Centro da notícia
A fundição sob pressão é um processo de conformação de metal de alta eficiência e alta precisão amplamente utilizado na produção de vários componentes de precisão, entre os quais as peças de gaxeta são amplamente aplicadas nos campos automotivo, aeroespacial, de equipamentos eletrônicos e de máquinas hidráulicas devido às suas funções de vedação, absorção de choque e suporte de pressão. O molde de gaxeta, como ferramenta central para a fundição sob pressão de gaxetas, seu projeto estrutural determina diretamente a qualidade, a precisão dimensional e a eficiência de produção dos produtos finais de gaxeta. Entre os inúmeros componentes estruturais do molde de gaxeta, a ranhura de transbordamento é uma estrutura auxiliar indispensável. A reserva razoável da ranhura de transbordamento no molde de gaxeta não apenas resolve muitos problemas de qualidade comuns no processo de fundição sob pressão, mas também otimiza o processo de produção e reduz os custos de produção. Este artigo foca em explorar as vantagens de projeto e as funções centrais da reserva de ranhura de transbordamento na fundição sob pressão de moldes de gaxeta, combinando as características das peças de gaxeta e os requisitos reais do processo de fundição sob pressão, para fornecer uma referência teórica e orientação prática para o projeto e aplicação de moldes de gaxeta.
1. Visão Geral da Reserva de Ranhura de Transbordamento na Fundição Sob Pressão de Moldes de Gaxeta
A ranhura de transbordamento na fundição sob pressão de moldes de gaxeta refere-se à estrutura de cavidade auxiliar pré-projetada na superfície de partição do molde, no canal de alimentação ou na borda da cavidade, que está conectada à cavidade do molde e possui um certo volume e forma. Sua função principal é guiar o fluxo de metal fundido durante o processo de fundição sob pressão, coletar o excesso de metal fundido, impurezas e gás, e ajustar o estado de preenchimento do metal fundido na cavidade. Diferente das peças fundidas sob pressão comuns, as gaxetas geralmente possuem características de paredes finas, espessura uniforme, alta precisão dimensional e rigorosos requisitos de qualidade de superfície — especialmente para gaxetas de vedação, a planicidade, a rugosidade da superfície e a densidade interna do produto afetam diretamente o desempenho de vedação e a vida útil. Portanto, o projeto e a reserva da ranhura de transbordamento no molde de gaxeta devem ser intimamente combinados com as características estruturais da gaxeta e os requisitos técnicos do processo de fundição sob pressão, a fim de发挥 seu papel auxiliar e garantir a estabilidade e confiabilidade do processo de produção de gaxetas.
No processo tradicional de fundição sob pressão de gaxetas, alguns fabricantes ignoram a reserva da ranhura de transbordamento para economizar custos de fabricação de moldes ou simplificar a estrutura do molde, resultando em problemas de qualidade frequentes, como preenchimento insuficiente, cavidades de retração, bolhas de ar e rebarbas nos produtos de gaxeta, o que não apenas aumenta a taxa de refugo, mas também afeta a montagem e o uso subsequentes das gaxetas. Com a melhoria contínua dos requisitos de produção industrial para a qualidade das gaxetas, a racionalidade da reserva de ranhura de transbordamento tornou-se um dos principais indicadores para medir o nível de projeto de moldes de gaxeta. Através de projeto científico e reserva razoável de ranhuras de transbordamento, os defeitos no processo de fundição sob pressão podem ser efetivamente reduzidos, a taxa de qualificação do produto pode ser melhorada e os benefícios econômicos das empresas podem ser aumentados.
2. Vantagens de Projeto da Reserva de Ranhura de Transbordamento na Fundição Sob Pressão de Moldes de Gaxeta
A reserva de ranhuras de transbordamento em moldes de gaxeta tem vantagens de projeto óbvias na solução de defeitos de fundição sob pressão, otimização do processo de produção e melhoria da qualidade do produto. Essas vantagens estão intimamente relacionadas às características estruturais das gaxetas e às características técnicas do processo de fundição sob pressão, e podem ser especificamente refletidas nos seguintes aspectos.
