Ao projetar um produto, suas aplicações potenciais precisam ser consideradas. As peças fundidas em alumínio podem não apenas servir funções estruturais, mas também melhorar a estética. Portanto, tornou-se uma alternativa popular a outros materiais.

Devido ao fato de os computadores modernos serem muito mais poderosos do que antes, o tempo de processamento aumentou várias vezes. As peças prensadas não só apresentam excelente importância estrutural, mas também possuem excelentes funções estéticas.

Você deve especificar claramente a finalidade da peça na máquina de fundição sob pressão. Isso pode ajudá-lo a selecionar o material apropriado e determinar a tolerância apropriada para os parâmetros do projeto com base em seus requisitos. Você também deve considerar a resistência à corrosão, a relação resistência-peso, condutividade e outras propriedades da peça.

No entanto, os clientes muitas vezes acabam pagando por qualidade e resistência que excedem em muito as suas necessidades. Portanto, compreender totalmente o uso funcional das peças o ajudará a compreender melhor o processo de fundição sob pressão.

Para peças fundidas internas de alumínio, a aparência não é importante. Mas para peças fundidas externas, como conchas ou invólucros, a aparência torna-se muito importante.

Os usuários finais sempre têm preferência por produtos esteticamente agradáveis. Portanto, independente do desempenho dos componentes, o consumidor dará prioridade à aparência. Portanto, as peças externas fundidas devem ter uma aparência atraente.

Portanto, ao projetar as peças deve-se levar em consideração o aspecto estético. Planeje com antecedência o efeito do tratamento de superfície que deseja alcançar. Um bom tratamento de superfície pode fornecer proteção adicional contra condições climáticas extremas.

O processo de montagem das peças fundidas de alumínio pode ser relativamente simples ou muito complexo, dependendo da complexidade das peças. O equipamento de fundição tradicional tem certas limitações quanto aos tipos de peças que podem ser fundidas. Portanto, anteriormente era muito difícil moldar detalhes complexos.

No entanto, peças complexas podem ser divididas em seções apropriadas e depois conectadas entre si através de métodos de montagem adequados após a fundição. Algumas técnicas comuns de montagem de fundição incluem:

• Fixação
• Tópico
• Soldagem
• Componentes metálicos moldados por injeção
• Furos de perfuração de núcleo, etc.
  
  

Antes de iniciar o projeto, você deve selecionar uma técnica de montagem específica para as peças fundidas. Como o método de montagem pode afetar significativamente o projeto, escolha a opção de montagem apropriada que atenda às suas necessidades.

Você deve conduzir uma análise detalhada do orçamento de custos do projeto. Porque a questão do orçamento afeta diretamente todos os aspectos do seu negócio de manufatura. Seu projeto deve ser baseado no orçamento para atender aos requisitos do orçamento.

Projetistas experientes podem reduzir significativamente o custo da fundição sob pressão sem comprometer a qualidade das peças. Você deve aderir a certos parâmetros de projeto para evitar projetar demais as peças e, assim, evitar custos desnecessários.

Por exemplo, adicionar ranhuras permite projetar peças mais leves sem sacrificar o desempenho. Também pode reduzir custos de materiais. Além disso, reduzir ou eliminar chanfros e cantos vivos pode reduzir significativamente os custos e a complexidade dos moldes e processos de fundição.

O design do produto pode variar significativamente dependendo da escolha dos materiais. Cada liga tem certas limitações. Para alcançar a melhor integridade e resistência das peças fundidas de alumínio, é necessário um projeto e execução cuidadosos.

Dependendo da composição dos elementos de liga utilizados no alumínio, seu peso, fluidez, resistência, condutividade, ponto de fusão e outras propriedades podem variar. No entanto, nem todos os elementos de liga são adequados para materiais de fundição.

Algumas ligas de alumínio populares que podem ser usadas para fundição incluem:

• A380
• A383 (ADC12)
• A413
  
  

Existem muitos outros tipos de ligas de alumínio disponíveis. Você deve escolher o apropriado com base em suas necessidades específicas e restrições orçamentárias.

