Un'eccellente progettazione della colata in sabbia è la chiave del successo del prodotto finale. Altrimenti, sarà molto costoso. Oltre a considerare il budget, dobbiamo soddisfare i requisiti funzionali effettivi. Vale a dire, possiamo applicarla alla colata di un prodotto reale. Pertanto, sulla base di decenni di esperienza nella fusione, abbiamo scoperto che ci sono otto punti cruciali nel processo di progettazione della colata in sabbia. Di seguito li analizzeremo in dettaglio uno per uno in base alla loro importanza.
Elementi chiave della progettazione di una colata in sabbia:
- Angolo di sformo
- Sottotagli e carotaggi
- Linea di separazione
- Angoli e spigoli
- Spessore della parete
- Sezioni trasversali
- Design della giunzione
- Tolleranze di colata
Angolo di sformo della colata in sabbia
L'angolo di sformo della colata in sabbia si riferisce all'angolo perpendicolare al modello che può facilmente rimuovere il contenuto dallo stampo in sabbia, fragile e poco resistente, senza danneggiare la parete esterna. La base per giudicare l'angolo di sformo della colata in sabbia è il processo di stampaggio del prodotto, il modo in cui progettiamo la colata e la profondità del modello all'interno dello stampo. Tuttavia, nella progettazione della colata in sabbia, molti progettisti tendono a trascurare l'importanza dell'angolo di sformo della colata in sabbia. La scelta di un angolo di sformo adatto alla colata in sabbia aumenterà l'utilizzabilità della superficie conica nella progettazione della colata in sabbia.
Inoltre, può ridurre i costi di lavorazione grazie all'elevato flusso di metallo. Pertanto, l'angolo di sformo standard per la colata in sabbia deve essere conforme allo standard ISO e non influisce sulla funzione del progetto di colata in sabbia. In questo modo, la vostra azienda potrà produrre un numero maggiore di stampi in sabbia, più economici e con standard coerenti. Di solito, l'angolo di sformo standard per la colata in sabbia è di 2 gradi. Il tiraggio minimo con caratteristiche esterne e interne è di circa 1 grado.
Linea di separazione
La determinazione della posizione della linea di separazione è una fase cruciale nella progettazione della colata in sabbia. È la linea di demarcazione della sformatura. Ci si basa su di essa per distinguere se è necessario cambiare la direzione. Il progettista deve comprendere la posizione della linea di divisione e segnarla sul disegno di colata perché determina il costo di produzione finale e la qualità dei getti. Non è sufficiente affidarsi all'esperienza pratica degli operai della fonderia per il posizionamento della linea di divisione.
Sappiamo che quando si posiziona la linea di demarcazione, questa deve essere la più bassa possibile e deve essere larga, corta e piatta. Se la linea di demarcazione non coincide, il margine di estensione tra la linea di demarcazione e le bave di cucitura non deve superare lo 0,020. Inoltre, il materiale massimo di estensione delle bave di cucitura che abbiamo scelto è di circa 0,01. Inoltre, il materiale di estensione massima della linea di giunzione selezionata è di circa 0,015. Prestare attenzione se la posizione della linea di giunzione cambia. Anche l'utilizzo dell'anima, la posizione di colata, il peso della colata e la precisione dimensionale ne risentiranno.
Sottotagli e carotaggi
Il sottosquadro svolge un ruolo nella progettazione della colata in sabbia per evitare la rimozione del modello durante la fase di produzione dello stampo. L'uso dell'anima aumenta i tempi e i costi di produzione della colata. Pertanto, nella progettazione della colata in sabbia è necessario ridurre la frequenza di utilizzo delle parti in sabbia con anima o evitarla completamente. In effetti, la definizione della linea di divisione fornita dagli esperti nei primi giorni è utile per comprendere le caratteristiche del prodotto ed evitare la situazione di sottosquadro. Ora che è più raffinata, non è chiaro l'equilibrio e l'interazione tra le varie parti. Per questo motivo, è necessario comprendere le regole e gli standard di progettazione della colata in sabbia.