2.1 Melhoria Eficaz da Precisão Dimensional dos Produtos de Gaxeta
As peças de gaxeta têm requisitos rigorosos de precisão dimensional, especialmente as dimensões de espessura, planicidade e diâmetro interno e externo, que afetam diretamente o grau de ajuste com outros componentes e o efeito de vedação. No processo de fundição sob pressão, se não houver ranhura de transbordamento, o metal fundido produzirá pressão excessiva na cavidade devido à limitação da estrutura do molde durante o preenchimento, resultando em expansão do molde, o que leva a desvios dimensionais do produto de gaxeta. Além disso, o fluxo desigual de metal fundido na cavidade também causará espessura desigual da gaxeta, afetando sua uniformidade dimensional.
A reserva da ranhura de transbordamento pode resolver efetivamente este problema. Por um lado, a ranhura de transbordamento fornece um canal de liberação para o excesso de metal fundido na cavidade, o que pode reduzir a pressão na cavidade, evitar a expansão do molde causada por pressão excessiva e garantir a estabilidade da estrutura do molde, melhorando assim a precisão dimensional da gaxeta. Por outro lado, a ranhura de transbordamento pode guiar o metal fundido a fluir uniformemente na cavidade, evitar o fenômeno de preenchimento desigual causado por estagnação local do metal fundido e garantir que a espessura e a forma de cada parte da gaxeta sejam consistentes. De acordo com dados de produção práticos, após reservar uma ranhura de transbordamento razoável no molde de gaxeta, o erro dimensional do produto de gaxeta pode ser reduzido em 30% a 50%, e a taxa de qualificação de precisão dimensional pode aumentar para mais de 95%.
Além disso, a ranhura de transbordamento também pode compensar o desvio dimensional causado pela retração do metal fundido durante a solidificação. Durante o processo de solidificação do metal fundido, ocorrerá uma certa retração. A ranhura de transbordamento pode armazenar uma certa quantidade de metal fundido, que pode suplementar a retração do metal fundido na cavidade a tempo, evitar a ocorrência de cavidades de retração e porosidade de retração, e garantir ainda mais a estabilidade dimensional do produto de gaxeta. Por exemplo, na produção de gaxetas de borracha, a ranhura de transbordamento com profundidade de 0,8-1,2 mm entre a superfície inferior e a superfície de suporte de pressão pode acomodar efetivamente a retração do material de borracha, garantindo que a gaxeta não se deforme após a moldagem.
2.2 Otimização do Processo de Preenchimento de Metal Fundido
O processo de preenchimento de metal fundido é um elo chave na fundição sob pressão de gaxetas. A estabilidade e uniformidade do processo de preenchimento afetam diretamente a qualidade interna e a qualidade da superfície da gaxeta. As peças de gaxeta são geralmente peças de parede fina, e a resistência ao fluxo do metal fundido na cavidade é grande. Se o processo de preenchimento não for otimizado, problemas como preenchimento insuficiente, juntas frias e marcas de fluxo são prováveis de ocorrer.
A reserva da ranhura de transbordamento pode otimizar o processo de preenchimento de metal fundido de vários aspectos. Primeiro, a ranhura de transbordamento pode guiar a direção do metal fundido, fazer com que o metal fundido flua ao longo do caminho predefinido, evitar o fenômeno de corrente de Foucault e refluxo do metal fundido na cavidade e garantir a estabilidade do processo de preenchimento. Segundo, a ranhura de transbordamento pode reduzir a resistência ao fluxo do metal fundido. Ao definir a ranhura de transbordamento na posição onde o metal fundido é difícil de preencher, o canal de fluxo do metal fundido pode ser expandido, a velocidade de fluxo do metal fundido pode ser aumentada e o problema de preenchimento insuficiente pode ser resolvido. Terceiro, a ranhura de transbordamento pode ajustar a velocidade de preenchimento do metal fundido. Alterando o tamanho e a forma da ranhura de transbordamento, a velocidade de preenchimento do metal fundido pode ser controlada, de modo que o metal fundido possa preencher toda a cavidade de maneira uniforme e estável, evitando a ocorrência de juntas frias e marcas de fluxo causadas por velocidade de preenchimento muito rápida ou muito lenta.
