Une excellente conception du moulage en sable est la clé de la réussite du produit final. Dans le cas contraire, il sera très coûteux. Outre le budget, nous devons répondre aux exigences fonctionnelles réelles. En d'autres termes, nous pouvons l'appliquer au moulage de produits réels. Par conséquent, sur la base de décennies d'expérience en matière de moulage, nous avons découvert qu'il existe huit points cruciaux dans le processus de conception du moulage au sable. Nous les analyserons ci-dessous en détail, un par un, en fonction de leur importance.
Éléments clés de la conception d'une coulée de sable :
- Angle de dépouille
- Contre-dépouilles et carottes
- Ligne de séparation
- Coins et angles
- Epaisseur de la paroi
- Coupes transversales
- Conception de la jonction
- Surépaisseurs de coulée
Angle de dépouille pour le moulage au sable
L'angle de dépouille de la coulée de sable désigne l'angle perpendiculaire au modèle qui permet de retirer facilement le contenu du moule en sable fragile et fragile sans endommager la paroi extérieure. L'évaluation de l'angle de dépouille du moulage en sable repose sur le processus de moulage du produit, la manière dont nous concevons le moulage et la profondeur du motif à l'intérieur du moule. Néanmoins, lors de la conception du moulage en sable, de nombreux concepteurs ont tendance à négliger l'importance de l'angle de dépouille du moulage en sable. Le choix d'un angle de dépouille de moulage en sable approprié augmentera l'utilité de la surface conique dans la conception du moulage en sable.
En outre, il peut réduire les coûts de traitement en raison du flux élevé de métal. Par conséquent, l'angle de dépouille standard pour le moulage en sable doit être conforme à la norme ISO et n'affectera pas la fonction de la conception du moulage en sable. De cette manière, votre entreprise peut produire des moules en sable plus nombreux et moins chers avec des normes cohérentes. En général, l'angle de dépouille standard pour le moulage en sable est de 2 degrés. La dépouille minimale avec les caractéristiques externes et internes est d'environ 1 degré.
Ligne de séparation
La détermination de la position du plan de joint est une étape cruciale dans la conception du moulage en sable. C'est la ligne de démarcation du démoulage. Nous nous appuyons sur elle pour déterminer si nous devons changer de direction. Le concepteur technique doit comprendre l'emplacement du plan de joint et le marquer sur le plan de coulée, car il détermine le coût de production final et la qualité des pièces coulées. Il ne suffit pas de se fier uniquement à l'expérience pratique des ouvriers de la fonderie pour placer le plan de joint.
Nous savons que le plan de joint doit être placé le plus bas possible et qu'il doit être large, court et plat. Si le plan de joint ne correspond pas, la marge d'extension entre le plan de joint et les bavures de couture ne doit pas dépasser 0,020. En outre, le matériau d'extension maximale de la bavure de couture du plan de joint que nous avons sélectionné est d'environ 0,015. Faites attention si la position du plan de joint change. L'utilisation du noyau, la position de coulée, le poids de la pièce coulée et la précision dimensionnelle seront également affectés.
Contre-dépouilles et carottes
La contre-dépouille joue un rôle dans la conception du moulage en sable afin d'éviter le retrait du modèle pendant la phase de fabrication du moule. L'utilisation d'un noyau augmentera le temps et le coût de production du moulage. La conception du moulage en sable doit donc réduire la fréquence d'utilisation des pièces en sable à noyau ou l'éviter complètement. En fait, la définition du plan de joint donnée par les experts dans les premiers temps nous aide à comprendre les caractéristiques du produit et à éviter la situation de contre-dépouille. Maintenant qu'il est plus raffiné, l'équilibre et l'interaction entre les différentes parties ne sont pas clairs. C'est pourquoi nous devons comprendre les règles et les normes de conception du moulage en sable.
