Stampo per pressofusione

Che cos'è lo stampo/attrezzatura per pressofusione

Stampo per pressofusione, anche conosciuto come utensili per la pressofusioneriempie una cavità sigillata con metallo fuso ad alta pressione e temperatura. Il metallo viene raffreddato rapidamente fino a quando la parte indurita diventa sufficientemente rigida per essere rimossa dallo stampo. 

Lo stampo per la pressofusione deve essere realizzato in acciaio per utensili di alta qualità, come H13, DIN1.2343 o 8407. Deve essere trattato termicamente per raggiungere la durezza corretta, in genere HRC 48-52. Lo stampo deve anche essere lavorato secondo standard precisi per durare a lungo in questo stato.

In order to produce a high-quality casting part that meets customers’ required shape and design, the two die halves are placed in a die casting machine that is operated at the necessary temperatures and pressures. The customer’s requirements for part size and geometry features will directly affect the die casting tooling cost.

Il numero di cavità, la quantità di anime o slitte necessarie, il peso dello stampo di pressofusione, il processo di lavorazione, i requisiti di finitura superficiale, la lucidatura e la placcatura, per citarne alcuni, sono tutti fattori che concorrono alla scelta degli utensili di pressofusione giusti. Realizzazione stampo per pressofusione personalizzato è un compito complesso.

Quando si scelgono gli utensili per la pressofusione, si considerano fattori quali il numero di cavità, anime o guide necessarie. Inoltre, occorre considerare il peso dello stampo, il processo di lavorazione, i requisiti di finitura superficiale, la lucidatura e la placcatura. Ognuno di questi fattori svolge un ruolo nel processo decisionale. Realizzazione stampo per pressofusione personalizzato è un compito complesso.

In questo articolo parleremo degli utensili per la pressofusione e di come la produttore di stampi per pressofusione produce componenti di pressofusione di alta qualità utilizzando i metodi di produzione più economici.

Per la pressofusione si utilizzano diversi metalli, tra cui zinco, magnesio, piombo, rame e alluminio ( o alluminio ). Ogni metallo ha requisiti specifici per lo stampo utilizzato nel processo di colata. Ad esempio, lo zinco può essere utilizzato nelle serie Zamak 3, 5 e ZA. L'alluminio può essere utilizzato anche in A356, A380, ADC 12, AL6061, AL6061, ecc.

Le descrizioni e le impostazioni fornite in questo articolo sono generiche a causa di queste variazioni. Le opzioni sono fornite ove possibile, ma devono essere utilizzate solo come riferimento di base. Il cliente e il produttore dello stampo di pressofusione devono consultarsi prima di prendere qualsiasi decisione definitiva.

LINEA DI PARTITA A	B-LEADER/GUIDA PERNO E BUSSOLA	C- Parte fusa	D- Muffa CAVITA' E CORE	E-RUNNER E CANCELLI	CAMERA F-COLD	F1-BUCO DI USCITA E SPILLO A MOLLA
Superficie in cui si trovano le due metà della matrice riunirsi	Allineare i due licci della matrice nella posizione corretta durante la chiusura della matrice.	Parte fusa richiesta dal cliente	Mezzo di colata/ Mezzo di formatura	Alimentazione del metallo da foro del canale di colata o camera fredda nella cavità dello stampo	Canale quale metallo alimenta guide e cancelli nella camera fredda	Guide e cancelli di sicurezza in uno stampo di pressofusione a camera calda
INSERTI G-CORE	Piastra H-Fixing/A	PIN DI RITORNO	PIN DELL'ESTRATTORE A J	PIASTRA K-MOVING/B	PIASTRA DI SUPPORTO A L	M- PIASTRE DI ESPULSIONE
Piccolo perno rotondo o inserto quadrato utilizzato per la realizzazione di fori o nervature profonde.	Fissaggio/piastra che contiene e supporta il inserti di cavità.	Perno di espulsione che spinge la piastra di espulsione all'indietro	Perno che rilascia il rivestimento dalla matrice	Piastra B che contiene e supporta il inserti centrali.	Supporto della piastra B e della piastra del getto d'acqua e scanalature di fissaggio	Fissa e spinge il perni di espulsione.
PILASTRO DI SOSTEGNO N	SISTEMA DI GUIDA AD ESPULSIONE	FESSURA DI SERRAGGIO A P
Caratteristiche per mantenere stabile la piastra B durante l'iniezione	Sistema di guida per condurre i perni di espulsione	Lotti per fissare le metà dello stampo alla macchina

Tipi di stampi per pressofusione

There are several varieties of die-casting molds, each serving a specific requirement for the consumer. Typically, the type of die casting mold depends on the customer’s requirements. Below is a is a list some normal types of die-casting molds.

1. Stampo di prototipazione per pressofusione

I clienti in genere richiedono prototipi per realizzare una piccola quantità di getti in condizioni di produzione. Prima di passare alla produzione completa, i prototipi consentono di testare a fondo il prodotto e di esporlo al mercato. Di solito si usa per un nuovo progetto in fase di sviluppo. La pressofusione di prototipi consente di ottenere pezzi di alta qualità senza dover sostenere i costi di attrezzaggio.