No projeto real, a posição da ranhura de transbordamento deve ser definida na posição final de preenchimento do metal fundido, o que pode garantir que o metal fundido preencha completamente a cavidade. Por exemplo, na fundição sob pressão de gaxetas automotivas, a ranhura de transbordamento é geralmente definida na borda da cavidade da gaxeta, o que pode guiar o metal fundido a preencher a cavidade do centro para a borda, garantindo a uniformidade do processo de preenchimento. Ao mesmo tempo, a forma transversal da ranhura de transbordamento pode ser projetada como uma forma de V com um ângulo de abertura de 45°-60°, o que não só pode reduzir a resistência ao fluxo do metal fundido, mas também facilitar a limpeza do material residual na ranhura de transbordamento após a fundição sob pressão.
2.3 Redução da Taxa de Refugo e Custo de Produção
A taxa de refugo de produtos de gaxeta é um fator importante que afeta o custo de produção das empresas. No processo tradicional de fundição sob pressão sem ranhuras de transbordamento, a taxa de refugo de produtos de gaxeta é geralmente de até 15% a 25% devido a problemas de qualidade como bolhas de ar, cavidades de retração, rebarbas e desvios dimensionais. Esses produtos rejeitados não apenas desperdiçam matérias-primas, mas também aumentam o custo de mão de obra e o ciclo de produção.
A reserva da ranhura de transbordamento pode reduzir efetivamente a taxa de refugo de produtos de gaxeta. Ao coletar impurezas, gás e excesso de metal fundido no metal fundido, a ranhura de transbordamento pode evitar que essas substâncias nocivas entrem na cavidade, reduzindo assim a ocorrência de defeitos como bolhas de ar e cavidades de retração. Ao mesmo tempo, a ranhura de transbordamento pode reduzir as rebarbas na superfície do produto de gaxeta. As rebarbas são formadas principalmente pelo transbordamento de metal fundido da folga entre as superfícies de partição do molde. A ranhura de transbordamento pode coletar o metal fundido transbordado com antecedência, evitando a formação de rebarbas na superfície da gaxeta, reduzindo assim o processo de aparagem subsequente e melhorando a eficiência da produção.
Além disso, a reserva da ranhura de transbordamento também pode reduzir o custo de manutenção do molde. As impurezas e o excesso de metal fundido coletados pela ranhura de transbordamento podem evitar o desgaste e o bloqueio da cavidade e do canal de alimentação do molde, estender a vida útil do molde e reduzir a frequência de manutenção e substituição do molde. De acordo com estatísticas práticas, após reservar a ranhura de transbordamento, a vida útil do molde de gaxeta pode ser estendida em 20% a 30%, e o custo de manutenção pode ser reduzido em 15% a 20%. Ao mesmo tempo, a redução da taxa de refugo também economiza custos de matéria-prima, e a otimização do processo de produção reduz os custos de mão de obra, reduzindo assim de forma abrangente o custo de produção de produtos de gaxeta.
2.4 Melhoria da Qualidade da Superfície e Densidade Interna das Gaxetas
As peças de gaxeta têm altos requisitos de qualidade de superfície. A superfície da gaxeta deve ser lisa, livre de rebarbas, arranhões e outros defeitos, a fim de garantir o desempenho de vedação. Além disso, a densidade interna da gaxeta também afeta suas propriedades mecânicas e vida útil. Se houver defeitos como bolhas de ar e cavidades de retração dentro da gaxeta, a resistência mecânica e a capacidade de suporte de pressão da gaxeta serão reduzidas, e a vida útil será encurtada.