O ângulo de inclinação é um dos parâmetros de projeto importantes na fundição de alumínio. Refere-se ao grau de conicidade ou inclinação entre o núcleo e a superfície da peça e a linha de partição do molde. Também o chamamos de ângulo de inclinação.

O projetista deve fornecer ângulos de ejeção suficientes quando necessário. Pois sem ângulos de ejeção adequados, as peças fundidas serão difíceis de serem removidas após a solidificação, e ainda existe a possibilidade de danificar as peças ou até mesmo o próprio molde.

Ao calcular os requisitos do ângulo de partição, leve em consideração os seguintes fatores:

• Geralmente, um ângulo de chanfro comum é adotado para a maioria dos recursos geométricos.
• Existem algumas exceções para paredes e superfícies internas. Nestes casos, o volume de ventilação é normalmente o dobro do das paredes exteriores.
• Os requisitos de ângulo de inclinação podem variar dependendo da liga usada para fundição. Pode ser necessário calcular o ângulo de inclinação com base no tipo de liga de alumínio escolhida.
  
  

A seguir ilustraremos as tolerâncias padrão para os ângulos de inclinação da superfície interna de peças fundidas de alumínio de diferentes profundidades.

As tolerâncias padrão para qualquer liga podem ser calculadas usando a seguinte equação.

Se quiser obter um ângulo de inclinação menor, você pode usar tolerâncias precisas. No entanto, isto requer um processamento mais preciso e incorre em custos mais elevados. Portanto, recomenda-se evitar o uso de tolerâncias precisas, a menos que seja absolutamente necessário.

As tolerâncias de precisão para o estiramento da superfície interna de peças fundidas de alumínio de diferentes profundidades são as seguintes.

Esta é a fórmula para calcular a tolerância de precisão da peça.

Observe que o rascunho do diagrama acima foi exagerado para uma melhor compreensão do conceito. Na verdade, o rascunho do diagrama é muito pequeno e, se não for observado com atenção, geralmente é impossível notá-lo.

O projeto coordenado do molde móvel e do molde fixo é de vital importância. Mesmo que um deles seja inconsistente, dificultará o processo de fundição de alumínio. O projeto do molde móvel geralmente é mais desafiador. A estrutura do molde fixo é relativamente simples, mas o molde móvel precisa lidar com mais componentes. Quando o material é injetado no molde, devido à pressão do excesso de material, o núcleo pode escorregar, resultando em dimensões superdimensionadas.

As tolerâncias dos componentes móveis do molde dependem da tolerância linear e da tolerância da área de projeção. Entre eles, a tolerância linear refere-se ao comprimento do cursor do núcleo do molde, enquanto a área de projeção refere-se à cabeça do cursor do núcleo do molde voltada para o material fundido.

O movimento pode ser realizado ao longo de uma direção linear perpendicular à área de projeção. Portanto, é melhor manter a tolerância para movimentação dos componentes do molde no valor mínimo de zero grau.

Devido à estrutura do equipamento de fundição sob pressão, apenas tolerâncias relativamente grandes ou positivas podem ser permitidas durante o processo de produção. Com base em determinadas variáveis ​​da área projetada, as tolerâncias padrão e as tolerâncias de precisão são as seguintes. Diretriz NADCA.

A linha de partição é a posição onde as duas metades do molde se unem para formar a estrutura completa do produto. Devido ao processo de fundição sob pressão, a formação da linha de partição é inevitável. Porque o design sempre inclui pelo menos dois componentes.

A linha divisória indica claramente a distinção entre a matriz móvel e a matriz fixa do molde. A tolerância da linha de partição refere-se à quantidade máxima de separação do molde que é permitida para garantir a execução adequada do processo de fundição de alumínio.

