Проектирование технологичности деталей MIM (проектирование процесса и обработка после спекания)

Проектирование технологичности деталей MIM (проектирование процесса и обработка после спекания)

Дизайн для технологичности деталей MIM

1.8 Отверстие и канавка

В дополнение к снижению качества детали и формированию одинаковой толщины стенки отверстия и канавки также являются полезной функциональной конструктивной особенностью деталей MIM и, как правило, не увеличивают цену детали.

Однако добавление отверстий и прорезей усложнит пресс-форму, как показано на рис. 8-a, что должно привести к увеличению стоимости пресс-формы. Отверстие, перпендикулярное линии разъема, проще всего сформировать и оно дешевле всего. Хотя отверстие, параллельное линии разъема, легко сформировать, необходимо добавить ползунок или гидравлический цилиндр, что увеличит стоимость изготовления пресс-формы на ранней стадии.

Внутреннее соединительное отверстие может быть сформировано, как показано на рисунке 8-b. Чтобы предотвратить проблемы с уплотнением и заусенцами, необходимо тщательно продумать эту конструкцию.

Если возможно, следует сделать отверстие в форме буквы D, чтобы сделать плоскость на стержне сердечника, чтобы улучшить уплотнение формы. В противном случае соответствующие детали должны быть превращены в дугообразную поверхность, а ее тонкая режущая кромка вызовет ненормальный износ.

Проект на технологичность деталей МИМ (технологический дизайн и постспекательная обработка) - отверстия и пазы

Рисунок 8-a Отверстие и канавка

Проект на технологичность деталей МИМ (технологический дизайн и постспекательная обработка) - отверстия и пазы

Рисунок 8-b Отверстие и канавка

1.9 Подрезка

С помощью разъемной матрицы внешний подрез, показанный на рис. 9, можно легко сформировать на линии разъема. Для изготовления этой формы необходимо увеличить детали пресс-формы, увеличить стоимость пресс-формы и снизить производительность.

Некоторые внутренние выточки могут быть выполнены с помощью ползунков, а другие могут быть сформированы с помощью подвижных стержней.

При проектировании большинства деталей MIM конструкторы могут принять решение об отказе от внутренней выточки из-за проблем повышенной стоимости и возможного облоя.

Проект технологичности деталей MIM (технологический дизайн и обработка после спекания) - подрезка

Рисунок 9 Подрез

1.10 Система заливки

Инъекционный материал поступает в полость пресс-формы через затвор. Ввиду высокого содержания металла в материале для литья под давлением MIM эти ворота MIM обычно намного больше, чем у литья пластмасс под давлением.

Поскольку ворота обычно оставляют следы там, где готовые детали выходят из формовочной полости, настройка ворот должна сбалансировать требуемый процесс, функцию, контроль размера и эстетику.

Лучше установить затвор на линии разъема пресс-формы, как показано на рисунке 10. Таким образом, путь потока впрыскиваемого материала может воздействовать на стенку полости или стержень сердечника.

Кроме того, для деталей с разной толщиной стенок шибер обычно устанавливается на самое толстое поперечное сечение, чтобы впрыскиваемый материал перетекал из толстого сечения в тонкое сечение. Такая литниковая обработка позволяет устранить отверстия, канавки, концентрацию напряжений и обтекаемость поверхности детали.

Если вы хотите использовать несколько полостей для изготовления деталей, вы также должны учитывать размер и настройку литника, чтобы обеспечить подачу одинакового количества инжектируемого материала в каждую полость при условии сбалансированной скорости заполнения.

Проектирование технологичности деталей MIM (проектирование процесса и обработка после спекания) - литниковая система

Рис. 10 Система заливки

1.11 Линия разъема

По возможности ориентация всех конструктивных элементов должна быть перпендикулярна линии разъема, чтобы формованные детали можно было извлечь из формы.

Как правило, линия разъема превращается в контрольную линию поверхности детали, что является неизбежным результатом совмещения двух половин модели.