Per simulare un componente pressofuso in vista della successiva produzione, si possono utilizzare diverse tecniche di prototipazione. Tra queste, i prototipi di lavorazione CNC e la colata in sabbia, che include il processo di stampaggio in gesso.

2. Utensili per la pressofusione rapida

La pressofusione rapida prevede la creazione di stampi e inserti in tempi più rapidi rispetto al metodo tradizionale. Questo processo salta fasi come la lavorazione grezza, il trattamento termico e la lavorazione finale. Ciò consente una produzione più rapida degli utensili necessari per la pressofusione.

Gli utensili per la pressofusione rapida utilizzano solitamente acciaio pre-indurito per piccole quantità, da poche centinaia a un migliaio di pezzi. A volte, per queste piccole quantità, si ricorre alla microfusione o alla colata per gravità.

3. Produzione Stampo per pressofusione

Questi sono i tipi più frequenti di stampi per pressofusione realizzati. Gli stampi possono variare da semplici a complessi, con un numero diverso di cavità e guide. Le cavità sono realizzate in acciaio per utensili di alta qualità (DIN 1.2343, DIN 1.2344H13, 8407) e tenuti in posizione da un solido blocco di supporto, che chiamiamo piastra A e piastra B. Di seguito sono elencati i tipi di stampi per pressofusione.

• Utensili di pressofusione a cavità singola: questo strumento produce un pezzo di colata alla volta.
• Stampo di pressofusione a cavità multiple: questo stampo produce più di un pezzo di pressofusione alla volta.
• Utensili per la pressofusione di famiglia: questo utensile produce in un unico ciclo una serie di pezzi in lega per la pressofusione di famiglia diverse.

4. Utensili per la pressofusione Trim

L'utensileria per la pressofusione è un utensile che rimuove il canale di colata, l'overflow e il flash dai componenti di colata. Gli utensili di rifilatura sono utensili a cavità singola o multipla con la stessa configurazione degli utensili di pressofusione.

Lo stampo di assetto utilizzato per la fusione di leghe può essere semplice o complesso. Alcuni hanno un design di base aperto e chiuso, mentre altri sono dotati di più slitte per il processo di pressofusione. In alcuni casi, per le successive operazioni di rifilatura, vengono impiegati diversi stampi per la pressofusione a stazioni.

Trim die casting tooling needs careful design and high-quality materials to last. It’s just as important as die casting tools to ensure productivity and longevity. Conventional casting dies come in a variety of shapes.

Struttura e considerazioni sugli stampi per pressofusione

La complessità delle attrezzature per la pressofusione è determinata dalla geometria e dal design del pezzo in lega per la pressofusione. Le dimensioni ridotte e il design semplice del pezzo fuso comportano costi ridotti sia per l'attrezzatura di pressofusione che per la produzione.

Quando si avvia un progetto di pressofusione, è necessario considerare la fusione in termini di costi complessivi di produzione. Il produttore di stampi per pressofusione assiste il cliente nel determinare se il progetto del componente può essere fuso. Inoltre, aiuterà a gestire tutte le fasi aggiuntive che potrebbero essere necessarie, come la lavorazione, la finitura o il rispetto di tolleranze specifiche.

La colabilità e i costi di attrezzaggio per la pressofusione saranno determinati dai seguenti fattori:

Do the ribs and walls have consistent thicknesses, or do they differ significantly? Will the design’s thin channels produce a tiny, standing steel insert in the die cavity? If you have any designs that would require incredibly small inserts, making them challenging to cast? Does the design have any sharp corners that encourage stress cracks?

Le specifiche per la finitura superficiale, la lavorazione secondaria e la tenuta alla pressione devono essere prese in considerazione in modo approfondito per costruire correttamente utensili di pressofusione di alta qualità. Per progettare lo stampo di pressofusione in modo da ridurre al minimo la porosità nelle aree del getto che saranno lavorate, è necessario affrontare a fondo queste aree del getto fin dall'inizio.

There will be particular stages involved in completing the die’s cavities in order to meet the casting’s surface finish requirements. The customer should explain the final requirements of the die casting components in advance to the die casting manufacturer.

Di norma, gli stampi per pressofusione sono composti da quattro parti: base dello stampo, cavità di formatura e nucleo, sistemi di espulsione, sistema di raffreddamento e sistema di alimentazione. Di seguito verranno fornite delle guide per spiegare quali sono i principali componenti di uno stampo per pressofusione.

Pressofusione Base dello stampo

Die Casting Molds are made up of many components. The mold base serves as a structural support that is used to hold all the other mold components together. Mold base is divided into two halves: “moving half” and “fixing half.” The splitting line is called the tooling parting line.