A reserva da ranhura de transbordamento pode efetivamente melhorar a qualidade da superfície e a densidade interna da gaxeta. Por um lado, a ranhura de transbordamento pode coletar impurezas e pele de óxido no metal fundido, evitar que essas substâncias adiram à superfície da cavidade, garantindo assim a suavidade da superfície da gaxeta e reduzindo a rugosidade da superfície. Por outro lado, a ranhura de transbordamento pode descarregar o gás na cavidade a tempo. Durante o processo de fundição sob pressão, o gás na cavidade formará bolhas de ar dentro da gaxeta se não puder ser descarregado a tempo. A ranhura de transbordamento está conectada à ranhura de exaustão, que pode fornecer um caminho de escape para o gás, reduzir o conteúdo de gás no metal fundido e melhorar a densidade interna da gaxeta. Por exemplo, na fundição sob pressão de gaxetas de liga de alumínio, a ranhura de transbordamento combinada com o canal de exaustão de parede fina (0,004-0,007 polegadas de espessura) pode descarregar efetivamente o gás na cavidade, reduzindo a ocorrência de defeitos de bolhas de ar.
Além disso, a ranhura de transbordamento também pode melhorar a uniformidade da solidificação do metal fundido. O metal fundido na ranhura de transbordamento pode manter uma certa temperatura, o que pode ajustar o campo de temperatura da cavidade do molde, fazer com que o metal fundido solidifique uniformemente, evitar a ocorrência de defeitos internos causados por solidificação desigual e melhorar ainda mais a qualidade interna da gaxeta. Para gaxetas de vedação que precisam atender aos padrões de proteção IP, a melhoria da qualidade da superfície e da densidade interna pode garantir efetivamente o desempenho de vedação da gaxeta, fazendo com que ela atenda aos requisitos de aplicações à prova d'água, à prova de poeira e outras.
2.5 Melhoria da Adaptabilidade do Molde ao Processo de Fundição Sob Pressão
O processo de fundição sob pressão de gaxetas é afetado por muitos fatores, como o tipo de metal fundido, temperatura de vazamento, pressão de fundição sob pressão e temperatura do molde. A reserva da ranhura de transbordamento pode melhorar a adaptabilidade do molde a esses fatores de processo, tornando o processo de fundição sob pressão mais estável e confiável.
Por exemplo, quando a temperatura de vazamento do metal fundido é muito alta, o volume do metal fundido se expandirá, e a ranhura de transbordamento pode acomodar o excesso de metal fundido, evitando que a pressão na cavidade seja muito alta. Quando a temperatura de vazamento é muito baixa, a fluidez do metal fundido diminuirá, e a ranhura de transbordamento pode guiar o fluxo do metal fundido, evitando o problema de preenchimento insuficiente. Além disso, a ranhura de transbordamento também pode ajustar a pressão na cavidade. Quando a pressão de fundição sob pressão é muito alta, a ranhura de transbordamento pode liberar a pressão descarregando o excesso de metal fundido, protegendo o molde contra danos. Quando a pressão de fundição sob pressão é muito baixa, a ranhura de transbordamento pode garantir que o metal fundido preencha completamente a cavidade ajustando o fluxo do metal fundido.
Ao mesmo tempo, a ranhura de transbordamento também pode se adaptar à produção de gaxetas de diferentes especificações e tipos. Ajustando o tamanho, a forma e a posição da ranhura de transbordamento, o mesmo molde pode ser usado para produzir gaxetas de diferentes tamanhos e espessuras, melhorando a versatilidade do molde e reduzindo o custo de investimento do molde. Por exemplo, na produção de gaxetas O-ring, o volume da ranhura de transbordamento pode ser ajustado de acordo com o tamanho do O-ring, garantindo que o O-ring tenha um volume de preenchimento razoável (60%-90%) após a moldagem, evitando o problema de vazamento causado por excesso ou falta de preenchimento.
3. Funções Centrais da Reserva de Ranhura de Transbordamento na Fundição Sob Pressão de Moldes de Gaxeta
A reserva da ranhura de transbordamento no molde de gaxeta não só tem vantagens de projeto óbvias, mas também desempenha funções importantes no processo de fundição sob pressão. Essas funções são inter-relacionadas e mutuamente promovidas, garantindo juntas o progresso suave do processo de fundição sob pressão de gaxetas e a alta qualidade dos produtos. As funções centrais podem ser divididas nos seguintes aspectos.
