Návrh pro vyrobitelnost dílů MIM (návrh procesu a zpracování po slinování)

Návrh pro vyrobitelnost dílů MIM (návrh procesu a zpracování po slinování)

Návrh pro vyrobitelnost MIM dílů

1.8 Díra a drážka

Kromě snížení kvality dílu a vytvoření stejné tloušťky stěny jsou otvory a drážky také užitečným funkčním konstrukčním prvkem dílů MIM a obecně nezvyšují cenu dílu.

Přidání otvorů a štěrbin však zvýší složitost formy, jak je znázorněno na obrázku 8-a, což vyžaduje zvýšení ceny formy. Otvor kolmý na dělicí čáru se nejsnáze vytváří a má nejnižší cenu. I když se otvor rovnoběžný s dělicí linií snadno vytvoří, je třeba přidat jezdec nebo hydraulický válec, což zvýší náklady na výrobu formy v rané fázi.

Vnitřní spojovací otvor lze vytvořit, jak je znázorněno na obrázku 8-b. Aby se předešlo problémům s těsněním a otřepy, musí být toto provedení pečlivě zváženo.

Pokud je to možné, měl by být vytvořen otvor do otvoru ve tvaru D, aby se vytvořila rovina na tyči jádra, aby se zlepšilo utěsnění formy. V opačném případě je třeba z odpovídajících dílů vytvořit obloukový povrch a jeho tenké ostří způsobí abnormální opotřebení.

Design pro vyrobitelnost MIM dílů (technologický design & postslinovací zpracování) - otvory a drážky

Obrázek 8-Díra a drážka

Design pro vyrobitelnost MIM dílů (technologický design & postslinovací zpracování) - otvory a drážky

Obrázek 8-b Díra a drážka

1.9 Podřezávání

S dělenou zápustkou lze vnější podříznutí znázorněné na obrázku 9 snadno vytvořit na dělicí čáře. Pro výrobu tohoto tvaru je nutné zvětšit díly forem, zvýšit náklady na formy a snížit produktivitu.

Některé vnitřní zářezy mohou být vytvořeny pomocí posuvníků a jiné mohou být vytvořeny pomocí pohyblivých jader.

Při návrhu většiny dílů MIM se mohou konstruktéři rozhodnout zrušit vnitřní podříznutí kvůli problémům se zvýšenými náklady a možným zábleskem.

Návrh na vyrobitelnost MIM dílů (návrh procesu & postslinovací zpracování) - podříznutí

Obrázek 9 Podříznutí

1.10 Systém nalévání

Vstřikovaný materiál vstupuje do dutiny formy skrz vtok. Vzhledem k vysokému obsahu kovu ve vstřikovacím materiálu MIM jsou tyto vtoky MIM obecně mnohem větší než vstřikování plastů.

Protože brána obvykle zanechává stopy tam, kde hotové díly vycházejí z lisovací dutiny, musí nastavení brány vyvážit požadovaný proces, funkci, kontrolu velikosti a estetiku.

Je lepší nastavit uzávěr na dělicí linii formy, jak je znázorněno na obrázku 10. Tímto způsobem může dráha toku vstřikovaného materiálu narážet na stěnu dutiny nebo tyč jádra.

Navíc u dílů s různou tloušťkou stěny je vtok obvykle nastaven na nejtlustší průřez, aby vstřikovaný materiál proudil z tlusté části do tenké části. Takové vstřikování může eliminovat díry, drážky, koncentraci napětí a proudění na povrchu součásti.

Pokud chcete k výrobě dílů použít více dutin, musíte také zvážit velikost a nastavení brány, abyste zajistili, že do každé dutiny bude přiváděno stejné množství vstřikovacího materiálu za podmínky vyvážené rychlosti plnění.

Návrh pro vyrobitelnost MIM dílů (process design & post-sintering processing) - vtokový systém

Obr. 10 Systém nalévání

1.11 Dělicí čára

Pokud je to možné, orientace všech konstrukčních prvků by měla být kolmá na dělicí čáru, aby bylo možné vytvarované díly vyjmout z formy.

Obecně se dělicí čára změní na kontrolní čáru povrchu součásti, což je nevyhnutelný výsledek kombinace dvou polovin modelu.