Pinch hazards are created near the mold parting line by the die-casting mold’s opening and closing during regular operation. Given how dangerous this pinch hazard can be, every worker needs to be aware of it.

Se l'attrezzatura per la pressofusione non è completamente chiusa durante l'iniezione, la lega fusa può anche fuoriuscire attraverso la linea di separazione dello stampo. Chiunque si trovi nelle vicinanze dello stampo di pressofusione può rischiare di subire ustioni. Di solito, per proteggere questa zona si utilizzano porte e schermi di sicurezza.

Le basi degli stampi sono in genere realizzate in S50C; a volte si utilizza l'1.2311 o il P-20 per le palette A/B e le piastre di espulsione.

Cursore dello stampo per pressofusione

Per realizzare le caratteristiche di sottosquadro nel pezzo fuso, nello stampo di pressofusione si progettano anime fisse e cursori d'anima. In questo modo si elimina la necessità di una lavorazione secondaria del pezzo fuso. I cursori d'anima possono essere spostati con diversi tipi di movimento, come quelli a pinza o a camma. Nella maggior parte dei casi si utilizzano perni angolari e cilindri idraulici.

Il perno angolare viene azionato dall'apertura e dalla chiusura dello stampo di pressofusione. Tra i suoi vantaggi vi è l'assenza di sistemi idraulici e valvole di fine corsa, nonché un processo di produzione generalmente più economico. È limitato alla breve corsa della slitta e non ha il controllo del ciclo di estrazione della slitta. È sconsigliato l'uso sulle guide superiori.

Its limitations are that it can only be used for short-side action movements and that you can’t change how often the slide pulls. When designing the die casting mold, it is not recommended to design this type of slider on the top of the mold (a slider with a hydraulic cylinder is recommended in that case).

La movimentazione idraulica dei cursori consente di scegliere tra diversi cicli, di posizionare i cursori sopra lo stampo di pressofusione e di estrarre il getto dallo stampo senza problemi (come con il perno angolare).

Rack and pinion, ejector lifter, and cam bars are some of the other ways to move things. Which motion to use varies depending on things like the number of parts being made, the size of the die, the length of the slide’s traveling distance, the size of the area being cored out, and the shape of the cast part.

Potete fidarvi del produttore di stampi per pressofusione per avere i migliori consigli sui cursori d'anima. Se non siete sicuri di quale sia il design migliore per il vostro progetto di pressofusione, non esitate a contattarci e vi offriremo le migliori opzioni in base al progetto del vostro pezzo.

Pressofusione Linea di utensili per la lavorazione dei pezzi

La linea di demarcazione è il bordo della cavità e dell'anima del getto che segna l'area di separazione tra le due metà (la metà di fissaggio e la metà mobile) dello stampo di pressofusione. Questa linea determina quale sia la metà di fissaggio e quale la metà di espulsione dello stampo.

Questa linea influenza anche le tolleranze che devono essere mantenute in questa parte della colata. Di seguito sono riportati alcuni esempi di due tipi di linea di divisione, Engineering and Design presenta i criteri di tolleranza adattati alle proprietà del pezzo in corrispondenza della linea di divisione dello stampo.

On a casting drawing, it is not always clear where the parting line should be designed. In cases when the part designer indicates an unreasonable parting line, the die casting mold manufacturer must verify the designer’s purpose, welcome to progettazione di stampi per pressofusione per saperne di più sulla progettazione di stampi per la pressofusione.

Affinché la colata sia realizzata secondo i parametri previsti, è fondamentale concordare la posizione ideale della linea di divisione. Quando un pezzo richiede una superficie estetica, la metà di fissaggio dello stampo è in genere progettata per fornire tale superficie, mentre il lato centrale ospiterà i ping di espulsione, gli inserti ed eventuali segni di incisione.

Se la colata non richiede una superficie estetica, questa può essere modificata per sfruttare le migliori situazioni di colata. Per quanto riguarda le parti di colata con superficie estetica, il cliente deve spiegarlo in anticipo al costruttore dello stampo di pressofusione, in modo che l'azienda di stampaggio possa pensare alla posizione della porta, dei trabocchi e degli sfiati per garantire che non ci siano interferenze sulle superfici estetiche o che si utilizzino processi secondari per soddisfare il requisito.

Where cosmetic criteria exist and because regular, incremental die erosion is inherent in the die casting production process, the client will want to consider particular die maintenance measures to extend the die-casting mold’s ability to create casting components with the needed high-quality surface finish. Secondary operations on the mold cavity surface, such as polishing, should be negotiated in order to maintain cast part standards.

 

Figura 2 La linea di separazione a gradini "A" ha una linea di separazione chiusa che rende l'attrezzaggio della pressofusione più complesso e non dà buoni risultati. La posizione della linea di divisione "B" consentirà un migliore riempimento della colata e una rifinitura più pulita della colata, offrendo una maggiore durata dello stampo di pressofusione e un costo di produzione inferiore.