3.1 Coleta de Excesso de Metal Fundido e Impurezas
Durante o processo de fundição sob pressão de gaxetas, a quantidade de metal fundido despejada na cavidade do molde é geralmente ligeiramente superior ao volume da cavidade para garantir que a cavidade seja completamente preenchida. O excesso de metal fundido fluirá para a ranhura de transbordamento sob a ação da pressão de fundição sob pressão, evitando o transbordamento do metal fundido da folga entre as superfícies de partição do molde, o que não só garante a limpeza do molde, mas também reduz a formação de rebarbas na superfície da gaxeta.
Ao mesmo tempo, o metal fundido conterá inevitavelmente algumas impurezas e pele de óxido durante o processo de fusão e vazamento. Essas impurezas e pele de óxido afetarão a qualidade da gaxeta se entrarem na cavidade. A ranhura de transbordamento pode coletar essas impurezas e pele de óxido, pois a densidade das impurezas e pele de óxido é menor que a do metal fundido, e elas flutuarão na superfície do metal fundido e fluirão para a ranhura de transbordamento primeiro, evitando assim a entrada na cavidade. Por exemplo, na fundição sob pressão de gaxetas de borracha, a ranhura de transbordamento pode coletar o excesso de material de borracha e impurezas, garantindo que a superfície da gaxeta esteja limpa e livre de defeitos. A ranhura de transbordamento em forma de V com fundo arredondado pode coletar melhor as impurezas e facilitar a limpeza do material residual após a fundição sob pressão.
3.2 Descarga de Gás na Cavidade
Durante o processo de fundição sob pressão, a cavidade do molde de gaxeta conterá inevitavelmente uma certa quantidade de ar. Além disso, o agente desmoldante usado no molde produzirá uma certa quantidade de gás quando aquecido. Se esses gases não puderem ser descarregados a tempo, eles serão envolvidos no metal fundido e formarão bolhas de ar dentro da gaxeta, o que reduzirá a densidade interna e a resistência mecânica da gaxeta, e até afetará o desempenho de vedação da gaxeta.
A ranhura de transbordamento desempenha um papel importante na descarga de gás na cavidade. A ranhura de transbordamento geralmente está conectada à ranhura de exaustão do molde, formando um sistema completo de descarga de gás. Durante o processo de preenchimento do metal fundido, o gás na cavidade é empurrado pelo metal fundido para fluir para a ranhura de transbordamento e, em seguida, descarregado para fora do molde através da ranhura de exaustão. O projeto da ranhura de transbordamento pode expandir o canal de descarga de gás, acelerar a velocidade de descarga de gás e garantir que o gás na cavidade seja completamente descarregado antes que o metal fundido solidifique. A posição da ranhura de transbordamento deve ser definida no local onde o gás é mais provável de se acumular, como o canto da cavidade, a borda da gaxeta e a posição onde múltiplos fluxos de metal fundido convergem, a fim de melhorar o efeito de descarga de gás.
Deve-se notar que, se a posição da ranhura de transbordamento for inadequada (como longe da confluência do metal fundido), o gás não poderá ser totalmente descarregado, resultando em áreas de alta pressão local (maiores que 2500 mbar) e formação de defeitos de porosidade. Portanto, a posição da ranhura de transbordamento deve ser determinada de acordo com a direção do fluxo do metal fundido, que pode ser prevista com precisão usando ferramentas de simulação de fundição sob pressão, como Zhizhu Chaoyun.
3.3 Ajuste da Velocidade e Pressão de Preenchimento do Metal Fundido
A velocidade e a pressão de preenchimento do metal fundido são parâmetros chave do processo na fundição sob pressão de gaxetas. A velocidade de preenchimento é muito rápida, o que é fácil de causar corrente de Foucault, refluxo e outros fenômenos, resultando em bolhas de ar e marcas de fluxo; a velocidade de preenchimento é muito lenta, o que é fácil de causar preenchimento insuficiente e juntas frias. A pressão de preenchimento é muito alta, o que danificará o molde e causará desvio dimensional da gaxeta; a pressão de preenchimento é muito baixa, o que não pode garantir que o metal fundido preencha completamente a cavidade.
