Návrh na vyrobiteľnosť dielov MIM (návrh procesu a spracovanie po spekaní)

Návrh na vyrobiteľnosť dielov MIM (návrh procesu a spracovanie po spekaní)

Dizajn pre vyrobiteľnosť dielov MIM

1.8 Otvor a drážka

Okrem zníženia kvality dielu a vytvorenia rovnakej hrúbky steny sú otvory a drážky tiež užitočným funkčným konštrukčným prvkom dielov MIM a vo všeobecnosti nezvyšujú cenu dielu.

Pridanie otvorov a štrbín však zvýši zložitosť formy, ako je znázornené na obrázku 8-a, čo si vyžaduje zvýšenie nákladov na formu. Otvor kolmý na deliacu čiaru sa najjednoduchšie tvorí a má najnižšie náklady. Aj keď sa otvor rovnobežný s deliacou čiarou ľahko vytvára, je potrebné pridať posúvač alebo hydraulický valec, čo zvýši náklady na výrobu formy v počiatočnom štádiu.

Vnútorný spojovací otvor môže byť vytvorený tak, ako je to znázornené na obrázku 8-b. Aby sa predišlo problémom s tesnením a otrepaním, musí sa tento dizajn starostlivo zvážiť.

Ak je to možné, otvor by sa mal urobiť do otvoru v tvare D, aby sa vytvorila rovina na tyči jadra, aby sa zlepšilo utesnenie formy. V opačnom prípade je potrebné zo zodpovedajúcich častí vytvoriť oblúkový povrch a jeho tenká rezná hrana spôsobí abnormálne opotrebovanie.

Dizajn pre vyrobiteľnosť dielov MIM (technologický dizajn a spracovanie po spekaní) - otvory a drážky

Obrázok 8-Diera a drážka

Dizajn pre vyrobiteľnosť dielov MIM (technologický dizajn a spracovanie po spekaní) - otvory a drážky

Obrázok 8-b Otvor a drážka

1.9 Podrezanie

Pomocou delenej matrice sa vonkajšie podrezanie znázornené na obrázku 9 ľahko vytvorí na deliacej línii. Na výrobu tohto tvaru je potrebné zvýšiť diely foriem, zvýšiť náklady na formy a znížiť produktivitu.

Niektoré vnútorné podrezania môžu byť vytvorené pomocou posuvných prvkov a iné môžu byť vytvorené pomocou pohyblivých jadier.

Pri návrhu väčšiny dielov MIM sa dizajnéri môžu rozhodnúť zrušiť vnútorné podrezanie kvôli problémom so zvýšenými nákladmi a možným zábleskom.

Návrh na vyrobiteľnosť MIM dielov (process design&post-sintering processing) - podrezanie

Obrázok 9 Podrezanie

1.10 Systém nalievania

Vstrekovaný materiál vstupuje do dutiny formy cez bránu. Vzhľadom na vysoký obsah kovu v vstrekovacom materiáli MIM sú tieto vráta MIM vo všeobecnosti oveľa väčšie ako vráta vstrekovania plastov.

Pretože brána zvyčajne zanecháva stopy tam, kde hotové diely vychádzajú z lisovacej dutiny, nastavenie brány musí vyvážiť požadovaný proces, funkciu, kontrolu veľkosti a estetiku.

Je lepšie nastaviť bránu na deliacu čiaru formy, ako je znázornené na obrázku 10. Týmto spôsobom môže dráha toku vstrekovaného materiálu naraziť na stenu dutiny alebo jadrovú tyč.

Okrem toho, pre diely s rôznou hrúbkou steny je vtok zvyčajne nastavený na najhrubší prierez, aby vstrekovaný materiál prúdil z hrubej časti do tenkej časti. Takéto hradlovanie môže eliminovať otvory, drážky, koncentráciu napätia a prúdenie na povrchu dielu.

Ak chcete na výrobu dielov použiť viacero dutín, musíte zvážiť aj veľkosť a nastavenie brány, aby ste zabezpečili, že do každej dutiny bude privádzané rovnaké množstvo vstrekovacieho materiálu za podmienky vyváženej rýchlosti plnenia.

Návrh na vyrobiteľnosť MIM dielov (process design & post-sintering processing) - vtokový systém

Obr. 10 Systém nalievania

1.11 Deliaca čiara

Ak je to možné, orientácia všetkých konštrukčných prvkov by mala byť kolmá na deliacu čiaru, aby bolo možné vytvarované diely vybrať z formy.

Vo všeobecnosti sa deliaca čiara zmení na kontrolnú čiaru povrchu dielu, čo je nevyhnutným výsledkom kombinácie dvoch polovíc modelu.