Perni di espulsione

After the liquid metal alloy has been formed and the casting has been solidified in the die casting mold, ejector pins are used to push it out of the die. The ejector pins’ locati0n, quantity, and size are determined by the casting’s geometry design, size, and other specifications.

Il fornitore di attrezzature per la pressofusione deve progettare i perni di espulsione nell'area non funzionale del rivestimento e assicurarsi che il rivestimento possa essere smodellato facilmente senza danni o crepe. Le raccomandazioni dei fornitori di stampi per la dimensione, il posizionamento e il numero dei perni di espulsione sono fondamentali per il successo della produzione di pezzi fusi.

Each ejector pin has to be the right size and place for the casting in the die, and it will leave a small ejector mark on the surface of the casting. Because of this, they are not allowed to put the part’s appearance on the on the surface..

Inserti fusi

Each die casting tooling is different from others; an insert that is molded into the casting may be necessary to accommodate a bearing surface, internal thread, or other unique feature in certain castings. The die casting mold company can frequently satisfy this requirement as part of the standard casting process. This “insert molding” provides the benefit of securely embedding an insert into the casting, enabling it to be machined, pierced, and tapped. Nevertheless, this benefit is rarely sufficient to compensate for the additional expenses associated with the insert casting process.

Le spese aggiuntive sono dovute al tempo di ciclo del processo di colata più lungo necessario per caricare l'inserto nello stampo di colata, nonché alla tecnica di riscaldamento necessaria per riscaldare gli inserti prima di inserirli nella metà dello stampo. Ma se questo processo funziona e risolve bene il problema, ne vale la pena.

Perni di guida

L'allineamento delle due metà dello stampo è garantito da perni di guida e boccole di guida (ci sono componenti della famiglia) che si trovano ai quattro angoli dello stampo. Le fusioni hanno requisiti di allineamento dimensionale critici per un elemento nella metà dello stampo stazionario che è associato a un elemento nella metà dello stampo mobile. Questo allineamento è mantenuto dalle boccole di guida in una metà dello stampo e dai perni di guida nell'altra. I perni di guida possono essere progettati in entrambe le metà dello stampo.

Quando i getti vengono rimossi dallo stampo o lo stampo viene spruzzato con il distaccante, i perni di guida possono diventare un rischio di impigliamento a causa della loro sporgenza dalla linea di separazione. Inoltre, i perni di guida funzionano ad alta temperatura e possono rappresentare un rischio di ustione.

Per evitare che lo stampo venga assemblato in modo errato, uno dei quattro perni di guida è tipicamente disassato. In alcune circostanze eccezionali, questi perni possono essere di forma rettangolare anziché rotonda. In genere si tratta di un design a prova di errore.

Boccole di guida

I fori rotondi ai quattro angoli dello stampo sono chiamati boccole di guida, che sono una famiglia di perni di guida. I perni di guida passano attraverso le boccole di guida quando lo stampo si chiude e si apre. L'allineamento delle due metà dello stampo è lo scopo dei perni di guida e delle boccole di guida. Se lo stampo di pressofusione utilizza blocchi di guida, al posto delle boccole si utilizzano piastre di usura su due lati dei blocchi di guida.

Pilastri di sostegno

All'interno della scatola di espulsione, le colonne sono progettate nella base mobile del semistampo per produrre una parte di colata migliore, attraverso le piastre di espulsione, fino alla piastra della macchina o alla piastra di chiusura. Queste colonne rotonde o quadrate sono situate in allineamento con le cavità dello stampo e hanno lo scopo di fornire supporto alla base dello stampo e di resistere alla forza di iniezione.

The ejector system is located within the ejector chamber. This serves as one of the four critical die functions, which is to “enable the removal of the solidified metal.”

Il sistema di espulsione è composto come minimo da piastre e perni di espulsione e può includere anche perni di guida e boccole di espulsione e altri componenti sofisticati per fornire funzioni di espulsione specializzate.

Perni di ritorno

The ejector system is returned back to its “home” position using return pins before the next cycle. There are four return pins, which are designed on the ejector plate and extend to the parting line. The return pins do not have any force during the ejection stroke; rather, they travel along with the ejector pins. The return pins contact the fixing half-parting line and press the ejector plate back to the “home” position when the machine closes.

In alcuni casi, l'asta di estrazione (K.O.) è collegata tra la piastra di espulsione e la macchina di pressofusione in modo che i perni di ritorno diventino superflui e il cilindro di espulsione riporti la piastra in posizione di riposo prima della chiusura dello stampo di pressofusione. I perni di ritorno sono comunque consigliati per garantire il ritorno delle piastre di espulsione in caso di guasto, nonostante la ridondanza.

Quando sono estesi, i perni di ritorno presentano rischi di impigliamento e di incendio. Per evitare che i perni di ritorno si impiglino o entrino in contatto con essi, l'operatore deve essere consapevole della loro posizione quando si avvicina per estrarre i pallini.

