Dizajn za proizvodnost MIM dijelova (procesni dizajn i obrada nakon sinteriranja)

Dizajn za proizvodnost MIM dijelova (procesni dizajn i obrada nakon sinteriranja)

Dizajn za proizvodnost MIM dijelova

1.8 Rupa i utor

Pored smanjenja kvaliteta delova i formiranja iste debljine zida, rupe i žljebovi su takođe korisna funkcionalna strukturna karakteristika MIM delova i generalno ne povećavaju cenu dela.

Međutim, dodavanje rupa i utora će povećati složenost kalupa, kao što je prikazano na slici 8-a, što treba povećati cijenu kalupa. Rupa okomita na liniju razdvajanja je najlakša za formiranje i najniža cijena. Iako se rupa paralelna sa linijom razdvajanja lako formira, potrebno je dodati klizač ili hidraulični cilindar, što će povećati troškove proizvodnje kalupa u ranoj fazi.

Unutrašnja spojna rupa se može formirati, kao što je prikazano na slici 8-b. Kako bi se spriječili problemi brtvljenja i zarezivanja, ovaj dizajn se mora pažljivo razmotriti.

Ako je moguće, treba napraviti rupu u otvoru u obliku slova D kako bi se napravila ravan na šipki jezgra, kako bi se poboljšalo brtvljenje kalupa. U suprotnom, odgovarajući dijelovi moraju biti napravljeni u lučnu površinu, a njena tanka rezna ivica će uzrokovati abnormalno trošenje.

Dizajn za proizvodnost MIM delova (tehnološko projektovanje i obrada nakon sinterovanja) - rupe i žljebovi

Slika 8-a Rupa i utor

Dizajn za proizvodnost MIM delova (tehnološko projektovanje i obrada nakon sinterovanja) - rupe i žljebovi

Slika 8-b Rupa i žljeb

1.9 Podrezivanje

Sa podijeljenom matricom, vanjsko podrezivanje prikazano na slici 9 lako se formira na liniji razdvajanja. Za proizvodnju ovog oblika potrebno je povećati dijelove kalupa, povećati troškove kalupa i smanjiti produktivnost.

Neki unutrašnji podrezi mogu se napraviti klizačima, a drugi se mogu oblikovati pokretnim jezgrama.

U dizajnu većine MIM delova, dizajneri mogu odlučiti da ponište unutrašnje podrezivanje zbog problema povećane cene i mogućeg blica.

Dizajn za proizvodnost MIM dijelova (projekt procesa i obrada nakon sinteriranja) - podrezivanje

Slika 9 Undercut

1.10 Sistem za izlivanje

Materijal za injektiranje ulazi u šupljinu kalupa kroz kapiju. S obzirom na visok sadržaj metala u MIM materijalu za brizganje, ove kapije MIM-a su općenito mnogo veće od onih kod brizganja plastike.

Budući da kapija obično ostavlja tragove na mjestima gdje gotovi dijelovi izlaze iz kalupne šupljine, podešavanje kapije treba da uravnoteži potrebni proces, funkciju, kontrolu veličine i estetiku.

Bolje je postaviti kapiju na liniju razdvajanja kalupa, kao što je prikazano na slici 10. Na ovaj način, put protoka materijala za injektiranje može uticati na zid šupljine ili šipku jezgra.

Osim toga, za dijelove s različitim debljinama stijenke, kapija se obično postavlja na najdeblji poprečni presjek kako bi materijal za injektiranje tekao od debelog prema tankom. Takvo zatvaranje može eliminirati rupe, žljebove, koncentraciju naprezanja i strujanje na površini dijela.

Ako želite koristiti više šupljina za proizvodnju dijelova, morate također uzeti u obzir veličinu i postavku kapije kako biste osigurali da se ista količina materijala za injektiranje isporučuje u svaku šupljinu pod uvjetom uravnotežene brzine punjenja.

Dizajn za proizvodnost MIM delova (procesna projektovanja i obrada posle sinterovanja) - sistem zatvaranja

Slika 10 Sistem za izlivanje

1.11 Linija razdvajanja

Ako je moguće, orijentacija svih strukturnih elemenata treba biti okomita na liniju razdvajanja kako bi se formirani dijelovi mogli ukloniti iz kalupa.

Općenito, linija razdvajanja se pretvara u liniju provjere površine dijela, što je neizbježan rezultat kombinacije dvije polovice modela.

U nekim slučajevima, kao primjer prikazan na slici 13, geometrijski oblik cijelog dijela formira se u gornjoj polovici modela. U ovom trenutku, linija razdvajanja može biti samo duž donje ivice dijela i ne stvara se linija razdvajanja. Obično se model može dizajnirati tako da se odvoji duž neupadljive ivice, tako da se „sakrije“ linija razdvajanja.