V niektorých prípadoch, ako príklad na obrázku 13, je geometrický tvar celej časti vytvorený v hornej polovici modelu. V tomto čase môže byť deliaca čiara iba pozdĺž spodného okraja dielu a nevygeneruje sa žiadna deliaca čiara. Zvyčajne môže byť model navrhnutý tak, aby sa oddelil pozdĺž nenápadného okraja, aby "skryl" deliacu čiaru.

Deliaca čiara je výhodne umiestnená na rovine. Niekedy je však potrebné zmeniť jednoduchý tvar, aby sa vytvorili požadované konštrukčné prvky.

Zvýšenie zložitosti dielov zvýši výrobné náklady a náklady na údržbu formy, ale náklady sa môžu znížiť pri odlievaní konštrukčného prvku, inak sú potrebné rezacie alebo montážne operácie.

Návrh na vyrobiteľnosť MIM dielov (process design&post-sintering processing) - deliaca linka

Obrázok 11 Deliaca čiara

1.12 Dekoratívne prvky

Obrázok 12 zobrazuje identifikačné značky značenia, razenia, čísla dielu, čísla raznice a čísla otvoru, ktoré sa dajú ľahko vytvoriť v správnej polohe dielu bez zvýšenia ceny dielu.

Tieto prvky môžu byť výrazné alebo konkávne a proces MIM môže produkovať detaily prvkov na vysokej úrovni, vrátane ostrého diamantového embosovania.

1.13 Podpera spekanej časti

V procese odmasťovania a spekania sa surové telo MIM dielov na vstrekovanie kovov zmenší asi o 20 percent. Aby sa minimalizovalo možné skreslenie, MIM diely musia byť počas spekania MIM vstrekovaním kovov správne podopreté.

Časti MIM sú zvyčajne umiestnené na plochej keramike alebo paletách.

Ako je znázornené na obrázku 13, je lepšie navrhnúť plochú dosku alebo misku na spekanie tak, aby mala veľkú rovinu alebo rovinu spoločnú pre niekoľko konštrukčných prvkov, aby bolo možné použiť štandardné podpery. Časti MIM s dlhými rozpätiami, konzolami alebo zraniteľnými časťami môžu byť potrebné podoprieť špeciálnymi podperami alebo upevneniami častí. Tieto výrobné náklady sú veľmi vysoké.

Obr. 13 Podpera spekanej časti

II Následné spracovanie spekania

Keďže tolerancia MIM procesu vstrekovania kovov je v rozmedzí ± (0,3 percenta - 0,5 percenta ), mnohé diely boli spekané na konečnú veľkosť. Ak je tolerancia určitého konštrukčného znaku dielu relatívne tesná, je možné vykonať následné opracovanie.

Materiály MIM dielov na vstrekovanie kovov môžu byť rezané, závitované, vŕtané, ťahané a dokončované, brúsené alebo zvárané ako kované diely.

Aby sa zlepšila pevnosť a odolnosť tvrdomeru proti opotrebovaniu, môžu byť diely MIM vyrobené vstrekovaním kovov tiež tepelne spracované.

Okrem toho diely MIM na vstrekovanie kovov zvyčajne obmedzujú prepojenú pórovitosť na menej ako 0,2 percenta, takže pri konvenčnom farbení a galvanickom pokovovaní nie je potrebná špeciálna príprava povrchu.

III Záver

Vývojový trend MIM súčiastok na vstrekovanie kovov v Severnej Amerike je jasne viditeľný z oceneného projektu MIM súčiastok dizajnu dielov práškovej metalurgie, ktorý každoročne organizuje MPIF.

Od roku 1997 do roku 2001 bol počet ocenených dielov vybraných MPIF v súťaži dielov práškovej metalurgie každý rok 15 až 18. V stĺpci kategórie ocenených dielov sa od roku 1997 do roku 2004 používalo vstrekovanie kovov MIM, ale od roku 2005 boli ocenené diely MIM na vstrekovanie kovov rozdelené do siedmich kategórií: letecký/vojenský, medicínsky/zubný, ručné nástroje /zábava, elektronika/elektrika, hardvér/spotrebiče, priemyselné motory/riadiace zariadenia a iné kategórie.

Tie naznačujú, že výroba MIM dielov vstrekovaním kovov vstúpila v Severnej Amerike do postupného štádia vývoja.

V pevninskej Číne sú vďaka silnému dopytu po elektronických digitálnych produktoch po kovových vstrekovaných MIM častiach distribuované veľké a malé MIM podniky po celej krajine, sústredené v delte rieky Yangtze, delte Perlovej rieky, Pekingu a okolitých oblastiach. Je naliehavé dôrazne podporovať základné znalosti a výrobné aplikácie MIM dielov v pevninskej Číne, najmä vo viacerých oblastiach.