6. Introduction détaillée du procédé de moulage en moule permanent -3
Conception de type métallique
Après le dessin du procédé de moulage, la conception du moule métallique peut être réalisée. La conception comprend principalement la détermination de la structure, des dimensions, du noyau, du système d'échappement et du mécanisme d'éjection du moule métallique. Le moule métallique conçu doit être simple de structure, facile à usiner, judicieux dans le choix des matériaux, sûr et fiable.
1. Forme structurelle de type métallique
La structure du métal dépend de la forme et des dimensions de la pièce, du nombre de faces de séparation, du type d'alliage et du volume de production. Selon la position des faces de séparation, la structure métallique se présente comme suit : 1. Le métal global, à face non dissonante et sans forme, est simple, mais convient uniquement aux pièces moulées de forme simple et à faces non dissonantes ; le métal à séparation horizontale, adapté aux pièces moulées en forme de roue à parois minces. 3. Le métal à séparation verticale, qui facilite l'ouverture de l'orifice d'injection et du système d'échappement, est pratique et permet une production mécanisée. Le métal à séparation intégrée, composé de deux ou plusieurs faces de séparation, voire de blocs, est généralement utilisé pour la production de pièces moulées complexes. Facile à utiliser, il est largement utilisé en production.
La structure d'un moule métallique dépend de la forme de la pièce, de sa taille, du nombre de surfaces de joint, du type d'alliage et du lot de production. Selon l'emplacement de la surface de joint, la structure métallique peut prendre les formes suivantes :
- Le moule métallique entier n'a pas de surface de séparation et une structure simple, mais il ne convient qu'aux pièces moulées avec une forme simple et sans surface de séparation
- Moule métallique à séparation horizontale pour pièces moulées de roues à parois minces.
- Moule métallique à séparation verticale, facile à ouvrir et à fermer, et facile à réaliser une production mécanisée ; il est principalement utilisé pour produire de petites pièces moulées simples
- Moule métallique de séparation intégré : composé de deux ou plusieurs surfaces de séparation, voire de blocs mobiles, il est couramment utilisé dans la production de pièces moulées complexes. Facile à utiliser, il est largement utilisé en production.
2. Conception du corps en métal
Le corps principal d'un moule métallique est la pièce formant l'empreinte du moule, qui permet de façonner la pièce moulée. Sa structure principale dépend de la taille de la pièce, de la position de coulée dans le moule, de la surface de séparation et du type d'alliage. Lors de la conception, l'empreinte doit être dimensionnée avec précision, le système d'injection et d'échappement doit être facile à installer, le moulage doit être aisé et le moule doit présenter une résistance et une rigidité suffisantes.
3. Conception du noyau métallique
Selon la complexité de la pièce moulée et le type d'alliage, différents matériaux peuvent être utilisés. En général, pour la coulée de pièces complexes à parois minces ou d'alliages à point de fusion élevé (acier inoxydable, fonte), on utilise un noyau en sable, tandis que pour la coulée d'alliages fusibles (aluminium, magnésium), on utilise généralement un noyau métallique. Des noyaux en sable et des noyaux métalliques peuvent également être utilisés sur une même pièce moulée.
4. Échappement en métal
Lors de la conception du moule métallique, il doit y avoir des installations d'évacuation, évacuation de la manière suivante :
- Évacuer l'air par le dégagement de la surface de séparation ou de la surface de combinaison de la pièce dans la cavité.
- Ouvrir une fente d'aération, c'est-à-dire dans la surface de séparation ou dans les cavités de la surface combinée, du noyau ou de l'éjecteur, pour créer une fente d'échappement.
- Percer des trous d'aération. Le trou d'échappement est généralement situé dans la partie la plus haute du moule métallique.
- Le bouchon d'échappement est l'équipement d'échappement commun du type métallique
5. Conception du mécanisme de coulée par éjection
La partie concave-convexe de la cavité du moule métallique freine le retrait de la pièce et provoque une résistance à la sortie du moule. Lors de la conception du mécanisme d'éjection, il est important de prêter attention aux points suivants : éviter tout endommagement de la pièce par le dessus, c'est-à-dire toute déformation de la pièce par le dessus ou par les piqûres d'éjection à sa surface ; éviter le blocage de la tige d'éjection : un jeu suffisant entre la tige d'éjection et son trou est essentiel. Un jeu trop important facilite le perçage du métal, tandis qu'un jeu trop faible peut entraîner un blocage. L'expérience montre qu'un niveau d4/DC4 est préférable.
6. Le mécanisme de positionnement, de guidage et de verrouillage du type métallique
Lorsque le type métallique est fermé, le positionnement précis des deux moitiés doit être assuré. Deux méthodes sont généralement utilisées : le positionnement de la goupille de positionnement et le positionnement de la butée. Pour les surfaces de séparation rondes, le positionnement de la butée est possible pour les surfaces de séparation supérieures et inférieures, tandis que pour les surfaces de séparation rectangulaires, on utilise généralement des goupilles de positionnement. La goupille de positionnement doit être positionnée sur le contour de la surface de séparation. Lorsque le moule métallique est de grande taille et lourd, il doit être facile à ouvrir et à fermer.
7. Choix des profilés métalliques
D'après l'analyse des causes de défaillance du moule métallique, on peut constater que les exigences suivantes doivent être éliminées pour la fabrication des matériaux du moule métallique : bonne résistance à la chaleur et conductivité thermique, aucune déformation et aucun dommage lors d'un chauffage répété, et une certaine résistance, ténacité et résistance à l'usure, bonne usinabilité.
La fonte est le matériau le plus couramment utilisé pour les moules métalliques. Ses performances de mise en œuvre sont bonnes, son prix abordable, sa fabrication en usine standard et sa résistance à la chaleur et à l'usure en font un matériau métallique plus adapté. Les aciers au carbone et faiblement alliés ne sont utilisés que pour des exigences élevées.
Il a été constaté à l'étranger que l'alliage d'aluminium est utilisé pour la fabrication de moules métalliques. La surface de ces moules peut être anodisée, ce qui permet d'obtenir une couche d'oxyde composée d'Al₂O₃ et d'Al₂O₃H₂o, présentant un point de fusion et une dureté élevés, ainsi qu'une résistance à la chaleur et à l'usure. Il a été rapporté que ce moule en aluminium, refroidi par eau, peut être utilisé non seulement pour la coulée d'aluminium et de cuivre, mais aussi pour la coulée de métaux ferreux.