Poželjno je da se linija razdvajanja nalazi na ravni. Međutim, ponekad je potrebno promijeniti jednostavan oblik kako bi se formirale potrebne strukturne karakteristike.

Povećanje složenosti dijelova povećat će troškove proizvodnje i održavanja kalupa, ali trošak se može smanjiti kada se izlije strukturna karakteristika, u suprotnom su potrebne operacije rezanja ili montaže.

Dizajn za proizvodnost MIM dijelova (projekt procesa i obrada nakon sinteriranja) - linija za razdvajanje

Slika 11 Linija razdvajanja

1.12 Dekorativne karakteristike

Slika 12 prikazuje identifikacijske oznake za označavanje, utiskivanje, broj dijela, broj matrice i broj otvora, koji se lako formiraju u pravilnom položaju dijela bez povećanja cijene dijela.

Ove karakteristike mogu biti istaknute ili konkavne, a MIM proces može proizvesti detalje karakteristika visokog nivoa, uključujući oštar dijamantski utiskivanje.

1.13 Nosač sinteriranih dijelova

U procesu odmašćivanja i sinterovanja, zeleno tijelo MIM dijelova za brizganje metala se skuplja za oko 20 posto. Kako bi se minimizirala moguća distorzija, MIM dijelovi moraju biti pravilno poduprti tokom sinterovanja MIM-a za brizganje metala.

Tipično, MIM dijelovi se postavljaju na ravnu keramiku ili palete.

Kao što je prikazano na slici 13, bolje je dizajnirati ravnu ploču ili tacnu za sinterovanje da ima veliku ravan ili ravan zajedničku strukturnim karakteristikama nekoliko delova, tako da se mogu koristiti standardni nosači. MIM dijelovi sa dugim rasponima, konzolama ili ranjivim dijelovima možda će morati biti poduprti posebnim osloncima ili učvršćenjima dijelova. Ovi troškovi proizvodnje su veoma visoki.

Slika 13 Nosač sinteriranih dijelova

II Naknadna obrada sinterovanja

Budući da je tolerancija MIM procesa brizganja metala unutar ± (0,3 posto - 0,5 posto), mnogi dijelovi su sinterirani do konačne veličine. Ako je tolerancija određene strukturne karakteristike dijela relativno čvrsta, može se izvršiti naknadna obrada.

Materijali MIM delova za brizganje metala mogu se rezati, narezivati, bušiti, izvlačiti i finiširati, brusiti ili zavarivati ​​poput kovanih delova.

Kako bi se poboljšala čvrstoća i otpornost na habanje testera tvrdoće, MIM dijelovi za brizganje metala također mogu biti termički obrađeni.

Osim toga, MIM dijelovi za brizganje metala obično ograničavaju međusobno povezanu poroznost na manje od 0.2 posto, tako da nije potrebna posebna priprema površine za konvencionalno bojenje i galvanizaciju.

III Zaključak

Trend razvoja MIM dijelova za brizganje metala u Sjevernoj Americi može se jasno vidjeti iz nagrađivanog projekta MIM dijelova dizajna dijelova za metalurgiju praha koji svake godine održava MPIF.

Od 1997. do 2001. godine, broj nagrađivanih dijelova koje je odabrao MPIF na takmičenju dijelova za metalurgiju praha bio je 15 do 18 svake godine. U koloni kategorija nagrađivanih dijelova, brizganje metala MIM korišteno je od 1997. do 2004. godine, ali od 2005. godine nagrađivani dijelovi MIM za brizganje metala podijeljeni su u sedam kategorija: zrakoplovstvo/vojna, medicinska/stomatološka, ​​ručni alati /zabava, elektronika/elektrika, hardver/uređaji, industrijski motori/kontrolni uređaji i druge kategorije.

Ovo ukazuje da je proizvodnja MIM dijelova brizganjem metala ušla u postepenu razvojnu fazu u Sjevernoj Americi.

U kopnenom dijelu Kine, zahvaljujući velikoj potražnji za elektronskim digitalnim proizvodima za metalne brizgane MIM dijelove, velika i mala MIM preduzeća su raspoređena po cijeloj zemlji, koncentrirana u delti rijeke Jangce, delti Biserne rijeke, Pekingu i okolnim područjima. Hitno je potrebno snažno promovirati osnovno znanje i proizvodnu primjenu MIM dijelova u kopnenom dijelu Kine, posebno u više područja.