В некоторых случаях, как показано на рисунке 13, геометрическая форма всей детали формируется в верхней половине модели. В это время линия разъема может проходить только вдоль нижнего края детали, и линия разъема не создается. Обычно модель может быть спроектирована так, чтобы отделяться по незаметному краю, чтобы «скрыть» линию пробора.

Линия разъема предпочтительно расположена на плоскости. Однако иногда необходимо изменить простую форму, чтобы сформировать требуемые конструктивные особенности.

Увеличение сложности деталей увеличит затраты на изготовление и обслуживание пресс-формы, но стоимость может быть снижена при заливке конструктивного элемента, в противном случае потребуются операции резки или сборки.

Проектирование технологичности деталей МИМ (проектирование процесса и обработка после спекания) - линия разъема

Рисунок 11 Линия разъема

1.12 Декоративные элементы

На рисунке 12 показаны маркировка, тиснение, идентификационные метки номера детали, номера штампа и номера отверстия, которые легко формируются в надлежащем положении детали без увеличения стоимости детали.

Эти элементы могут быть выступающими или вогнутыми, а процесс MIM может создавать детали высокого уровня, включая острое ромбовидное тиснение.

1.13 Опора из металлокерамики

В процессе обезжиривания и спекания сырое тело металлических деталей MIM, полученных методом литья под давлением, усаживается примерно на 20 процентов. Чтобы свести к минимуму возможную деформацию, детали MIM должны быть правильно закреплены во время спекания MIM для литья под давлением.

Обычно детали MIM размещают на плоской керамике или поддонах.

Как показано на рис. 13, плоскую пластину или лоток для спекания лучше проектировать так, чтобы она имела большую плоскость или плоскость, общую для нескольких структурных элементов, чтобы можно было использовать стандартные опоры. Детали MIM с большими пролетами, консолями или уязвимыми частями могут нуждаться в поддержке специальными опорами или креплениями деталей. Эти производственные затраты очень высоки.

Рис. 13 Опора из металлокерамики

II Последующая обработка спекания

Поскольку допуск MIM-процесса литья металлов под давлением находится в пределах ± (0,3 процента - 0,5 процента), многие детали были спечены до окончательного размера. Если допуск какой-либо конструктивной особенности детали относительно жесткий, можно проводить последующую механическую обработку.

Литье металлов под давлением Материалы деталей MIM можно резать, нарезать резьбу, сверлить, вытягивать и обрабатывать, шлифовать или сваривать, как кованые детали.

Чтобы улучшить прочность и износостойкость твердомера, детали MIM, полученные методом литья под давлением, также могут подвергаться термообработке.

Кроме того, металлические детали MIM, изготовленные методом литья под давлением, обычно ограничивают взаимосвязанную пористость менее чем 0,2 процента, поэтому для обычного окрашивания и гальванического покрытия не требуется специальной подготовки поверхности.

III Заключение

Тенденцию развития металлических деталей MIM для литья под давлением в Северной Америке можно ясно увидеть из отмеченного наградами проекта MIM по разработке деталей для порошковой металлургии, ежегодно проводимого MPIF.

С 1997 по 2001 год количество отмеченных наградами деталей, отобранных MPIF в конкурсе деталей из порошковой металлургии, составляло от 15 до 18 ежегодно. В столбце категорий отмеченных наградами деталей детали MIM для литья под давлением из металла использовались с 1997 по 2004 год, но с 2005 года отмеченные наградами детали MIM для литья под давлением из металла были разделены на семь категорий: аэрокосмическая / военная, медицинская / стоматологическая, ручные инструменты. /развлечения, электроника/электротехника, оборудование/приборы, промышленные двигатели/устройства управления и другие категории.

Это указывает на то, что производство деталей MIM методом литья под давлением из металла вошло в стадию постепенного развития в Северной Америке.

В материковом Китае, благодаря высокому спросу на электронные цифровые продукты для металлических деталей MIM, изготовленных методом литья под давлением, крупные и малые предприятия MIM распределены по всей стране, сконцентрировавшись в дельте реки Янцзы, дельте Жемчужной реки, Пекине и прилегающих районах. Необходимо срочно продвигать базовые знания и производственное применение деталей MIM на материковом Китае, особенно в других областях.