidelijke wanddikte

Wanneer de structuur van automatische gietstukken voor winkelkasten een verandering in de wanddikte vereist, zoals op de kruising van verstevigingsribben en het hoofdwandpaneel, moeten professionele ontwerpen gebruik maken van een vloeiende of geleidelijke overgang.

Afrondingen en afschuiningen: Er zijn voldoende grote afrondingen nodig op de overgangen tussen wanddiktes. Het doel van filets is het elimineren van scherpe hoeken die spanningsconcentratie kunnen veroorzaken en het zorgen voor een soepele overgang van dik naar dun, waardoor de vorming van stollingshotspots wordt voorkomen. De aanbevolen afrondingsradius is over het algemeen niet minder dan 0,5 keer de wanddikte, maar de specifieke waarde moet worden aangepast op basis van de legeringseigenschappen en het gietproces.

Ontwerp van de trekhoek: Bij veranderingen in de wanddikte in de trekrichting moet een vloeiende overgang worden bereikt door een geschikte trekhoek in te stellen. Dit vergemakkelijkt niet alleen de stroming van gesmolten metaal, maar, nog belangrijker, vergemakkelijkt het soepel uit de vorm halen van het gietstuk en vermindert schade aan de mal.

Technische overwegingen: Minimale wanddikte en plaatselijke versteviging

3. Bepalen van de minimale wanddikte

De minimale wanddikte voor automatische winkelkastgietstukken is niet noodzakelijkerwijs dunner. Het wordt beperkt door verschillende factoren:

Legeringstype en vloeibaarheid: Voor spuitgieten met een vloeibare aluminiumlegering (zoals A380 of ADC12) kan de minimale wanddikte dunner worden ontworpen (mogelijk zo laag als 1,5 mm of zelfs minder). Voor legeringen met een slechte vloeibaarheid of zwaartekrachtgieten moet de minimale wanddikte echter dienovereenkomstig worden vergroot.

Gietgrootte en contour: Hoe groter het totale geprojecteerde oppervlak van het gietstuk en hoe complexer de contour, hoe groter de minimale wanddikte moet zijn om de vulcapaciteit van de mal te garanderen.

Eisen inzake sterkte en stijfheid: De minimale wanddikte moet voldoen aan de eisen inzake vloeigrens en stijfheid van het product tijdens installatie en langdurig gebruik, vooral in gebieden die belast worden door precisiecomponenten zoals sensoren en motoren.

4. Lokale versterkingsstrategieën: ribben en bazen

Om een ​​dunne kernwanddikte te behouden en lichtgewicht te bereiken en tegelijkertijd het lokale draagvermogen van het gietstuk te verbeteren, zijn ribben en nokken in het ontwerp vereist.

Ribontwerp: Ribben zijn een zeer effectief middel om de buigstijfheid van een gietstuk te vergroten. De dikte van de ribwand moet in het algemeen minder dan of gelijk zijn aan 0,8 keer de dikte van de kernwand om thermische verbindingen op kruispunten te voorkomen. Ribben moeten parallel aan de hoofdspanningsrichting worden georiënteerd en voorkomen dat ze een gesloten "mond"-vorm vormen om luchtinsluiting te voorkomen.

Baasontwerp: Bazen worden gebruikt om bouten, tapeinden te monteren of als lagerzittingen te dienen. De wanddikte van de naaf moet groter zijn dan de diameter van het geboorde gat en moet met een grote straal overgaan naar de kernwand om lokale vervorming of scheuren tijdens montage en vastdraaien te voorkomen.

Procesfeedback over het ontwerp van de wanddikte

5. Toepassing van Mold Flow-analyse

Het ontwerp van de wanddikte voor moderne automatische gietstukken voor winkelkasten is niet langer afhankelijk van empirische formules. Professionele gieterijen gebruiken software voor malstroomanalyse om de ontworpen wanddikte virtueel te verifiëren.

Vulsimulatie: Dit simuleert de stroomsnelheid en drukverdeling van gesmolten metaal in gebieden met variërende wanddikte, voorspelt potentiële gasporositeit of ongevulde gebieden en begeleidt optimalisatie van wanddikte en poortsystemen.

Stollingssimulatie: Deze voorspelt het temperatuurveld en de stollingsvolgorde binnen het gietstuk, waardoor nauwkeurig hotspots worden gelokaliseerd waar krimpholtes en porositeit kunnen optreden. Dit maakt aanpassingen aan de plaatselijke wanddikte of het ontwerp van stijgbuizen of koude rillingen mogelijk om defecten fundamenteel aan te pakken.