Quando a pressão do material tenta forçar a separação das duas metades do molde, o material fluirá para fora do ponto de separação ao longo da linha de partição. Este é o defeito do flash na fundição sob pressão. A fundição requer processos de acabamento adicionais para remover o flash, os risers, os portões e as portas de transbordamento. A tolerância da linha de partição é função da área projetada do molde, que representa a superfície de separação por onde o material fundido se move de um meio molde para o outro.

Os moldes completamente fechados não possuem folgas entre si, portanto a tolerância da área projetada é sempre positiva. O grau de separação do molde depende da pressão da carcaça do molde e da força de fixação aplicada para manter as duas metades do molde fechadas.

A tolerância da linha de partição irá variar dependendo da liga, tamanho e profundidade da peça. Os valores de tolerância padrão recomendados e os valores de tolerância de precisão para a linha de partição de fundição são os seguintes.

Porém, se a área projetada da peça fundida exceder 300 polegadas quadradas, consulte a fábrica de fundição (1935,5 cm²).

A margem de usinagem refere-se à quantidade de matéria-prima que pode ser removida da peça acabada de alumínio fundido. As peças fundidas podem apresentar rugosidade superficial e formas geométricas que se desviam ligeiramente do projeto real. Portanto, após a fundição, é necessário um processamento secundário para corrigir esses erros.

O ponto chave é que as melhores propriedades mecânicas e densidade das peças fundidas estejam localizadas na superfície ou próximo à superfície. Portanto, a tolerância de usinagem deve ser cuidadosamente determinada para evitar a penetração nas peças menos densas.

No entanto, durante a fase de projeto, uma certa tolerância de usinagem deve ser especificada para as variáveis ​​de usinagem e fundição. Se a tolerância de usinagem for muito pequena, pode não atender aos requisitos de qualidade da superfície e existe o risco de deixar defeitos nas peças.

Por outro lado, o excesso de usinagem das peças aumentará o tempo de produção, os custos de mão de obra e as despesas gerais. Consultar antecipadamente o fornecedor de fundição sob pressão o ajudará a determinar a margem de usinagem apropriada.

Geralmente, a tolerância mínima de usinagem deve ser de 0,010 polegadas (0,25 milímetros) para reduzir o desgaste da ferramenta e minimizar a porosidade das peças fundidas. A tolerância máxima de usinagem é a soma da tolerância mínima de usinagem e da deformação das peças fundidas.

A seguir está um exemplo de comparação de tolerâncias de usinagem em duas posições de pontos de referência diferentes.

Entretanto, algumas considerações adicionais são necessárias para peças planas e grandes. Você pode consultar seu rodízio para garantir os valores permitidos de usinagem neste caso.

Tente sempre manter uniforme a espessura da parede de todo o componente. A espessura uniforme é benéfica para um melhor fluxo e solidificação do metal. Portanto, a qualidade e a integridade da peça fundida serão melhores.

No entanto, se você precisar fornecer espessuras de parede variáveis ​​em seu projeto, deverá introduzir uma transição gradual na forma de cantos/raios arredondados, em vez de alterar abruptamente a espessura. Caso contrário, arestas vivas permanecerão em seu design.

No design do produto, não deve haver arestas vivas. Isso ocorre porque afetará o fluxo do metal e dificultará a remoção do molde após a fundição. No entanto, se as paredes se encontrarem na linha de partição, essas arestas poderão ser mantidas.

Embora não exista um padrão absoluto para a espessura ou espessura da parede, é melhor mantê-lo dentro de um certo limite. A faixa típica de espessura de parede para peças fundidas de alumínio é de 0,0787 polegadas (2,0 milímetros) a 0,1378 polegadas (3,5 milímetros). Isso também depende do tamanho e da estrutura da peça.

No entanto, isso pode variar dependendo da liga da peça fundida, da configuração da peça, do tamanho da peça e da aplicação. Por exemplo, se o tamanho da peça for pequeno, é possível moldar uma seção de parede tão fina quanto 0,020 polegadas (0,50 milímetros).

No entanto, pode haver exceções à espessura máxima e mínima da parede para peças fundidas de alumínio pequenas e grandes. Se você encontrar algum problema, pode consultar sua fábrica de fundição.

