Hướng dẫn thiết kế đúc áp lực cho người mới

Bạn mới làm quen với quy trình đúc áp lực? Hãy tìm hiểu cách áp dụng hiệu quả các chiến lược thiết kế để đạt khả năng sản xuất tối ưu tại đây.

Thiết kế cho khả năng sản xuất

Tối ưu hóa thiết kế chi tiết để tận dụng quy trình đúc áp lực là chìa khóa để thu được lợi tức đầu tư. Dù dự án của bạn phù hợp nhất với đúc áp lực thông thường, đúc áp lực Multi-Slide hay cụm lắp ráp kim loại ép phun, tốt nhất là thiết kế chi tiết với quy trình sản xuất trong tâm trí. Nói cách khác, các kỹ sư nên tiếp cận từng dự án với mục tiêu thiết kế để đạt khả năng sản xuất tối ưu.

Thiết kế cho sản xuất (DFM) là phương pháp cốt lõi giúp bảo đảm các chi tiết đúc áp lực hoạt động theo đúng thông số kỹ thuật và giảm nhu cầu thực hiện các công đoạn phụ. Vì các công đoạn này thường có thể chiếm tới 80% chi phí chi tiết, điều quan trọng là phải giảm thiểu chúng ngay từ giai đoạn thiết kế.

DFM không chỉ là một khái niệm—đó là cách loại bỏ chi phí và xóa bỏ các điểm kém hiệu quả trước khi dự án chuyển sang sản xuất. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ trình bày ba cách thiết kế chi tiết đúc áp lực để đạt ROI cao nhất.

Giảm trọng lượng và độ dày thành

Trong đúc áp lực, hai yếu tố chi phí lớn nhất là vật liệu và thời gian máy. Bạn có thể giảm nhu cầu cho cả hai bằng cách bổ sung các hốc giảm trọng lượng và làm mỏng thành chi tiết.

Giảm trọng lượng và độ dày thành tại các tiết diện có vẻ là giải pháp hiển nhiên. Trọng lượng ít hơn đồng nghĩa với ít vật liệu hơn, và ít vật liệu hơn đồng nghĩa với chi phí vật liệu thấp hơn. Điều này cũng làm giảm thời gian đông đặc, tức là bạn có thể thực hiện nhiều lần phun hơn mỗi phút. Tuy nhiên, một số công ty lại phải đánh đổi hiệu năng để giảm chi phí.

Để bảo đảm hiệu năng chi tiết, điều quan trọng là giảm trọng lượng và độ dày thành một cách có chủ đích, đồng thời duy trì độ bền của chi tiết. Khi thiết kế chi tiết, bạn cần sử dụng các yêu cầu cơ học và vật lý của dự án để lựa chọn hợp kim phù hợp nhất, có thể hoạt động hiệu quả với thành mỏng.

Ví dụ, nếu chi tiết cần chống ăn mòn và ổn định, nhôm thành mỏng là lựa chọn phù hợp. Nhôm có khả năng chống ăn mòn, đồng thời duy trì độ ổn định kích thước và độ cứng cao.

Bạn muốn tìm hiểu hợp kim nào phù hợp nhất với dự án của mình? Hãy sử dụng công cụ chọn kim loại động của chúng tôi để lọc theo các đặc tính cơ học và vật lý cần thiết!

Duy trì độ dày thành đồng đều

Mặc dù cần hướng đến việc giảm độ dày thành, việc duy trì tính đồng đều có lẽ còn quan trọng hơn. Điều này góp phần đáng kể bảo đảm vật đúc ổn định, có thể lặp lại nhất quán và được tối ưu hóa cho sản xuất.

Độ dày thành không đồng đều có thể dẫn đến rỗ khí do áp suất dòng chảy thay đổi và quá trình đông đặc không đồng nhất. Tại Dynacast, các kỹ sư của chúng tôi có nhiều giải pháp để tạo ra chi tiết gần với hình dạng cuối bằng đúc áp lực, đồng thời duy trì độ dày thành đồng đều.

Trong Hình 2, bạn có thể thấy chi tiết bên trái có một số thành dày hơn nhiều so với phần mỏng nhất của chi tiết. Nếu đúc theo cách này, kết quả sẽ là một chi tiết yếu hơn và có rỗ khí. Thay vào đó, các kỹ sư của chúng tôi sẽ tạo lõi cho các thành dày hơn để đạt độ đồng đều cao hơn và tích hợp gân vào lõi để bảo đảm độ bền chi tiết.

Xem xét góc thoát khuôn và vùng dung sai

Khi thiết kế chi tiết, điều quan trọng là cần lưu ý các góc thoát khuôn và dung sai có thể đạt được đối với vật liệu của dự án để tránh chậm trễ do thiết kế lại. Đối với góc thoát khuôn, nhìn chung 0.5º có thể đạt được với kẽm, còn 1º-2º có thể đạt được với nhôm. Về dung sai chính xác, kẽm thường có thể đạt từ ±0.001" đến ±0.002", trong khi nhôm có thể đạt từ ±0.002" đến ±0.004".

Khi lưu ý đến các góc thoát khuôn và dung sai có thể đạt được, bạn sẽ có điều kiện tốt hơn để tránh đưa các chi phí không cần thiết vào thiết kế. Quá thường xuyên, các công ty yêu cầu dung sai nghiêm ngặt và góc thoát khuôn tối thiểu khi những đặc tính đó không cần thiết để tối đa hóa hiệu năng chi tiết. Kết quả là, vật đúc của họ không đạt yêu cầu.

Thay vào đó, hãy tiếp cận thiết kế một cách toàn diện hơn. Xác định các kích thước không quan trọng của chi tiết để cho phép các vùng dung sai rộng hơn. Ngoài việc kéo dài tuổi thọ khuôn do có ít hình học chính xác bị mài mòn hơn, việc cho phép các vùng dung sai cũng giúp lập kế hoạch chuỗi dung sai của toàn bộ chi tiết dễ dàng hơn. Điều này sẽ giúp bạn tránh gia công và các công đoạn phụ ở mức có thể, để thiết kế phát huy hiệu quả nhằm tận dụng tối đa quy trình đúc áp lực.

Làm việc thông minh hơn, không vất vả hơn

Điều chỉnh thiết kế chi tiết để tận dụng quy trình đúc áp lực không chỉ giúp bạn khai thác đầy đủ hiệu quả của đúc áp lực mà còn có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu kinh doanh của bạn.

Bạn có quan tâm đến việc tìm hiểu thêm về cách thiết kế hiệu quả chi tiết đúc áp lực để đạt khả năng sản xuất tối ưu? Hãy đăng ký webinar của chúng tôi, Loại bỏ chi phí trong giai đoạn thiết kế.