Coupes transversales
En général, une section transversale ou une épaisseur de paroi uniforme est un avantage. Mais elle ne doit pas apparaître dans la conception des moulages en sable, car les changements soudains de section ne sont pas possibles dans la création de nombreux produits moulés. En principe, seule la partie la plus épaisse de la pièce moulée ne doit pas être formée isolément lorsqu'elle est refroidie, et la section transversale peut être considérée comme efficace. Cela s'explique par le fait que ces parties plus épaisses mettent plus de temps à refroidir. Lorsque le métal environnant s'est solidifié, elles restent intactes. La partie la plus épaisse se solidifie ensuite, mais elle ne peut pas être séparée de son environnement. Cela entraînera des défauts tels que des porosités ou des déchirures dans la coulée. Par conséquent, nous vous recommandons de discuter de la limite d'épaisseur de votre produit avec votre fonderie locale avant de procéder à la conception d'un moulage en sable.
Épaisseur de la paroi
Dans la conception du moulage en sable, il est essentiel d'obtenir une solidification uniforme du modèle et d'éviter la formation de cavités. Comment y parvenir ? Cela dépend du rapport entre le volume et la surface du moule en sable. Habituellement, nous exigeons que la vitesse de solidification des pièces moulées soit proportionnelle au carré de ce rapport. En effet, la pièce dont la surface spécifique au volume est plus petite se solidifie plus rapidement pendant la coulée du produit, et vice versa. Pour résoudre ce problème, de nombreuses fonderies augmentent l'épaisseur totale ou ajoutent des matériaux dans la position portante. Cependant, l'approche correcte devrait consister à utiliser des raidisseurs et des goussets. En effet, bien que les raidisseurs augmentent la résistance, l'épaisseur locale de la paroi est réduite. Ainsi, le matériau fondu dans le moule en sable s'écoulera et la section lourde sera également soumise à des contraintes ou à des fissures.
Coins et angles
Comme nous le savons tous, les caractéristiques de refroidissement du matériau utilisé pour fabriquer les moules en sable affecteront aussi sérieusement la qualité des moulages en sable. Ce problème doit donc être pris en compte lors de la conception des moulages en sable. Lorsque l'effet de refroidissement de la pièce moulée elle-même ou du moule en sable n'est pas bon, l'intersection de l'angle vif et de l'angle de la pièce génère localement de la chaleur. En conséquence, la pièce moulée ressent une source concentrée de stress, qui se déforme, se rétrécit et se fissure au cours du processus ultérieur, ce qui affecte la qualité du produit final. La conception des moules de moulage en sable doit permettre d'éviter ce phénomène.
Conception de la jonction
En raison de la particularité de la conception des moules de moulage en sable, la forme de la pièce peut être très compliquée. Il y a généralement de nombreux points de connexion. Nous les appelons jonctions. Il existe cinq types de jonction : L, X, V, Y et X-T. Comme indiqué précédemment, ces jonctions produisent également des concentrations de masse locales. Et il y aura des fissures, des retraits, des étirements, etc. La méthode idéale de conception du moulage en sable consiste à réduire la concentration de masse locale excessive causée par la jonction. En fin de compte, la jonction doit s'intégrer très facilement dans le produit.
Surépaisseurs de coulée
Tout d'abord, il faut comprendre que la plupart des métaux subissent une réaction de retrait pendant la solidification, comme l'acier commun, le cuivre, l'aluminium, le magnésium et le zinc. En ce qui concerne la gestion de la conception du moulage en sable, il convient de noter qu'il doit y avoir une tolérance d'usinage à l'interface entre deux moulages en sable. En d'autres termes, nous devons éviter les bords incurvés à l'interface des pièces coulées en sable. En effet, leur retrait est lié au point de congélation du matériau et au rapport entre le volume et la surface de la pièce moulée. Pour plus de détails, vous pouvez vous référer aux recommandations relatives à la surépaisseur d'usinage publiées par la norme ISO 8062.