Piastra di espulsione

Le teste di tutti i perni di espulsione sono fissate dalla piastra di espulsione e dalla piastra di ritegno dell'espulsore. Quando la piastra di espulsione avanza, tira sui perni, espellendo il getto dallo stampo. Un movimento della macchina spinge in avanti la piastra di espulsione.

Piastra di ritegno dell'espulsore

The bolted-on ejector plate holds the ejector pin heads in place. When the ejector system is put back into its “home” position, this plate is essential for keeping the ejector pins in place.

Sistema di espulsione guidata

In some cases, ejector guide pings and guide bushings are added to the ejector plate and ejector retainer plate. This is similar to the parting line’s guide pins and bushings that used to guarantee that the ejector system functions uniformly and effortlessly.

Linee di raffreddamento

Nella cavità e nell'anima degli stampi devono sempre essere presenti canali di raffreddamento, la cui funzione è quella di rilasciare il calore dal metallo fuso per solidificare la colata.

I canali di raffreddamento possono essere configurati per trasportare olio o acqua come mezzo di raffreddamento. I canali di raffreddamento sono dotati di tubi e raccordi specializzati per alta pressione e alta temperatura che devono essere mantenuti in ottimo stato. In caso di guasto, può verificarsi un rischio di incendio. Oltre al pericolo di ustione, i raccordi devono essere mantenuti in buono stato per evitare perdite e le perdite devono essere prontamente eliminate a causa del rischio di scivolamento e caduta.

Blocco biscotto

Le attrezzature per la pressofusione a camera fredda includono tipicamente un pezzo separato di acciaio AISI H-13 nella metà dello stampo mobile opposta alla camera fredda. Questo blocco segna l'inizio del sistema di distribuzione della lega metallica (corridore) per le cavità di colata.

Boccola per canale di colata

La boccola del canale di colata svolge una funzione essenziale nello stampo di pressofusione a camera calda come interfaccia tra lega liquida e lega solida. Alla confluenza dell'ugello e della boccola del canale di colata, il metallo nell'ugello deve sempre rimanere liquido, mentre il metallo nella boccola del canale di colata deve indurirsi.
Postazione per canale di colata.
Il perno del canale di colata svolge la stessa funzione del blocco biscotto nello stampo di pressofusione a camera fredda. Per il metallo, il perno è la prima parte del sistema. Affinché l'utensile di pressofusione funzioni in modo coerente, è molto importante che il perno sia raffreddato correttamente.

Pulsanti di arresto (Colonna limite di viaggio)

I pulsanti di arresto controllano la distanza che le piastre di espulsione possono percorrere in avanti e indietro. Le piastre di espulsione dello stampo vengono spinte verso i pulsanti di arresto in avanti dal sistema di espulsione durante la corsa di espulsione. Prima, il sistema di espulsione o i perni di ritorno spingono o tirano la piastra verso l'arresto posteriore. In questo modo lo stampo è pronto per la corsa successiva.

Sintesi

Ci sono molti altri piccoli componenti nello stampo di pressofusione, come viti, camme di scorrimento, cavità, perni d'anima e così via, ma alla fine abbiamo riassunto che l'attrezzatura di pressofusione contiene cinque grandi parti, che sono elencate di seguito:

1. Base dello stampo, compreso il fissaggio della mezza base dello stampo e lo spostamento della mezza base dello stampo.
2. Sistema di espulsione, per espellere il pezzo di pressofusione dalla cavità dello stampo.
3. Cavità e anime dello stampo, che formano le caratteristiche della colata.
4. Sistemi di raffreddamento, raffreddano la cavità per solidificare il pezzo fuso.
5. Sistema di alimentazione, riempimento della cavità dello stampo di pressofusione.

Materiali degli stampi per pressofusione

Quando si progetta di realizzare utensili per la pressofusione, i materiali utilizzati devono essere almeno di alta qualità, e preferibilmente di qualità superiore. Queste regole si basano sul fatto che la pressofusione utilizza temperature e pressioni molto elevate.
La qualità dell'utensileria necessaria dipende dalla parte dell'utensileria che viene utilizzata, dalla lega che viene pressofusa, dall'importanza del design del pezzo fuso e dal numero di pezzi che verranno realizzati nell'utensileria di pressofusione. Prima di scegliere il materiale dell'attrezzatura, di solito chiediamo al cliente quale sia la quantità comune di pezzi richiesti.