V některých případech, jako příklad na obrázku 13, je geometrický tvar celé součásti vytvořen v horní polovině modelu. V tomto okamžiku může být dělicí čára pouze podél spodního okraje součásti a žádná dělicí čára se nevygeneruje. Obvykle může být model navržen tak, aby se odděloval podél nenápadné hrany, aby „skryl“ dělicí čáru.

Dělicí čára je s výhodou umístěna v rovině. Někdy je však nutné změnit jednoduchý tvar, aby se vytvořily požadované konstrukční prvky.

Zvýšení složitosti dílů zvýší výrobní náklady a náklady na údržbu formy, ale náklady mohou být sníženy při lití konstrukčního prvku, v opačném případě jsou nutné operace řezání nebo montáže.

Návrh na vyrobitelnost MIM dílů (process design&post-sintering processing) - dělicí linka

Obrázek 11 Dělicí čára

1.12 Dekorativní prvky

Obrázek 12 ukazuje značení, embosování, číslo dílu, číslo raznice a identifikační značky čísla otvorů, které lze snadno vytvořit ve správné poloze dílu bez zvýšení ceny dílu.

Tyto prvky mohou být výrazné nebo konkávní a proces MIM může vytvářet detaily prvků na vysoké úrovni, včetně ostrého diamantového embosování.

1.13 Podpěra slinutého dílu

V procesu odmašťování a slinování se surové tělo kovových dílů MIM pro vstřikování srazí asi o 20 procent. Aby se minimalizovalo možné zkreslení, musí být díly MIM správně podepřeny během slinování MIM vstřikováním kovů.

Typicky jsou díly MIM umístěny na ploché keramické nebo paletě.

Jak je znázorněno na obrázku 13, je lepší navrhnout plochou desku nebo misku pro slinování tak, aby měla velkou rovinu nebo rovinu sdílenou několika konstrukčními prvky, aby bylo možné použít standardní podpěry. Díly MIM s dlouhými rozpětími, konzolami nebo zranitelnými částmi může být nutné podepřít speciálními podpěrami nebo upínacími prostředky dílů. Tyto výrobní náklady jsou velmi vysoké.

Obr. 13 Podpěra slinutého dílu

II Následné zpracování slinování

Vzhledem k tomu, že tolerance MIM procesu vstřikování kovů je v rozmezí ± (0,3 procenta - 0,5 procenta ), mnoho dílů bylo slinutých na konečnou velikost. Pokud je tolerance určitého konstrukčního znaku součásti relativně těsná, lze provést následné obrábění.

Vstřikování kovů Materiály dílů MIM lze řezat, závitovat, vrtat, táhnout a dokončovat, brousit nebo svařovat jako kované díly.

Aby se zlepšila pevnost a odolnost tvrdoměru proti opotřebení, mohou být díly MIM pro vstřikování kovů také tepelně zpracovány.

Kromě toho díly MIM pro vstřikování kovů obvykle omezují propojenou poréznost na méně než 0,2 procenta, takže pro běžné barvení a galvanické pokovování není vyžadována speciální příprava povrchu.

III Závěr

Vývojový trend MIM dílů pro vstřikování kovů v Severní Americe je jasně patrný z oceňovaného projektu MIM dílů navrhování dílů práškové metalurgie, který každoročně pořádá MPIF.

Od roku 1997 do roku 2001 byl počet oceněných dílů vybraných MPIF v soutěži dílů práškové metalurgie každý rok 15 až 18. Ve sloupci kategorie oceněných dílů se od roku 1997 do roku 2004 používalo vstřikování kovů MIM, ale od roku 2005 byly oceněné díly MIM pro vstřikování kovů rozděleny do sedmi kategorií: letecký/vojenský, lékařský/zubní, ruční nářadí /zábava, elektronika/elektrika, hardware/spotřebiče, průmyslové motory/řídicí zařízení a další kategorie.

Ty naznačují, že výroba dílů MIM vstřikováním kovů vstoupila v Severní Americe do postupné vývojové fáze.

V čínské pevnině jsou díky silné poptávce po elektronických digitálních produktech po kovových vstřikovaných MIM součástkách rozmístěny velké a malé MIM podniky po celé zemi, soustředěné v deltě řeky Yangtze, deltě Perlové řeky, Pekingu a okolních oblastech. Je naléhavé důrazně podporovat základní znalosti a výrobní aplikace dílů MIM v čínské pevnině, zejména ve více oborech.