Eine ausgezeichnete Sandgusskonstruktion ist der Schlüssel zum Erfolg des Endprodukts. Andernfalls wird es sehr kostspielig. Wir müssen nicht nur das Budget berücksichtigen, sondern auch die tatsächlichen funktionalen Anforderungen erfüllen. Das heißt, wir können es auf den realen Produktguss anwenden. Auf der Grundlage jahrzehntelanger Erfahrung im Gießereiwesen haben wir herausgefunden, dass es acht entscheidende Punkte im Entwurfsprozess des Sandgusses gibt. Im Folgenden werden wir diese Punkte nach ihrer Wichtigkeit im Detail analysieren.
Schlüsselelemente der Sandgusskonstruktion:
- Tiefgangswinkel
- Hinterschneidungen und Kerne
- Trennungslinie
- Ecken und Winkel
- Wandstärke
- Querschnitte
- Gestaltung der Kreuzung
- Gussaufmaße
Entwurfswinkel für Sandguss
Der Entformungswinkel beim Sandguss bezieht sich auf den Winkel senkrecht zum Modell, der es ermöglicht, den Inhalt leicht aus der zerbrechlichen und fragilen Sandform zu entfernen, ohne die Außenwand zu beschädigen. Die Grundlage für die Beurteilung des Entformungswinkels beim Sandguss ist der Formgebungsprozess des Produkts, die Art und Weise, wie wir das Gussteil entwerfen, und die Tiefe des Modells innerhalb der Form. Dennoch neigen viele Konstrukteure dazu, die Bedeutung des Entformungswinkels bei der Konstruktion von Sandgussstücken zu übersehen. Die Wahl eines geeigneten Entformungswinkels erhöht die Verwendbarkeit der konischen Oberfläche beim Sandgussdesign.
Darüber hinaus kann er die Verarbeitungskosten aufgrund des hohen Metallflusses verringern. Daher sollte der Standard-Sandgussentformungswinkel der ISO-Norm entsprechen und die Funktion der Sandgusskonstruktion nicht beeinträchtigen. Auf diese Weise kann Ihr Unternehmen mehr und billigere Sandgussformen mit einheitlichen Standards herstellen. In der Regel beträgt der Standardentformungswinkel für Sandgussformen 2 Grad. Der Mindestverzug mit externen und internen Merkmalen beträgt etwa 1 Grad.
Trennungslinie
Die Bestimmung der Position der Trennebene ist ein entscheidender Schritt bei der Konstruktion von Sandgussstücken. Sie ist die Trennlinie der Entformung. Von ihr hängt es ab, ob wir die Richtung ändern müssen. Der Konstrukteur muss die Lage der Trennlinie kennen und sie auf der Gusszeichnung markieren, da sie die endgültigen Produktionskosten und die Qualität der Gussteile bestimmt. Es reicht nicht aus, sich bei der Platzierung der Trennlinie allein auf die praktische Erfahrung der Metallgießer zu verlassen.
Wir wissen, dass die Trennebene so niedrig wie möglich, breit, kurz und flach sein sollte. Wenn die Trennebene nicht passt, sollte die Ausdehnungsspanne zwischen ihr und den Nahtgraten 0,020 nicht überschreiten. Darüber hinaus beträgt die maximale Nahtgratausdehnung der von uns gewählten Trennebene etwa 0,015. Achten Sie darauf, ob sich die Position der Trennfuge ändert. Dies wirkt sich auch auf den Kernverbrauch, die Gießposition, das Gießgewicht und die Maßgenauigkeit aus.
Hinterschneidungen und Kerne
Der Hinterschnitt spielt eine Rolle bei der Sandgusskonstruktion, um das Entfernen des Modells während der Formherstellung zu verhindern. Die Verwendung von Kernen erhöht die Zeit und die Kosten der Gussproduktion. Daher sollten wir bei der Konstruktion von Sandgussteilen die Häufigkeit der Verwendung von Kernsandteilen reduzieren oder ganz darauf verzichten. In der Tat ist die Definition der Trennlinie, die von den Experten in den ersten Tagen gegeben wurde, hilfreich für uns, um die Eigenschaften des Produkts zu verstehen und die Unterschnitt-Situation zu vermeiden. Jetzt, wo sie verfeinert ist, ist das Gleichgewicht und die Interaktion zwischen den verschiedenen Teilen nicht mehr klar. Aus diesem Grund müssen wir die Regeln und Normen der Sandgusskonstruktion verstehen.
