Заполнение и замыкание формы
При литье под давлением металл вводят в металлическую форму машинной системой впрыска. Высокая производительность и возможность получения сложных деталей связаны с управляемым циклом, но результат зависит от заполнения, удаления газа, питания при затвердевании и состояния формы. Само наличие большого давления не устраняет включения и не делает любую отливку плотной.
Холодная и горячая камеры отличаются устройством подачи металла. Применимость камеры определяется совместимостью сплава с системой впрыска и конструкцией оборудования, а не одним названием металла. Вакуумная система снижает количество газа в полости при определённых условиях, но не заменяет правильную литниковую систему и подтверждение качества. Тип машины выбирают вместе с оснасткой и периферией.
Расчёт раскрывающей силы
В первом приближении Fр = pA, где p — давление металла в полости, Па, A — суммарная площадь проекции нагруженных полостей и связанных участков литниковой системы на плоскость разъёма, м². Давление гидравлического контура машины нельзя без преобразования подставлять вместо давления металла. Также учитывают число полостей, переливы и другие участки, создающие раскрывающее усилие.
Условный пример: p = 50 МПа, A = 0,020 м². Тогда Fр = 1,0 МН. Если в принятой расчётной модели доступная доля номинального усилия η = 0,90, а проектный коэффициент запаса K = 1,20, оценка номинального усилия составляет Fном = pAK/η = 1,333 МН. Здесь η — явно заданная доля доступного усилия, а не универсальный КПД машины; K также не норматив для всех пресс-форм.
Этот расчёт проверяет только статический баланс для выбранной площади и давления. Он не определяет размер машины окончательно: нужны проверка размеров формы, межколонного пространства, хода, массы впрыска, допустимых нагрузок, расположения результирующей силы и требований изготовителя. Запас усилия не компенсирует недостаточную жёсткость или неправильное опирание оснастки.
Данные для инженерной проверки
| Данные | Для чего нужны |
|---|---|
| Проекция всех полостей | Определение раскрывающего усилия и его распределения |
| Давление металла по фазам цикла | Выбор расчётного нагружения без подмены гидравлическим давлением |
| Геометрия питателей и вентиляции | Анализ заполнения и газозахвата |
| Тепловая история формы | Объяснение дрейфа размеров и дефектов в серии |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
Чем подтверждать качество
Карту пористости сопоставляют с функциональными зонами изделия. Герметичность, пригодность для сварки, термообработки и механической обработки требуют собственных подтверждений: хороший внешний вид не доказывает каждое из этих свойств. Места отбора образцов и объём неразрушающего контроля задают в документации заказа. Для многогнёздной формы результаты разделяют по полостям, чтобы общий показатель не скрывал устойчивую проблему одного гнезда.
Стабильность оценивают по фактическим кривым процесса и качеству продукции при запуске, в серии и после остановок. Изменение скорости впрыска может одновременно улучшить заполнение и увеличить газозахват; поэтому вывод нельзя строить по одному признаку. Производитель оборудования предоставляет исходные ограничения, а конкретное рабочее окно подтверждается разработкой процесса. Приведённые 50 МПа и 1,333 МН служат проверке единиц и логики, а не настройке оборудования.
Первичные источники
- Bühler: Aluminum and Magnesium Die Casting — Описание машин и комплексных ячеек производителя; паспорт конкретной машины нужен отдельно.