A ranhura de transbordamento pode ajustar a velocidade e a pressão de preenchimento do metal fundido alterando seu tamanho e forma. Por exemplo, aumentar a área transversal da ranhura de transbordamento pode reduzir a pressão de preenchimento na cavidade, diminuir a velocidade de preenchimento e evitar a ocorrência de corrente de Foucault e refluxo; reduzir a área transversal da ranhura de transbordamento pode aumentar a pressão de preenchimento na cavidade, acelerar a velocidade de preenchimento e resolver o problema de preenchimento insuficiente. Além disso, a ranhura de transbordamento também pode desempenhar um papel na liberação de pressão. Quando a pressão de preenchimento na cavidade é muito alta, o excesso de metal fundido fluirá para a ranhura de transbordamento, reduzindo a pressão na cavidade, protegendo o molde e garantindo a estabilidade do processo de fundição sob pressão.
No projeto da ranhura de transbordamento, o volume da ranhura de transbordamento deve ser calculado razoavelmente de acordo com a quantidade de transbordamento do metal fundido. Geralmente, a quantidade máxima de transbordamento é calculada primeiro, e então o volume da ranhura de transbordamento é determinado multiplicando a quantidade máxima de transbordamento por um coeficiente de 1,15-1,2, para garantir que a ranhura de transbordamento possa acomodar totalmente o excesso de metal fundido e o metal condensado da extremidade frontal.
3.4 Compensação da Retração do Metal Fundido
O metal fundido encolherá em certa medida durante o processo de solidificação. Se não houver compensação eficaz, cavidades de retração e porosidade de retração serão formadas dentro da gaxeta, o que afetará a qualidade interna da gaxeta. A ranhura de transbordamento pode armazenar uma certa quantidade de metal fundido, que pode suplementar a retração do metal fundido na cavidade a tempo, evitando a ocorrência de cavidades de retração e porosidade de retração.
O efeito de compensação da ranhura de transbordamento é principalmente refletido em dois aspectos: primeiro, o metal fundido na ranhura de transbordamento tem uma temperatura mais alta do que o metal fundido na cavidade, e solidificará mais tarde do que o metal fundido na cavidade. Durante o processo de solidificação, o metal fundido na ranhura de transbordamento pode fluir para a cavidade para suplementar a retração; segundo, o volume da ranhura de transbordamento é projetado razoavelmente, o que pode armazenar metal fundido suficiente para atender à demanda de retração do metal fundido na cavidade. Por exemplo, na fundição sob pressão de gaxetas de parede fina, a retração do metal fundido é relativamente grande, e a ranhura de transbordamento com volume razoável pode compensar efetivamente a retração, garantindo a densidade interna da gaxeta.
Para gaxetas elastoméricas como O-rings, a ranhura de transbordamento também pode fornecer espaço para a expansão lateral da gaxeta após a compressão. Como elastômeros são quase incompressíveis, quando o O-ring é comprimido axialmente, ele se expandirá lateralmente. A ranhura de transbordamento pode fornecer espaço suficiente para essa expansão, evitando danos ao O-ring ou ao molde devido a espaço de expansão insuficiente, e garantindo o desempenho de vedação do O-ring.
3.5 Proteção do Molde e Extensão de Sua Vida Útil
O molde de gaxeta é uma ferramenta de alta precisão e alto custo. A vida útil do molde afeta diretamente o custo de produção e a eficiência da empresa. A reserva da ranhura de transbordamento pode proteger o molde e estender sua vida útil de vários aspectos.
Primeiro, a ranhura de transbordamento pode reduzir o desgaste da cavidade e do canal de alimentação do molde. As impurezas e a pele de óxido no metal fundido causarão desgaste na cavidade e no canal de alimentação do molde se entrarem na cavidade. A ranhura de transbordamento pode coletar essas impurezas e pele de óxido, evitando seu contato com a cavidade e o canal de alimentação do molde, reduzindo assim o desgaste. Segundo, a ranhura de transbordamento pode reduzir a pressão na cavidade, evitar que o molde seja danificado devido a pressão excessiva e garantir a estabilidade estrutural do molde. Terceiro, a ranhura de transbordamento pode facilitar a desmoldagem da gaxeta. Após a conclusão da fundição sob pressão, o metal fundido residual na ranhura de transbordamento pode ser desmoldado junto com a gaxeta, evitando a aderência do metal fundido ao molde, reduzindo a dificuldade de desmoldagem e evitando danos ao molde durante a desmoldagem.
