Οδηγίες σχεδιασμού χύτευσης ψευδαργύρου για εξαρτήματα ακριβείας
zamak 5, Χύτευση ψευδαργύρουΗ χύτευση ψευδαργύρου είναι μια ευέλικτη μέθοδος παραγωγής που συνεπάγεται την έγχυση λιωμένης ύλης από κράμα ψευδαργύρου σε ειδικά σχεδιασμένο καλούπι με υψηλή πίεση, προκειμένου να δημιουργηθούν σύνθετα εξαρτήματα υψηλής ακρίβειας. Μια τέτοια προσέγγιση είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για εξαρτήματα ακριβείας, επειδή ο ψευδάργυρος έχει υψηλή ρευστότητα, χαμηλό σημείο τήξης και μπορεί να κατεργαστεί σε στενές ανοχές χωρίς μεγάλη μεταγενέστερη επεξεργασία. Η χύτευση με εκμαγείο από ζαμίνιο χρησιμοποιείται σε βιομηχανίες όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η ηλεκτρονική βιομηχανία, τα καταναλωτικά αγαθά και οι ιατρικές συσκευές για εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένων συνδέσμων, γραναζιών, περιβλημάτων και πολύπλοκων μηχανισμών που απαιτούν ανοχές διαστάσεων και μακροζωία. Τα περισσότερα κράματα ψευδαργύρου επεξεργάζονται με μηχανές θερμού θαλάμου, οι οποίες επιτρέπουν γρήγορους χρόνους κύκλου και σταθερή ποιότητα. Τα ακριβή εξαρτήματα επωφελούνται από την ικανότητα του ψευδαργύρου να παράγει λεπτά τοιχώματα, πολύπλοκες γεωμετρίες και εξαρτήματα με σχήμα δικτύου, μειώνοντας τη σπατάλη υλικών και το χρόνο συναρμολόγησης. Παρ' όλα αυτά, υψηλά ποσοστά επιτυχίας επιτυγχάνονται όταν ακολουθούνται συγκεκριμένοι κανόνες σχεδιασμού και λαμβάνονται υπόψη οι ιδιότητες του υλικού, το σχήμα, η μορφή και οι παράμετροι επεξεργασίας. Αυτοί οι κανόνες συμβάλλουν στη μείωση των ελαττωμάτων, στη βελτίωση της κατασκευασιμότητας και στην ενίσχυση της ακρίβειας. Αυτό το άρθρο προσδιορίζει τις κύριες κατευθυντήριες γραμμές που υποστηρίζονται από τα βιομηχανικά πρότυπα που έχουν οριστεί από οργανισμούς για να βοηθήσουν τους μηχανικούς να σχεδιάσουν εξαρτήματα ακριβείας από χυτό ψευδάργυρο. Πλεονεκτήματα της χύτευσης εξαρτημάτων ακριβείας με εκμαγείο ψευδαργύρου Η χρήση της χύτευσης με εκμαγείο ψευδαργύρου προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, καθιστώντας την ένα από τα καλύτερα υλικά για εφαρμογές ακριβείας. Υλικό επιλογής: Κράματα ψευδαργύρου Η επιλογή του σωστού κράματος ψευδαργύρου είναι σημαντική για τα εξαρτήματα ακριβείας επειδή επηρεάζει τις μηχανικές ιδιότητες, τη χυτευσιμότητα και τις ανοχές. Οι σειρές Zamak για χύτευση υπό πίεση (2, 3, 5, 7) και η σειρά ZA (8, 12, 27) έχουν συγκεκριμένες συνθέσεις και ιδιότητες απόδοσης. Ο παρακάτω πίνακας θα συνοψίσει τα είδη των κραμάτων ψευδαργύρου που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή εξαρτημάτων ακριβείας: Είδη κράματος ψευδαργύρου Αντοχή σε εφελκυσμό (ksi/MPa) Επιμήκυνση % Σκληρότητα (BHN) Πυκνότητα g/cm³ Όριο διαρροής (MPa) Σημείο τήξης °C Zamak 2 52/359 7 100 6,6 283 379-390 Zamak 3 41/283 10 82 6,6 269 381-387 Zamak 5 48/328 7 91 6,6 283-269 380-386 Zamak 7 41/283 13 80 6.6 310-331 381-387 ZA 8 54/372 6-10 100-106 6,3 359-379 375-404 ZA-12 59/400 4-7 95-105 6,03 145 377-432 ZA-27 62/426 2,0-3,5 116-122 5,3 N/A 372-484 Αυτές οι ιδιότητες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εξασφαλιστεί ότι τα κράματα ψευδαργύρου πληρούν τις προδιαγραφές ακριβείας και ότι τα σύνθετα μέρη έχουν υψηλή ρευστότητα (1-2 σε κλίμακα 1-4, 1 το καλύτερο). Για να είμαστε πιο ακριβείς, οι κατασκευαστές θα ήθελαν να επιλέξουν κράματα όπως το Zamak 3 ή το ZA-8 λόγω της σταθερότητάς τους και της ικανότητάς τους να αντέχουν σε στενές ανοχές. Βασικές κατευθυντήριες γραμμές σχεδιασμού Η καλή χύτευση ψευδαργύρου είναι σχεδιασμένη έτσι ώστε να διευκολύνει τη ροή και την εκτίναξη, διατηρώντας παράλληλα την αντοχή με ελάχιστο κόστος. Πάχος τοιχώματος Το πάχος του τοιχώματος πρέπει να είναι ομοιόμορφο για την αποφυγή πορώδους και παραμόρφωσης. Για εξαρτήματα ακριβείας, διατηρήστε το εντός των ορίων +/-10% και χρησιμοποιήστε ελάχιστο πάχος 0,040 ίντσες (1 mm) για καλό φινίρισμα επιφάνειας και τόσο λεπτό όσο 0,020 ίντσες (0,5 mm) σε μικροσκοπικά μοντέλα. Οι αναλογίες παχιών προς λεπτές διατομές πρέπει να διατηρούνται σε λιγότερο από 3:1 για να ελαχιστοποιείται η πιθανότητα πορώδους- κατά προτίμηση οι αναλογίες διαμέτρου εγγεγραμμένης σφαίρας δεν πρέπει να υπερβαίνουν το 6:1. Η πάχυνση των τοιχωμάτων ενισχύει τη ροή αλλά αυξάνει το χρόνο κύκλου και την κατανάλωση. Σε αποστάσεις μακριά από την ένωση, το ελάχιστο πάχος μεταβάλλεται: κάτω από 0,5 mm σε περιοχές μικρότερες από 50 mm, έως 2 mm στα 200 mm. Για τον έλεγχο των σχεδίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορες προσομοιώσεις. Στη χύτευση ψευδαργύρου, καθορίστε ελάχιστο πάχος 0,025 ίντσες (0,635 mm) σε επιλεγμένες θέσεις, αλλά 0,040 ίντσες (1,016 mm) σε θέσεις που είναι καλύτερες από τη χύτευση. Γωνίες βύθισης Οι γωνίες βύθισης βοηθούν στην εκτίναξη των εξαρτημάτων και αποτρέπουν τη ζημιά στη μήτρα. Για τον ψευδάργυρο, οι ελάχιστες κλίσεις είναι 0,5 ° -1 στις εξωτερικές επιφάνειες, 1- -1 στις εσωτερικές επιφάνειες και 0,1 ° -1 στις στρογγυλές οπές. Τα σύντομα χαρακτηριστικά που χρησιμοποιούν κινούμενα μέρη (στοιχεία μήτρας) μπορούν να εκτυπωθούν σε μηδενική κλίση, αλλά είναι πιο ακριβό. Για τις νευρώσεις, χρησιμοποιείται κωνικότητα 5-10 όταν δεν είναι παράλληλη με τη συρρίκνωση. Διαφορετικά πρότυπα δίνουν υπολογισμούς βύθισης: οι τυπικές ανοχές είναι 50 (γωνία βύθισης περίπου 1,9 