Aumentar a espessura da parede aumentará a rigidez da peça. Porém, uma parede excessivamente espessa atrasará o processo de resfriamento, dificultando assim o processo de solidificação. Portanto, a menos que sejam tomadas medidas apropriadas, isso resultará em má qualidade da peça fundida.

Paredes grossas também aumentarão o peso do produto. Portanto, os designers de produtos que se concentram na redução do peso dos componentes tendem a preferir o uso de paredes finas. No entanto, se a espessura da parede exceder um certo limite, a rigidez será muito baixa e estará sujeita a deformações durante o processamento posterior.

O problema de empenamento pode ser resolvido através do processamento gradual. No entanto, as paredes finas das peças fundidas carecem de rigidez e resistência. A instalação de nervuras de reforço pode aumentar significativamente a rigidez das paredes finas, tornando-as mais estáveis.

No entanto, a tecnologia moderna de fundição sob pressão já é avançada o suficiente para lidar com a maioria dos principais parâmetros de projeto. Mas essas tecnologias só devem ser consideradas se puderem garantir melhor desempenho ou benefícios econômicos para as peças.

Retentores e ranhuras de metal são dois recursos comuns de design de componentes leves. Eles podem reduzir significativamente a quantidade de material necessária para a fabricação dos componentes, sem afetar sua integridade e resistência.

A economia de espaço em metal refere-se aos espaços ocos normalmente encontrados nas nervuras de reforço, que são usados ​​para reduzir o uso de material e, assim, diminuir o peso do componente. As seções entre as nervuras de reforço são de pouca utilidade e, portanto, podem ser removidas do projeto com segurança.

Ao projetar os protetores metálicos das peças, os seguintes pontos devem ser considerados.

• Evite arestas vivas nos protetores metálicos. Use cantos/raios arredondados com o maior raio possível. O raio mínimo deve ser 0,06 polegada (1,524 mm).
• Mantenha uma espessura de parede uniforme ao redor do protetor metálico. Tente fazer com que a espessura fique próxima do valor habitual recomendado.
• Forneça um ângulo de corte inferior o maior possível.
  
  

A estrutura em forma de bolsa é outra técnica de redução de peso. A peça de parede fina pode ser usada para substituir a peça mais grossa com furos, reduzindo assim a quantidade de material necessária para a produção. No entanto, a estrutura em forma de saco por vezes causa encolhimento irregular.

Portanto, você deve decidir cuidadosamente onde usar as cavidades. Você também pode usar nervuras de reforço para melhorar a estrutura das cavidades. Isto aumentará a rigidez das cavidades e melhorará o fluxo do metal. Reduzir a quantidade de metal utilizado também pode aumentar a velocidade de resfriamento, encurtando assim o ciclo de produção.

• Quando duas superfícies que se cruzam têm cantos vivos, usar cantos ou raios arredondados para conectá-los pode evitar alta concentração de tensão naquela parte do molde ou componente.
• Filete/Raios: Para quaisquer arestas ou cantos ao longo da linha de partição do molde, não são necessários filetes/raios.
• Forneça ângulo de inclinação suficiente para os filetes que são perpendiculares à linha de partição.
  
  

Você pode projetar o filete/raio nas peças de acordo com as seguintes diretrizes.

Os projetistas devem seguir as seguintes considerações de projeto para reduzir o encolhimento das peças fundidas de alumínio.

• No projeto devem ser evitadas seções excessivas ou espessas. Se possível, o projeto deve ser revisado para usar seções mais finas e materiais de núcleo que economizem metal.
• Adicionar nervuras planas ou verticais à parede pode melhorar as características de alimentação e reduzir a tendência de encolhimento.
• Adicionar pinos de compressão pode reduzir o encolhimento em áreas específicas.

A seguir estão algumas considerações de projeto que devem ser levadas em consideração ao projetar as saliências nas peças.