Sezioni trasversali
In generale, una sezione trasversale uniforme o uno spessore di parete uniforme sono un vantaggio. Tuttavia, non dovrebbe comparire nella progettazione della colata in sabbia, perché i cambiamenti improvvisi di sezione non sono fattibili nella creazione di molti prodotti di colata. In linea di principio, solo la parte più spessa del getto non dovrebbe formarsi isolatamente quando viene raffreddata e la sezione trasversale può essere considerata efficace. Ciò accade perché queste parti più spesse richiedono più tempo per raffreddarsi. Quando il metallo circostante si è solidificato, rimangono intatte. La parte più spessa si solidificherà successivamente, ma non potrà essere separata dall'ambiente circostante. Questo causerà difetti come porosità o strappi nella fusione. Pertanto, si consiglia di discutere il limite di spessore del prodotto con la fonderia di metallo locale prima di effettuare un progetto di colata in sabbia.
Spessore della parete
Nella progettazione della colata in sabbia, è fondamentale ottenere una solidificazione uniforme del modello ed evitare la formazione di cavità. Come fare? La questione è legata al rapporto tra il volume e la superficie dello stampo in sabbia. Di solito, si richiede che il tasso di solidificazione dei getti sia proporzionale al quadrato del loro rapporto. Questo perché il pezzo con una superficie specifica di volume più piccola si solidifica più velocemente durante la colata del prodotto e viceversa. Per risolvere questo problema, molte fonderie aumentano lo spessore complessivo o aggiungono materiali in posizione portante. Tuttavia, l'approccio corretto dovrebbe essere quello di utilizzare irrigidimenti e tasselli. Infatti, sebbene il primo aumenti la resistenza, lo spessore della parete locale si riduce. In questo modo, il materiale fuso nello stampo in sabbia fluisce e la sezione pesante viene sollecitata o incrinata.
Angoli e spigoli
Come è noto, anche le caratteristiche di raffreddamento del materiale utilizzato per la realizzazione degli stampi in sabbia influiscono pesantemente sulla qualità dei getti in sabbia. Pertanto, questo problema deve essere preso in considerazione nella progettazione della colata in sabbia. Quando l'effetto di raffreddamento della colata stessa o dello stampo in sabbia non è buono, l'intersezione tra lo spigolo vivo e l'angolo del pezzo genererà localmente calore. Di conseguenza, la colata si sente una fonte concentrata di stress, che si deformerà, si restringerà e si incrinerà nel processo successivo, compromettendo la qualità del prodotto finale. La progettazione degli stampi per colata in sabbia dovrebbe evitare questo problema.
Design della giunzione
A causa della particolarità del design dello stampo di colata in sabbia, la forma del pezzo può essere molto complicata. Di solito ci sono molti punti di connessione. Li chiamiamo giunzioni. Esistono cinque tipi di giunzione: L, X, V, Y e X-T. Come già detto, queste giunzioni producono anche concentrazioni locali di massa. E si verificheranno crepe, ritiri, stiramenti, ecc. Il metodo di progettazione ideale per la colata in sabbia consiste nel ridurre l'eccessiva concentrazione locale di massa causata dalla giunzione. Infine, deve inserirsi nel prodotto in modo molto fluido.
Tolleranze di colata
Prima di tutto, dobbiamo capire che la maggior parte dei metalli subisce una reazione di ritiro durante la solidificazione, come l'acciaio comune, il rame, l'alluminio, il magnesio e lo zinco. Quando si considera la gestione della progettazione di una colata in sabbia, si deve notare che dovrebbe esserci un margine di lavorazione all'interfaccia tra due colate in sabbia. In altre parole, dovremmo evitare i bordi curvi all'interfaccia dei getti in sabbia. Questo perché il loro ritiro è legato al punto di congelamento del materiale e al rapporto tra volume e superficie del getto. Per i dettagli, è possibile fare riferimento alle raccomandazioni sulle tolleranze di lavorazione pubblicate dalla norma ISO 8062.