μοίρες σε βάθος 1 ίντσας) για τα εσωτερικά τοιχώματα και 100 για τα εξωτερικά τοιχώματα. Υπάρχουν επίσης ανοχές ακριβείας που επιτρέπουν 60 και 120 σταθερά σχέδια. Φιλέτα και ακτίνες Τα φιλέτα και οι ακτίνες πρέπει πάντα να προστίθενται, καθώς οι αιχμηρές ακμές οδηγούν σε συγκεντρώσεις τάσεων και διάβρωση της μήτρας. Η ελάχιστη ακτίνα του εσωτερικού φιλέτου είναι 0,016 ίντσες (0,4 mm) και του εξωτερικού 0,031 ίντσες (0,8 mm). Οι ακτίνες μεγαλύτερου μεγέθους (έως 0,063 ίντσες ή 1,6 mm) βελτιώνουν τη ροή και την αντοχή. Θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ελάχιστες ακτίνες (0,060 ίντσες (1,5 mm) για τις προεξοχές και τις νευρώσεις). Η ακτίνα σε υψηλές τάσεις δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 1 mm- τα πρότυπα προτείνουν ±0,08/±0,04 ίντσες (±2/±1 mm) στα φιλέτα. Αυτό βελτιώνει τη διάρκεια ζωής του εξαρτήματος και μειώνει τις ρωγμές. Πτερύγια και προεξοχές Τα πτερύγια ενισχύουν την ενίσχυση χωρίς να προσθέτουν όγκο. Δημιουργήστε ρηχές, στρογγυλεμένες νευρώσεις (λόγος ύψους προς πάχος όχι περισσότερο από 3:1) και τοποθετήστε τις ομοιόμορφα ώστε να μην παραμορφώνονται. Προσκολλήστε τις νευρώσεις στα τοιχώματα με φιλέτα για να αποφύγετε το πορώδες στη διασταύρωση. Το ύψος των προεξοχών που χρησιμοποιούνται για τη στερέωση ή το σπείρωμα πρέπει να είναι ίσο με τη διάμετρό τους και όταν η διάμετρος είναι μεγάλη, πρέπει να έχουν νευρώσεις. Διατηρήστε απόσταση 0,25 ίντσες (6,5 mm) μεταξύ των προεξοχών. Οι ανοχές των κρίσιμων υψών μπορούν να περιέχονται σε νευρώσεις, όπως στα σχέδια ακριβείας με νευρώσεις ±0,001 ίντσες (±0,025 mm). Οπές με πυρήνα και σπειρώματα Οι οπές που γίνονται στον πυρήνα τον καθιστούν ελαφρύτερο και επιτρέπουν στοιχεία όπως τα σπειρώματα. Το μέγιστο βάθος είναι περίπου 3 mm διάμετρος, 9 mm τυφλό ή 24 mm διαμπερές- έως και 12 mm διάμετρος με μεγαλύτερα ανοίγματα. Διάμετρος τουλάχιστον 6 mm (0,25 ίντσες), λόγος L/D όχι μεγαλύτερος από 4:1 σε μικρές οπές. Σκέψεις για τη γραμμή διαχωρισμού Είναι καλύτερο να τοποθετείται η γραμμή διαχωρισμού στο μεγαλύτερο δυνατό τμήμα για να δημιουργείται η μικρότερη δυνατή ποσότητα λάμψης και να είναι εύκολη η κοπή. Πρέπει να αποφεύγονται οι κάθετες ή περίπλοκες γραμμές- οι ορθές γωνίες του επιπέδου κίνησης της μήτρας είναι οι καλύτερες. Οι ανοχές στις γραμμές διαχωρισμού είναι το άθροισμα των γραμμικών, ανά προβαλλόμενη επιφάνεια. Προβαλλόμενη επιφάνεια Ανοχή (+in) Μέχρι 10 +0,0045 11-20 +0,005 21-50 +0,006 51-100 +0,009 Ανοχές εξαρτημάτων ακριβείας Η χύτευση με εκμαγείο ψευδαργύρου έχει ακόμη υψηλότερες ανοχές ακριβείας από τις τυπικές και μερικές φορές 65% αυτών των ειδικών ελέγχων είναι