Querschnitte
Im Allgemeinen ist ein einheitlicher Querschnitt oder eine einheitliche Wandstärke von Vorteil. Er sollte jedoch bei der Konstruktion von Sandgussstücken nicht auftreten, da plötzliche Querschnittsänderungen bei der Herstellung vieler Gusserzeugnisse nicht möglich sind. Im Prinzip sollte nur der dickere Teil des Gussteils beim Abkühlen nicht isoliert geformt werden, und der Querschnitt kann als effektiv angesehen werden. Dies geschieht, weil diese dickeren Teile mehr Zeit zum Abkühlen benötigen. Wenn das umgebende Metall erstarrt ist, bleiben sie unversehrt. Das dickere Teil erstarrt als nächstes, aber es kann nicht von der Umgebung getrennt werden. Dies führt zu Defekten wie Porosität oder Rissen im Gussteil. Daher empfehlen wir Ihnen, die Dickengrenze Ihres Produkts mit Ihrer örtlichen Metallgießerei zu besprechen, bevor Sie eine Sandgusskonstruktion durchführen.
Wanddicke
Bei der Konstruktion von Sandgussmodellen ist es wichtig, eine gleichmäßige Erstarrung des Modells zu erreichen und die Bildung von Hohlräumen zu vermeiden. Wie ist dies zu erreichen? Dies hängt mit dem Verhältnis zwischen dem Volumen und der Oberfläche der Sandform zusammen. In der Regel verlangen wir, dass die Erstarrungsgeschwindigkeit der Gussteile proportional zum Quadrat ihres Verhältnisses ist. Das liegt daran, dass das Teil mit einer kleineren volumenspezifischen Oberfläche beim Gießen des Produkts schneller erstarrt - und umgekehrt. Um dieses Problem zu lösen, erhöhen viele Metallgießereien die Gesamtdicke oder fügen an der tragenden Stelle einige Materialien hinzu. Der richtige Ansatz sollte jedoch die Verwendung von Versteifungen und Zwickeln sein. Denn obwohl Ersteres die Festigkeit erhöht, wird die örtliche Wanddicke reduziert. Auf diese Weise wird das geschmolzene Material in der Sandform fließen, und der schwere Teil wird ebenfalls belastet oder gerissen.
Ecken und Winkel
Wie wir alle wissen, haben die Abkühlungseigenschaften des für die Herstellung von Sandformen verwendeten Materials auch erhebliche Auswirkungen auf die Qualität der Sandgussstücke. Daher sollte dieses Problem bei der Konstruktion von Sandgussformen berücksichtigt werden. Wenn die Kühlwirkung des Gussteils selbst oder der Sandform nicht gut ist, entsteht an der Schnittstelle zwischen der scharfen Ecke und der Ecke des Teils lokal Wärme. Das Ergebnis ist, dass das Gussteil eine konzentrierte Spannungsquelle spürt, die sich verformt, schrumpft und im späteren Prozess Risse bekommt, was die Qualität des Endprodukts beeinträchtigt. Die Konstruktion der Sandgussform sollte dies vermeiden.
Kreuzung Design
Aufgrund der Besonderheit der Sandgussformkonstruktion kann die Form des Teils sehr kompliziert sein. Normalerweise gibt es viele Verbindungspunkte. Wir nennen sie Verbindungsstellen. Es gibt fünf Arten von Verbindungsstellen: L, X, V, Y und X-T. Wie bereits erwähnt, führen diese Verbindungsstellen auch zu lokalen Massenkonzentrationen. Außerdem kommt es zu Rissen, Schrumpfung, Dehnung usw. Die ideale Konstruktionsmethode für den Sandguss besteht darin, die übermäßige lokale Massenkonzentration, die durch die Verbindungsstelle verursacht wird, zu reduzieren. Letztendlich muss es sich sehr gut in das Produkt einfügen.
Gussaufmaße
Zunächst einmal sollten wir uns darüber im Klaren sein, dass die meisten Metalle während der Erstarrung eine Schrumpfungsreaktion durchlaufen, wie z. B. gewöhnlicher Stahl, Kupfer, Aluminium, Magnesium und Zink. Bei der Konstruktion von Sandgussstücken ist zu beachten, dass an der Schnittstelle zwischen zwei Sandgussstücken ein Bearbeitungsspielraum vorhanden sein sollte. Mit anderen Worten: Wir sollten gekrümmte Kanten an der Schnittstelle von Sandgussstücken vermeiden. Das liegt daran, dass ihre Schrumpfung mit dem Gefrierpunkt des Materials und dem Volumenverhältnis zur Oberfläche des Gussteils zusammenhängt. Einzelheiten finden Sie in den Empfehlungen für Bearbeitungszugaben in der ISO 8062.
