Đúc khuôn bằng trọng lực: Một thời-Kỹ thuật tạo hình kim loại đã được thử nghiệm

Khi nói đến sản xuất các bộ phận kim loại, đúc khuôn trọng lực có thể không hào nhoáng như đúc khuôn áp suất cao-nhưng nó đóng một vai trò quan trọng trong ô tô, máy móc và các ngành công nghiệp khác. Nói một cách đơn giản, quá trình này bao gồm việc đổ kim loại nóng chảy vào khuôn kim loại và để trọng lực thực hiện công việc đó-kim loại chảy tự nhiên vào khoang, nguội đi và bạn đã hoàn thành phần việc của mình.

Phương pháp này đặc biệt hiệu quả đối với các bộ phận có kích thước nhỏ và vừa{0}}như khối động cơ, vỏ máy bơm và vỏ hộp số. Tại sao lại sử dụng phương pháp đúc khuôn trọng lực? Bởi vì nó mang lại chất lượng đồng thời cho phép bạn tái sử dụng cùng một khuôn hàng nghìn lần, điều này thực sự mang lại lợi ích lâu dài.

Điều gì đặt ra việc đúc khuôn trọng lực ngoài đúc khuôn?

Rất nhiều người trộn lẫn hai điều này với nhau. Sự khác biệt chính phụ thuộc vàokim loại lấp đầy khuôn như thế nào:

• Đúc khuôn trọng lực: Công nhân múc kim loại nóng chảy vào khuôn-tất cả là nhờ dòng trọng lực tự nhiên
• Đúc chết: Máy ép kim loại dưới áp suất lớn, từ hàng chục đến hàng trăm MPa

Sự khác biệt cơ bản này định hình cách sử dụng từng quy trình. Đúc khuôn vượt trội ở khả năng sản xuất-số lượng lớn (nghĩ đến hàng nghìn vỏ điện thoại mỗi ngày), ưu tiên tốc độ. Đúc khuôn trọng lực thiên về các lô nhỏ hơn nhưng mang lại độ chính xác về kích thước trong phạm vi ±0,2-0,5 mm và độ nhám bề mặt xuống thông số kỹ thuật quan trọng Ra 3,2 cho các bộ phận cơ khí chính xác.

Tại sao chọn đúc khuôn trọng lực?

Sự ổn định kích thước mà bạn có thể tin cậy
Không có áp lực bên ngoài can thiệp, kim loại sẽ rắn lại đồng đều hơn. Nó giống như việc nướng một chiếc bánh-những nhịp đập chậm và đều đều dồn dập và dồn dập mỗi lần. Trong-sản xuất thực tế, các bộ phận đúc bằng trọng lực thường có độ biến thiên kích thước ít hơn 20-30% so với vật đúc theo khuôn.

Chất lượng bề mặt vượt trội
Các bộ phận thường ra khỏi khuôn cần xử lý hậu kỳ ở mức tối thiểu. Tôi đã từng thấy các khớp tay lái ô tô trong đó các bộ phận đúc bằng trọng lực chỉ cần được đánh bóng nhanh chóng, trong khi các bộ phận đúc bằng cát cần phải mài kỹ để có thể đến gần được.

Xử lý hình học phức tạp
Với thiết kế hệ thống cổng thông minh, bạn có thể đúc các phần tường-mỏng xuống còn 2-3 mm, ngay cả với các kênh làm mát bên trong. Một số case động cơ xe máy cao cấp? Đúng, làm theo cách này.

Tính chất cơ học rắn
Lấy hợp kim nhôm A356 làm ví dụ-đúc khuôn trọng lực mang lại độ bền kéo khoảng 240-280 MPa với độ giãn dài 3-5%. Điều đó rất mạnh mẽ cho các ứng dụng chịu tải.

Thiết kế khuôn tạo nên sự khác biệt

Khuôn đúc trọng lực thường được chia thành nửa trên và nửa dưới, kẹp lại với nhau trong quá trình đổ và tách ra để loại bỏ một phần. Một khuôn đơn có thể xử lý từ vài nghìn đến hàng chục nghìn chu kỳ, chi phí vận hành cho mỗi bộ phận thấp hơn nhiều so với các khuôn cát sử dụng một lần.

Lựa chọn chất liệu là vấn đề-quan trọng. Vì khuôn liên tục tiếp xúc với nhôm nóng chảy ở nhiệt độ 700-750 độ (hoặc hơn 1000 độ đối với hợp kim đồng), nên thép thông thường sẽ không cắt được khuôn. Vật liệu cần dùng hôm nay làhợp kim đồng có độ dẫn điện-caonhư đồng berili hoặc đồng crom{0}}zirconi, có tính dẫn nhiệt cao gấp 3-4 lần thép. Sự tản nhiệt nhanh chóng này giúp tăng tốc chu kỳ sản xuất đồng thời ngăn ngừa khuôn bị nứt.

Thiết kế khoang là nơi mọi thứ trở nên thực sự thú vị. Vị trí cổng, vị trí lỗ thông hơi, định tuyến kênh làm mát-mọi chi tiết đều ảnh hưởng đến chất lượng bộ phận cuối cùng. Tôi đã giải quyết một trường hợp trong đó một khách hàng liên tục bị xốp ở cùng một vị trí trên thân máy bơm của họ. Hóa ra hệ thống thông gió không đủ. Chúng tôi đã di dời hai lỗ thông hơi và vấn đề đã biến mất.