• Se for necessário um furo, tente adicionar um furo no centro da plataforma elevada para obter uma espessura de parede uniforme.
• Forneça cantos arredondados maiores para as saliências para permitir que o metal fundido flua adequadamente.
• Recomenda-se adicionar nervuras, pois podem ajudar a garantir um bom preenchimento da saliência e também proporcionar resistência adicional à saliência.
• Forneça ventilação suficiente para a saliência para que as peças fundidas possam ser ejetadas mais facilmente.
  
  

Este é um pequeno vídeo que explica o processo de aplicação e design da plataforma elevada em fundição sob pressão.

Os projetistas devem tentar alinhar essas características geométricas paralelamente à direção de ejeção do molde ou redesenhar a peça para eliminar a necessidade do núcleo/corrediça. O exemplo a seguir mostra como reprojetar a peça para eliminar a necessidade de núcleos laterais.
No entanto, em alguns casos, é necessário introduzir núcleos/slides para lançar os recursos sem a necessidade de processamento posterior. Você pode projetar corrediças centrais ou hastes de tração para eliminar a necessidade da maioria (se não de todas) das operações de processamento secundário.

Portanto, as dificuldades causadas pelo aumento do custo inicial do molde e pelo prolongamento do ciclo de fundição podem ser mitigadas pela redução do número de etapas de processamento secundário. Como resultado, a repetibilidade das peças foi significativamente melhorada.

O mecanismo lateral de extração do núcleo e o movimento deslizante são geralmente acionados por pinos inclinados ou cilindros hidráulicos. Os pinos inclinados são dispositivos mecânicos utilizados para o movimento de tração/deslizante do núcleo. A sequência de abertura e fechamento do molde principal pode acionar os pinos inclinados.

Portanto, os pinos inclinados podem ser usados ​​sem fonte de alimentação adicional. O custo de produção também é menor. Porém, os pinos inclinados podem interferir na desmontagem das peças fundidas e são adequados apenas para deslizamentos mais curtos.

O controle deslizante superior também tem dificuldade em usar juntas de pinos e só pode usar molas. Usar um método hidráulico pode resolver esses problemas. Você pode definir um ciclo e usar o controle deslizante superior. Não interferirá na reciclagem das peças fundidas.

Existem outros métodos de movimento que podem ser usados ​​para o núcleo/aríete. O projetista deve escolher o método de movimento apropriado com base em fatores como orçamento, volume de produção, tamanho da peça e comprimento de percurso do núcleo/aríete na peça fundida.

Você pode discutir com sua fábrica de fundição para obter sugestões apropriadas sobre o projeto do mecanismo lateral de extração/deslizamento do núcleo. Também agradecemos suas dúvidas e faremos o possível para ajudá-lo.

As roscas podem ser facilmente formadas por uma máquina de fundição de alumínio. As roscas fundidas geralmente são limitadas a roscas externas que não exigem um nível preciso de ajuste.

Se você precisar de uma classe de precisão específica para sua peça, poderá sempre consultar sua fábrica de fundição sob pressão. Processamento secundário Para obter melhor precisão, podem ser necessários ajustes. Além disso, o diâmetro maior deve seguir a definição de perfil de rosca especificada acordada por ambas as partes.

As tolerâncias máximas e mínimas para algumas operações ideais de formação de roscas são as seguintes:

No entanto, ao criar tópicos, tenha em mente os seguintes pontos.

• Operações adicionais de corte podem ser necessárias para remover quaisquer rebarbas formadas entre as roscas.
• Tente aplicar tolerâncias diretas tanto quanto possível, em vez de especificar o grau de ajuste da rosca.
• Esses valores incluem os limites de tolerância para os componentes móveis do molde, linhas de partição e dimensões lineares.
• Quando forem necessárias tolerâncias de rosca mais rigorosas, consulte a fábrica de fundição sob pressão.
• Manter as roscas suaves na linha de partição pode simplificar significativamente o processo de fabricação. Como não são necessárias roscas de diâmetro total. Manter as roscas lisas permite que o molde se mova levemente sem afetar a peça.

