Progettazione di stampi per pressofusione: un'analisi approfondita del sistema di raffreddamento degli stampi

Nella pressofusione, lo stampo è l'anima del processo e la maggior parte dei problemi di qualità deriva dalla sua progettazione. Una macchina e una lega di qualità superiore non possono compensare uno stampo di scarsa qualità.Progettazione di stampi per pressofusionesi basa su tre sistemi interconnessi: raffreddamento, ventilazione e gating. Questo articolo si concentra sul primo e più critico di questi: ilSistema di raffreddamento dello stampo.

Parte I: Il sistema di raffreddamento dello stampo: il metronomo dell'efficienza e della qualità

Il tempo di raffreddamento spesso rappresenta oltre il 60% del ciclo di pressofusione, rendendo ilSistema di raffreddamento dello stampola chiave sia per l'efficienza che per la qualità. Le sue due funzioni principali sono stabilireSolidificazione direzionalee consentendo una produzione ad alta efficienza.

1. Funzioni principali

• --Solidificazione direzionale:Questa è la funzione di qualità primaria del sistema. L'obiettivo è far solidificare progressivamente il metallo dalle aree più lontane dal punto di iniezione verso l'interno. Questo consente alla pressione di mantenimento di alimentare continuamente il metallo fuso nelle aree di ritiro, il che è fondamentale per prevenire difetti interni comePorosità da ritiro.

• --Alta efficienza:Un efficienteSistema di raffreddamento dello stamporimuove rapidamente il calore, riducendo il tempo necessario prima dell'espulsione. Ciò riduce direttamente il tempo di ciclo, aumentando la produttività e riducendo il costo per pezzo.

2. Considerazioni chiave sulla progettazione

• --Disposizione del canale di raffreddamento:Il principio fondamentale è che l'acqua segue il calore. I canali di raffreddamento devono essere posizionati strategicamente in aree ad alta concentrazione di calore, o punti caldi, come vicino al gate, nelle sezioni con pareti spesse e attorno ai nuclei. La distanza del canale dalla superficie della cavità è un parametro di progettazione fondamentale, che bilancia l'intensità del raffreddamento con il rischio di difetti superficiali.

• --Applicazione del raffreddamento spot:Per i punti caldi isolati, irraggiungibili dai canali standard, vengono utilizzate tecniche di raffreddamento a punti. Queste includono l'utilizzo di inserti ad alta conduttività (ad esempio, rame-berillio) come ponte termico verso le linee di raffreddamento principali, oppure l'utilizzo di raccordi speciali come gorgogliatori e deflettori. I gorgogliatori spingono il refrigerante verso la punta di un foro cieco per raffreddare i perni del nucleo, mentre i deflettori dirigono il flusso per uno scambio termico mirato.

• --L'importanza del controllo della temperatura:Un sistema ben progettato ha bisogno di un cervellone per funzionare, ilRegolatore di temperatura dello stampo(MTC). L'MTC ha due ruoli fondamentali:Preriscaldamentolo stampo alla sua temperatura di processo ottimale (ad esempio, 200-300 °C per l'alluminio) per garantire la qualità iniziale del pezzo e prevenire shock termici. Inoltre Mantiene l'equilibrio termicofacendo circolare il fluido per rimuovere il calore in eccesso, mantenendo lo stampo a una temperatura stabile. Questa stabilità, gestita dalRegolatore di temperatura dello stampo, è fondamentale per ottenere dimensioni uniformi e un basso tasso di scarto.

Conclusione e anteprima

In sintesi, ilSistema di raffreddamento dello stampoè una parte complessa diProgettazione di stampi per pressofusione, integrando un layout strategico e un controllo preciso per garantire qualità ed efficienza. Tuttavia, anche un sistema di raffreddamento perfetto può essere compromesso da un sistema di ventilazione inadeguato, che può portare alla porosità dei gas.

Nella prossima puntata esploreremo il secondo elemento fondamentale della progettazione degli stampi: il sistema di ventilazione. Restate sintonizzati.