Di seguito sono elencati alcuni materiali per gli utensili di pressofusione:

Materiali per stampi e cavità di pressofusione

1. Stampi per pressofusione per leghe di zinco/zama: P-20, H13, DIN 1.2343 o altro acciaio dello stesso grado. Le leghe di zinco, che vengono fuse alla temperatura più bassa della famiglia dei non ferrosi, sono quelle che consumano meno gli stampi, consentendo l'uso di acciaio di bassa qualità, come il P-20, nei casi in cui i progetti dei pezzi sono relativamente semplici. Tuttavia, se la quantità richiesta è molto elevata (più di 100.000 pezzi), per evitare di investire in nuovi costi di attrezzaggio per la pressofusione, si dovrebbe utilizzare un acciaio di grado elevato, come l'H13.
2. Stampi per pressofusione per leghe di alluminio, magnesio e ZA: Come già detto, l'acciaio per utensili di alta qualità è necessario per gli stampi di pressofusione in alluminio, magnesio o leghe ZA. Tuttavia, gli stampi di qualità superiore saranno sempre l'investimento più prudente se i progetti dei pezzi presentano caratteristiche altamente critiche o se si considerano alte tirature. In tal caso, le opzioni migliori sono H13, DIN 1.2344 e DIN 1.2343.
3. Stampi per pressofusione per leghe di ottone: I getti in lega di rame vengono fusi alle temperature più elevate tra le leghe non ferrose; in questo caso, l'acciaio per utensili di alta qualità H13, 8407 e 1.2343 è un'opzione preferibile per gli stampi di pressofusione in ottone.

L'acciaio di alta qualità è dotato di un certificato metallico originale, fornito dai fornitori di materiale per stampi di qualità. Esistono alcune marche di acciaio di alta qualità per gli utensili di pressofusione, come LKM, ASSAB, FINKL, DAIDO, ecc.

Materiali dell'inserto della cavità dello stampo

L'acciaio per l'inserto della cavità è normalmente lo stesso della cavità dello stampo, ma per alcuni inserti piccoli o per le aree di chiusura può essere necessario un acciaio speciale e una differenza di 3-5 gradi tra la cavità e l'anima. Questo proteggerà la cavità nel caso in cui si verifichino crepe o bruciature nell'area di chiusura.

Trattamento termico dell'acciaio per stampi

La qualità del trattamento termico dell'acciaio per stampi è una fase critica del processo di produzione degli utensili di pressofusione. L'uso di procedure di trattamento termico di tempra rapida di alta qualità è fondamentale per la normale durata degli utensili di pressofusione. La procedura di trattamento termico deve essere attentamente bilanciata per evitare distorsioni e mantenere le proprietà metallurgiche derivanti dalla tempra rapida.

Il fornitore di trattamenti termici professionali dovrebbe occuparsi di questo processo. Per garantire la qualità del trattamento termico, è necessario fornire anche un rapporto sul trattamento termico. Si tratta di un certificato simile a quello dell'acciaio per utensili; di seguito è riportato il certificato di trattamento termico.

Riassumere per l'acciaio dello stampo

Die-steel materials are available in a variety of chemical compositions and mechanical properties. High-speed machining and wire EDM advancements have resulted in the utilization of a diverse array of tool steels, which are selected based on the complexity of the cavity and the material’s position in relation to the gate’s locati0n.

Gli acciai speciali per utensili possiedono caratteristiche uniche; tuttavia, se utilizzati correttamente, possono prolungare la durata degli utensili di pressofusione. È consigliabile consultare il produttore di utensili per la pressofusione per determinare le opzioni potenziali per uno specifico progetto di colata, poiché l'aumento della durata dello stampo che si può ottenere compensa ampiamente l'aumento dei costi.

Controllo delle prestazioni degli stampi per pressofusione

Controllo della porosità: Gating, Venting e Vacuum

Sebbene ci si aspetti dai getti pressofusi un'elevata resistenza e integrità, alcune esigenze di prodotto possono richiedere procedure supplementari nelle fasi di progettazione dei componenti, di progettazione degli stampi di pressofusione e di produzione online. I progettisti attenti alla porosità saranno consapevoli di strategie come l'eliminazione delle sezioni a parete spessa dai loro progetti. Per le linee guida generali, vedere Progettazione del prodotto per la pressofusione. Prima di stabilire i parametri di progettazione per un particolare progetto, l'ingegnere dovrebbe sempre consultare un fornitore professionale di stampi per pressofusione.

Given the final component design, the die caster will adhere to specified die design guidelines, including die gating, overflow, and venting slots, to appropriately remove air from the die cavity and minimize porosity to an acceptable level. Where pressure tightness is not a casting criterion, the process can be designed so that residual porosity only enters the casting’s non-functional internal portions. Porosity is tolerated in non-critical environments.

Pur non sostituendo un'adeguata progettazione del prodotto e dello stampo, un sistema di vuoto può contribuire a ottimizzare il riempimento dello stampo, a ridurre la porosità dei gas e a migliorare le caratteristiche meccaniche. Un sistema di vuoto ha lo scopo di espellere l'aria ambiente dalla cavità dello stampo durante la colata, generando una pressione negativa o il vuoto. Lo stampo di pressofusione deve essere realizzato in modo particolare per accettare un sistema sottovuoto; pertanto, le discussioni sui livelli di porosità accettabili devono avvenire molto prima della progettazione degli stampi di pressofusione.