Além disso, a ranhura de transbordamento também pode reduzir a carga de trabalho de manutenção do molde. O material residual na ranhura de transbordamento é fácil de limpar, o que pode evitar o bloqueio do canal de alimentação e da cavidade do molde, reduzir a frequência de limpeza e manutenção do molde e estender ainda mais a vida útil do molde. Por exemplo, na fundição sob pressão de gaxetas da tampa frontal do motor, a reserva razoável da ranhura de transbordamento pode reduzir o desgaste do núcleo e da cavidade do molde, e a vida útil do molde pode ser estendida em mais de 20%.
4. Pontos Chave para o Projeto de Reserva de Ranhura de Transbordamento na Fundição Sob Pressão de Moldes de Gaxeta
Para aproveitar ao máximo as vantagens de projeto e as funções centrais da ranhura de transbordamento na fundição sob pressão de moldes de gaxeta, o projeto da ranhura de transbordamento deve seguir certos princípios e pontos chave, combinando as características estruturais da gaxeta e os requisitos técnicos do processo de fundição sob pressão. Os pontos chave específicos são os seguintes.
4.1 Determinação da Posição da Ranhura de Transbordamento
A posição da ranhura de transbordamento está diretamente relacionada à sua função. Geralmente, a ranhura de transbordamento deve ser definida nas seguintes posições: primeiro, a posição onde o metal fundido é finalmente preenchido na cavidade, como a borda da gaxeta, o canto da cavidade, etc., para garantir que o metal fundido preencha completamente a cavidade; segundo, a posição onde o gás é mais provável de se acumular, como o canto fechado da cavidade, a posição onde os fluxos de metal fundido em direções opostas, etc., para facilitar a descarga de gás; terceiro, a posição onde as impurezas são mais prováveis de flutuar, como o topo da cavidade, para coletar impurezas e pele de óxido; quarto, a posição onde o molde é fácil de desgastar, como o canal de alimentação e a junção da cavidade, para reduzir o desgaste do molde.
No processo de projeto, a direção do fluxo do metal fundido na cavidade pode ser simulada usando software de simulação de fundição sob pressão, a fim de determinar com precisão a posição da ranhura de transbordamento. Por exemplo, o modo "preenchimento multi-porta" da plataforma de simulação de fundição sob pressão Zhizhu Chaoyun pode ser usado para encontrar rapidamente a área de preenchimento final do metal fundido, e então a posição da ranhura de transbordamento pode ser determinada de acordo com essa área.
4.2 Determinação do Tamanho da Ranhura de Transbordamento
O tamanho da ranhura de transbordamento inclui comprimento, largura, profundidade e volume, que devem ser determinados de acordo com o tamanho da gaxeta, o tipo de metal fundido e os parâmetros do processo de fundição sob pressão. Geralmente falando, o volume da ranhura de transbordamento deve ser de 5% a 15% do volume da cavidade da gaxeta, para garantir que ela possa coletar excesso de metal fundido, impurezas e gás. A profundidade da ranhura de transbordamento deve ser de 0,5 a 2 vezes a espessura da gaxeta, e a largura deve ser de 1 a 3 vezes a profundidade, para garantir o fluxo suave do metal fundido.
Para diferentes tipos de gaxetas, o tamanho da ranhura de transbordamento deve ser ajustado de acordo. Por exemplo, para gaxetas de parede fina, a profundidade da ranhura de transbordamento deve ser menor para evitar afetar a precisão dimensional da gaxeta; para gaxetas de parede espessa, a profundidade da ranhura de transbordamento pode ser maior para garantir o efeito de coleta de excesso de metal fundido. Para gaxetas de borracha, a distância entre a superfície inferior da ranhura de transbordamento e a superfície de suporte de pressão deve ser controlada em 0,8-1,2 mm, o que pode evitar efetivamente o problema de rebarbas excessivas.
