Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintringsbearbetning) - Del 1

Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintringsbearbetning) - Del 1

MIM tekniska högskola - MIM tekniskt utbyte - plugga hårt och gör framsteg varje dag

Design för tillverkning av MIM-delar

Utformningen av MIM-delar liknar den för formsprutning av plast.

Tidigare introducerade vi kriterierna för att välja MIM-process. Eftersom det inte är begränsat av den traditionella metallformningsprocessen, kan deldesigners använda nya idéer för att ombilda nya delar från början, föreställa sig hur produktionsprocessen kan minska vikten av material, hur man kombinerar flera delar till en del, eller hur man formar funktionella och dekorativa egenskaper.

För att få MIM-delar (oavsett om de är nydesignade eller ersätter delar som tidigare producerats av andra processer) att ge full nytta av fördelarna med MIM-processen och förbättra bearbetbarheten i designprocessen, föreslås följande designkriterier och publiceras på CNPIM.COM pulver formsprutningswebbplats.

I det här avsnittet finns också en del information om den efterföljande bearbetningen av sintring.

I Teknisk design

Den enklaste MIM-delen tillverkas med ett hålrum bildat av den plana kombinationen av två halvformar. (Se läsning: MIM formstruktur)

Bland dem består halvformen av kärnan med enhetligt spel installerat i den andra halvformen, och det enhetliga spelet används för att bilda delar med enhetlig väggtjocklek.

Kärnformningen är delens inre strukturella egenskaper, medan kavitetsformningen är delens yttre strukturella egenskaper.

Alla strukturella egenskaper hos designen måste vara gjutna delar som kan frigöras från formhåligheten och stelna från kärnan med ejektorstiftet.

När MIM-delarnas komplexitet ökar, kan skjutreglaget, kärnan och andra verktyg som vanligtvis används vid formsprutning av plast läggas till.

Samtidigt som delarnas strukturella egenskaper ökar, ökar delarnas komplexitet. Vid denna tidpunkt kan driftskostnaderna för verktyg och teknisk utrustning relaterade till allmän och efterföljande bearbetnings- eller monteringsoperationer elimineras, så att MIM-delarna kan få ekonomiska fördelar.

I varje steg av designen måste dessa fördelar och kostnader noggrant vägas mot varandra.

Vid design av MIM-delar måste följande nyckelpunkter beaktas för att till fullo få alla fördelar med denna process: jämn väggtjocklek, tjockleksövergångssektion, kärnborttagningshål, avformningssluttning, förstärkningsribba och ekerplatta, fasning och avrundning, gänga, hål och spår, underskärning, gjutningssystem, avskiljningslinje, dekorativa detaljer, sintringsstöd etc.

Följande kommer att beskrivas separat.

1.1 Enhetlig väggtjocklek

Om möjligt bör väggtjockleken på hela MIM-delen vara densamma. Olika tjocklekar orsakar distorsion, inre spänningar, hål, sprickor och bucklor. Dessutom kommer det att leda till ojämn krympning och påverka dimensionstoleransen och kontrollen.

Tjockleken på delarna ska vara inom 1,3 ~ 6,3 mm.

För att göra väggtjockleken på MIM-delar enhetlig visar figur 1 flera vanliga metoder för att ändra formen.

Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintringsbearbetning) - enhetlig väggtjocklek

Bild 1 - Flera vanliga metoder för att ändra form

1.2 Tjockleksövergångssektion

I vissa fall kan väggtjocklekens enhetlighet inte uppfyllas, varför övergången mellan olika tjocklekar bör utformas gradvis. Som visas i figur 2

Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintringsbearbetning)

Bild 2 - Tjockleksövergång

1.3 Borttagningshål för kärnan

Användningen av kärnborttagande hål kan minska tvärsnittet till kriteriets gräns, uppnå enhetlig väggtjocklek, minska materialförbrukningen och minska eller eliminera skäroperationer.

Såsom visas i figur 3 är den föredragna riktningen parallell med formöppningsriktningen, med andra ord vinkelrät mot delningslinjen.

Eftersom kärnstången stöds i båda ändar är det bättre att använda genomgående hål istället för blindhål. Det blinda hålet använder fribärande stång.

Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintringsbearbetning)

Bild 3 - Borttagningshål för kärnan

1.4 Avformningsbacke

Frigöringsvinkeln är en liten vinkel på ytan, som ska vara parallell med modelldelens rörelseriktning.

Var särskilt noggrann för dorn.

Avformningssluttningen är till för att underlätta urtagning och utmatning av de förformade delarna. Avformningslutningen är i allmänhet 0.5~2 grader. Den faktiska frigöringsvinkeln ökar med djupet av det formade hålet eller konkavan, delens komplexitet eller antalet kärnor.

Figur 4 visar några fall där frigöringsvinkeln krävs.

Design för tillverkning av MIM-delar (teknologisk design och bearbetning efter sintring) - dragvinkel

Bild 4 - Avisoleringsvinkel

1.5 Förstärkande ribba och väv

Förstärkande ribbor och väv används för att förstärka tunnare väggar och undvika tjocka sektioner.

Förutom att öka styrkan och styvheten hos väggtjockleken kan det också förbättra materialflödet och begränsa förvrängningen.

Tjockleken på den förstärkande ribban får inte överstiga tjockleken på den intilliggande väggen. Där tjockare förstyvningar behövs strukturellt, bör flera förstyvningar användas istället.

Figur 5-1 visar det rekommenderade förhållandet mellan förstyvningar. Figur 5-2 visar hur man använder förstärkande ribbor och kärnhål för att minska vikten samtidigt som delarnas funktionella styrka bibehålls.

Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintringsbearbetning)

Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintringsbearbetning)

Bild 5 - Förstyvning av revben och väv

1.6 Fasning och avrundning

Figur 6 visar avfasning och avrundning.

Fasning och avrundning kan minska spänningen vid skärningspunkten mellan strukturella egenskaper; Det eliminerar de skarpa hörnen som kan leda till sprickbildning och korrosion av modellens strukturella egenskaper, underlättar insprutningsmaterialet som strömmar in i modellen och hjälper delarna att komma ut ur formhåligheten, vilket främjar formningsoperationen.

Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintringsbearbetning)

Bild 6 - Avrundning och fasning

1.7 Tråd

Inre och yttre gängor kan formas genom MIM-process. Jämfört med att skruva ur kärnan är gängan som gängas för tapp mer exakt och kostnadseffektiv.

För att ta bort modellkomponenterna som skruvar ut den formade gängan, bör den utvändiga gängan på modelldelen av den formade gängan helst placeras på modellkonstruktionens avskiljningslinje.

För att bibehålla gängtoleransen för gängdiametern specificeras det i allmänhet att det finns ett 0.127 mm litet plan på delningslinjen, som visas i figur 7. Detta kan säkerställa att modellen är ordentligt tätad, minska spåret av avskiljningslinjen, undvik graderna vid roten av gängan och minskar på så sätt underhållet av modellen.