Bilanciamento termico

Il utensili per la pressofusione deve funzionare a una temperatura specifica e predeterminata per produrre prodotti di altissima qualità. Le dimensioni della colata, la quantità di cavità dello stampo, la lega da colare e la durata del ciclo della macchina sono alcune delle variabili che influiscono su questa temperatura.
A questa buona temperatura, la lega viene iniettata nella cavità dello stampo a una velocità elevata e raffreddata rapidamente per consentire l'espulsione. Le linee di raffreddamento interne dello stampo di pressofusione devono essere bilanciate per ottenere questo raffreddamento rapido e ripetuto.

Un corretto bilanciamento della temperatura dello stampo attraverso linee di raffreddamento migliori riduce il tempo del ciclo di pressofusione, migliora la qualità della colata e allunga la vita dell'attrezzatura per la pressofusione.

Diverse sezioni dell'attrezzatura per la pressofusione possono essere riscaldate o raffreddate a temperature diverse; ad esempio, la cavità e l'anima possono avere temperature di stampo diverse.

Linee di riscaldamento a olio

L'uso di canali ad olio caldo nelle attrezzature per la pressofusione può talvolta essere utilizzato per ottenere un riscaldamento differenziato di varie sezioni dello stampo, al fine di fornire specifici elementi di progettazione della colata. I sistemi a olio caldo riscaldano un particolare olio a una temperatura predeterminata prima di farlo passare attraverso lo stampo, come fanno le linee di raffreddamento ad acqua. È possibile utilizzare sia linee di raffreddamento ad acqua che linee di riscaldamento ad olio caldo.

Durata prolungata degli stampi di pressofusione

Although high-quality tool steel is the first factor in optimum die casting tooling lifetime, there are a number of proprietary techniques that can be employed to increase a die casting tool’s lifespan. These procedures include chemically treating the mold, immersing it in specialized baths, and using shot-peening techniques.
Quando si tratta di un particolare progetto di pezzo fuso, il produttore di stampi potrebbe parlare dell'efficacia prevista di tali misure per prevenire l'usura precoce dello stampo di colata. La cricca da fatica termica o heat checking è una modalità comune di guasto dello stampo. In questo caso, un DFM (Design for Manufacturing) La relazione deve essere eseguita prima di iniziare la produzione di utensili per la pressofusione.

Controllo delle crepe.

Dopo un certo periodo di utilizzo (di solito a partire da 70K a 10K colpi), gli utensili di pressofusione presentano piccole crepe e crepe più grandi in alcune aree della cavità. Entrambe le cose sono importanti per la durata degli utensili di pressofusione.

Di seguito è riportata una crepa simile che si è verificata nello stampo di pressofusione. Controllando con maggiore attenzione la cavità e la superficie del pezzo da fondere, si può scoprire se ci sono crepe piccole o grandi. Le aziende produttrici di stampi per pressofusione devono sempre tenere d'occhio la qualità dei pezzi durante la produzione della colata.

Pianificazione della lavorazione secondaria

La maggior parte dei getti pressofusi è fatta per essere "quasi pronta all'uso" e molti pezzi pressofusi possono essere utilizzati direttamente come prodotti finali. La ripetibilità del processo e le strette tolleranze rese possibili dalla pressofusione rendono i pezzi pressofusi adatti a lavorazioni secondarie economicamente vantaggiose.

Aggiungendo fori di posizionamento o una superficie di riferimento a filo, una pressofusione può essere adattata con precisione alle attrezzature di lavorazione. Le pressofusioni possono essere sottoposte a quasi tutti i tipi di lavorazione, tra cui foratura, maschiatura, alesatura, punzonatura e altro ancora.

L'azienda di pressofusione può eseguire operazioni di lavorazione come la misurazione e altri processi secondari secondo le necessità. Una progettazione adeguata del pezzo e dell'utensile di pressofusione per ottenere una qualità ottimale e un risparmio nella lavorazione secondaria ridurrà in modo significativo i prezzi finali dei pezzi di fusione.

Quando si ha un progetto di pressofusione che richiede tolleranze strette, finitura superficiale e altri requisiti speciali, è necessario discuterne in anticipo con il fornitore di pressofusione. Per qualsiasi domanda, non esitate a contattarci.

Considerazioni sulla misurazione

Quali calibri verranno utilizzati nella produzione di pressofusione e nella lavorazione secondaria e quali sono i componenti critici del programma di pressofusione?

I calibri possono essere utilizzati per ispezionare il getto nello stato in cui si trova e dopo la lavorazione.

The gage could be an attribute gauge, which is essentially a “go” or “no-go” check that returns either a good or bad part. A variable gage can also be used with a computer to document variables, collect data, and record CPKs. To check a casting, more than one gage may be required: one to check it in its as-cast condition, and another to check it fully machined.

Plug and thread gages may be required, as well as finished gages or standards for painted surfaces. The customer should consider gaging as part of their tooling package. Gaging requirements should be resolved as soon as possible by both the customer’s and die caster’s quality assurance managers to ensure that the part print requirements are met.