4.3 Determinação da Forma da Ranhura de Transbordamento
A forma da ranhura de transbordamento deve ser projetada de acordo com a direção do fluxo do metal fundido e as características estruturais da gaxeta, a fim de garantir o fluxo suave do metal fundido e a conveniência de limpeza. As formas comuns de ranhuras de transbordamento incluem retangular, trapezoidal, em V e em arco. Entre elas, a ranhura de transbordamento em V tem as vantagens de baixa resistência ao fluxo e fácil limpeza, sendo amplamente utilizada na fundição sob pressão de moldes de gaxeta. O ângulo de abertura da ranhura de transbordamento em V é geralmente de 45°-60°, e o fundo da forma em V é projetado com um canto arredondado para evitar concentração de tensão e facilitar o fluxo do metal fundido.
Para gaxetas com formas complexas, a forma da ranhura de transbordamento deve ser adaptada à forma da gaxeta para garantir que a ranhura de transbordamento possa coletar excesso de metal fundido e gás em todas as posições. Por exemplo, para gaxetas anulares, a ranhura de transbordamento pode ser projetada como uma forma anular, que pode coletar excesso de metal fundido e gás ao redor da gaxeta, garantindo a uniformidade da qualidade da gaxeta.
4.4 Coordenação com Outras Estruturas do Molde
A ranhura de transbordamento não é uma estrutura independente no molde de gaxeta, e precisa ser intimamente coordenada com outras estruturas do molde, como o canal de alimentação, a ranhura de exaustão e a cavidade, para formar um sistema completo de fundição sob pressão. Primeiro, a ranhura de transbordamento deve ser conectada ao canal de alimentação para garantir que o excesso de metal fundido possa fluir suavemente para a ranhura de transbordamento; segundo, a ranhura de transbordamento deve ser conectada à ranhura de exaustão para garantir que o gás coletado na ranhura de transbordamento possa ser descarregado a tempo; terceiro, a ranhura de transbordamento deve ser separada da cavidade por uma certa distância para evitar afetar a precisão dimensional da gaxeta.
Além disso, a ranhura de transbordamento deve ser coordenada com o mecanismo de desmoldagem do molde. O metal fundido residual na ranhura de transbordamento deve ser desmoldado junto com a gaxeta, evitando a aderência do material residual ao molde e garantindo a desmoldagem suave. Por exemplo, uma haste de empurrar pode ser instalada na ranhura de transbordamento para facilitar a desmoldagem do material residual.
5. Conclusão
A reserva razoável da ranhura de transbordamento na fundição sob pressão de moldes de gaxeta é uma medida importante para melhorar a qualidade dos produtos de gaxeta, otimizar o processo de produção e reduzir os custos de produção. Ela tem vantagens de projeto óbvias na melhoria da precisão dimensional das gaxetas, otimização do processo de preenchimento de metal fundido, redução da taxa de refugo, melhoria da qualidade da superfície e densidade interna das gaxetas, e melhoria da adaptabilidade do molde ao processo de fundição sob pressão. Ao mesmo tempo, a ranhura de transbordamento também desempenha funções importantes como coletar excesso de metal fundido e impurezas, descarregar gás na cavidade, ajustar a velocidade e pressão de preenchimento do metal fundido, compensar a retração do metal fundido e proteger o molde.
No processo de projeto real do molde de gaxeta, a posição, o tamanho e a forma da ranhura de transbordamento devem ser determinados de acordo com as características estruturais da gaxeta, o tipo de metal fundido e os parâmetros do processo de fundição sob pressão, e deve ser intimamente coordenado com outras estruturas do molde para aproveitar ao máximo seu papel. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de fundição sob pressão, o projeto da ranhura de transbordamento será mais científico e razoável, o que fornecerá um suporte mais forte para a produção de alta qualidade de peças de gaxeta e promoverá o desenvolvimento da indústria de fabricação de gaxetas.