O gráfico a seguir mostra a configuração de thread externa recomendada.

• Defina claramente todas as especificações exigidas pela fábrica de fundição sob pressão. Devido à grande folga no molde, as pastilhas geralmente exigem tolerâncias mais rígidas. Obtenha a aprovação da fábrica de fundição sob pressão para garantir que as tolerâncias das pastilhas sejam suficientes.
• Caso o cliente deseje fornecer as lâminas, negocie com a fábrica de fundição para garantir que as tolerâncias estejam de acordo com as sugestões da fábrica de fundição. Porque lâminas com tolerâncias inadequadas podem danificar gravemente o molde.
• Analise o estresse causado pelas pastilhas. Certifique-se de que essas tensões não tenham um impacto a longo prazo no desempenho do produto.
• A inserção pode ser moldada de qualquer maneira, conforme necessário, para garantir que forneça força de ancoragem suficiente para as condições de carga esperadas.
• Evite cantos vivos e outras características que possam causar concentração de tensões nas peças.

A função da haste é empurrar a peça solidificada para fora do molde. Outra função da haste é fixar a peça fundida para evitar que ela dobre devido à tensão concentrada durante o processo de solidificação. No entanto, a desvantagem da haste impulsora é que ela deixará marcas na peça fundida.

Portanto, os projetistas devem selecionar cuidadosamente a posição e o tamanho da haste com base no tamanho, estrutura e outros fatores da peça fundida. Ao projetar a haste, as seguintes diretrizes devem ser seguidas.

• Coloque o pino ejetor na área não funcional da peça fundida, como o fundo de uma cavidade profunda, a porta de transbordamento, a saliência ou a parte inferior da nervura.
• Ao remover as peças fundidas, a haste deixará marcas. Portanto, não posicione a superfície externa das peças fundidas em direção à haste.
• A tolerância recomendada para a marcação de pino saliente ou rebaixado é de 0,015" (0,381 mm).
• Siga os conselhos dos trabalhadores da fundição sob pressão, pois eles podem ajudá-lo a selecionar o tamanho, a posição e a quantidade mais adequados dos pinos de fixação.
  
  

O método correto de fabricação do molde pode reduzir significativamente as marcas deixadas pela haste. No entanto, essas marcas ainda são claramente visíveis. O fabricante do equipamento original e o fabricante da fundição devem concordar com a posição de instalação da haste de comando.

Além disso, observe que se formarão franjas ao redor do pino superior. Normalmente, a menos que o cliente se oponha, as franjas não ocorrerão. As franjas do pino superior podem ser achatadas para minimizar seu impacto.

A placa ejetora pode servir como componente suplementar para o pino ejetor ou pode ser usada de forma independente. Normalmente, a fábrica de fundição usa a placa ejetora como superfície de instalação do pino ejetor. Como a pressão é aplicada apenas à placa ejetora, o pino ejetor empurrará simultaneamente o pino ejetor para frente e retrairá a peça fundida.

A placa ejetora também pode operar de forma independente, sem a necessidade de um pino ejetor. No entanto, normalmente só vemos isso em micromoldagem. A força aplicada pela placa ejetora à peça é usada para ejetá-la. A vantagem disso é que a placa ejetora não deixa marcas na peça fundida como o pino ejetor.

• A superfície (espessura da linha) de qualquer letra ou símbolo deve ter pelo menos 0,010 polegada (0,254 mm) ou maior.
• A altura das linhas ou símbolos deve ser igual ou menor que a espessura das linhas.
• Se algum texto ou decoração contiver detalhes complexos ou letras finas, poderá não ficar claro durante o processo de fundição. Portanto, tente simplificá-los tanto quanto possível.
• O ângulo de saída não deve ser inferior a 10°.
  
  

Seguir essas diretrizes deve ser útil na maioria das situações. Se você tiver quaisquer outros requisitos, você pode sempre consultar sua fábrica de fundição para obter aconselhamento adequado.