Utensili ereditati

Il trasferimento di uno stampo di pressofusione da uno stampo di pressofusione a un altro può avvenire nella vostra azienda e ciò può causare alcune questioni operative per il nuovo produttore di pressofusione. Ad esempio, lo stampo di pressofusione deve essere inserito in un tipo diverso di macchina di pressofusione e potrebbe essere necessario modificare le dimensioni del manicotto di iniezione o il sistema di espulsione per adattarlo alla macchina di pressofusione.

In alcuni casi, un cliente può trasferire uno stampo di pressofusione da un fornitore ad un altro. In genere, ciò solleva alcune questioni operative per il nuovo produttore di stampi di cui il cliente deve essere a conoscenza. Potrebbe essere necessario inserire lo stampo in un tipo diverso di macchina di pressofusione. Ciò potrebbe richiedere alcune modifiche al sistema di espulsione dello stampo e al manicotto di iniezione.

In questo caso, il cliente e il nuovo fornitore di stampi di pressofusione devono verificare che non vi siano problemi visibili. Dovranno inoltre verificare se lo stampo di pressofusione è dotato di interruttori di fine corsa e cilindri idraulici adeguati. Dopo questa analisi, è possibile determinare e concordare un costo di adattamento prima che il nuovo fornitore di pressofusione investa una quantità significativa di tempo e denaro nella pre-produzione.

Linee guida per il database

Quando si utilizzano i database, i preventivi di fusione si basano spesso sulla premessa che i database CAD forniti per la costruzione di utensili e componenti siano completi, funzionali e non richiedano aggiornamenti.
I database possono essere considerati incompleti e inutilizzabili se:

1. La geometria del pezzo fuso non è fisicamente modellabile.
2. L'angolo di sformo e il raggio non vengono applicati nel disegno di colata.
3. Le geometrie delle linee e delle superfici non sono collegate entro 0,001".
4. La linea di demarcazione non è disegnata in modo chiaro.

Il formato del file di database è importante quando si realizzano gli utensili per la pressofusione. I file STL sono tipicamente utilizzati per lo sviluppo di parti prototipo. I file in formato Stp o IGs sono per lo più utilizzati da tutti i produttori di stampi per pressofusione; si consiglia di inviare questi dati al proprio fornitore per un preventivo.

Un disegno 2D è necessario per avere una tolleranza stretta, una macchina secondaria e una finitura superficiale. Il disegno 3D viene utilizzato per l'attrezzaggio della pressofusione, mentre il disegno 2D viene utilizzato per la produzione di colate di qualità.

Pressofusione Vita degli utensili

Pressofusione Ai produttori viene spesso chiesto: "Per quante riprese durerà l'utensile di pressofusione prima di farne uno nuovo?" o "Per quante riprese garantirete l'utensile di pressofusione?". Una domanda migliore potrebbe essere: "Cosa possiamo fare per massimizzare la durata degli utensili di pressofusione e come possiamo minimizzare i costi di sostituzione?". Gli stampi per la pressofusione di alluminio e rame si usurano più rapidamente di quelli per la pressofusione di zinco, a causa della natura aggressiva e delle alte temperature di fusione dei materiali che vengono pressofusi.

Part geometry, design, and shape also affect the die casting lifespan. In general, aluminum die casting tooling can run 50–70 thousand shots and may start to crack, while zinc die casting tooling can last 100 thousand shots, but this is not always the same result; some of them may be less and some of them may be more. There are many factors that affect the tool’s life. If you still have questions, then you are welcome to contact us.

RFQ

1. Che tipo di materiale si deve usare per le basi degli stampi di pressofusione e gli inserti delle cavità?
An: Per la base dello stampo, è possibile utilizzare S50C, 1.2311; per la cavità e l'anima, H13, 1.2344 e 8407 sono le opzioni migliori.

2. Qual è il grado e la procedura di trattamento termico appropriati per le cavità degli stampi di pressofusione?
An: Per le cavità e le anime degli stampi di pressofusione, HRC48-52 gradi, e occorre verificare il rapporto di trattamento termico per il controllo della qualità.

3. Qual è la differenza tra uno stampo di pressofusione prototipo e un'attrezzatura per la pressofusione rapida?
An: Gli utensili per la pressofusione di prototipi sono normalmente utensili per una sola volta (1-10 pezzi), mentre gli utensili per la pressofusione rapida sono utensili per piccole quantità (100-1000 pezzi).

4. Perché si usano gli utensili per la pressofusione?
An: L'utensileria per pressofusione viene utilizzata per rifinire la pista del pezzo di pressofusione.

5. Che cosa dobbiamo inviare al fornitore per realizzare attrezzature per la pressofusione e parti di colata di alta qualità?
Un file in formato STP o IGS deve essere inviato al produttore di stampi per la fabbricazione dello stampo: Un file in formato STP o IGS deve essere inviato al produttore di stampi per la produzione di stampi, mentre un disegno 2D deve essere inviato per la produzione di stampi. È necessario specificare se sono previste tolleranze strette, lavorazioni secondarie o finiture superficiali.