Одним из важных элементов в работе над литьем металлов является проектирование отливки. Именно этот процесс предполагает правильное изготовление продукта, которое будет соответствовать необходимым указанным нормам. Выбор формы и материала сказывается на полученном результате, также важными в проектировании являются правильное заполнение формы и охлаждение металла с нужной скоростью. В случае правильного порядка и качества действий можно способствовать изготовлению деталей, которые будут характеризоваться высокой надежностью и прочностью при применении. Рассмотрим некоторые важные параметры проектирования отливок.

Выбор материала

При выборе материала для производства изделия нужно в первую очередь обращать внимание на свойства, которыми обладает тот или иной металл. Если при проектировании ожидаемым результатом является деталь, имеющая легкий вес, то более предпочтительным вариантом для ее изготовления может быть алюминий, который и характеризуется своим небольшим весом. Если же, например, проектируется деталь в автомобилестроении, которая должна быть хорошо устойчива к механическому износу, то для такого случая часто выбирают чугун.

Дизайн формы

При осуществлении этапа дизайна необходимо учитывать последующую усадку материала после охлаждения, усадка в большинстве случаев может варьироваться от 1 до 2 процентов.

Чтобы легче достать спроектированную форму, следует также обратить внимание на углы наклона, градус которых может быть от 1 до 3.

Тип пресс-форм

При проектировании важно учитывать вид литья, при помощи которого будет создаваться спроектированная деталь.

• Если изделие должно обладать исключительными характеристиками точности, которые, например, нужны в авиастроении или медицине, то используют керамическую пресс-форму.
• Песчаные пресс-формы характеризуются своей экономичностью и универсальностью при изготовлении – их можно использовать при мелко- и среднесерийном производстве.
• Если нужна хорошая симметричность изделия, то в таком случае отличным вариантом будет метод центробежного литья. Метод под давлением показывает свои свойства в массовом выпуске, а вакуумное литье применяется для предоставления детали долговечности.

Более подробно о характеристиках и отличиях типов пресс-форм вы можете узнать из нашей статьи о видах литья.

Конструкция системы

Для правильной и равномерной отливки металла в форму необходимо следить за выполнением следующих параметров:

• У материала заливки должна быть подходящая температура, которая не разрушила бы его свойства, но и полностью заполнила форму, в которую он отливается. Например, для стали это может быть температура от 1530 до 1560 градусов, а для чугуна от 1150 до 1200 градусов.
• Должно соблюдаться правильное соотношение размеров, которое обеспечивало бы необходимую скорость литья.
• Правильно спроектированная структура, в которой расплавленный материал подается по мере его затвердевания, устраняет причины образования усадки.

Скорость охлаждения

На надежность технических качеств отливок влияет скорость охлаждения и теплопроводимость материала, из которого сделана форма, поэтому необходимо обеспечивать и контроль над этими элементами проектирования. Скорость охлаждения заготовки зависит от наличия охлаждающих компонентов, которые обеспечивают застывание в течение необходимого времени. На время застывания также влияет материал, из которого сделана форма. Если форма изготовлена из материала с низкой теплопроводимостью, то в таком случае заливаемый материал будет остывать медленнее, чем в форме из материала с высокой теплопроводимостью.

Тестирование

После проектирования детали необходимо провести тестирование его конструкции, для этого нужно изготовить прототип, для которого с помощью неразрушающего контроля далее будет произведена диагностика.

Заключение

Проектирование является важнейшим этапом в производстве изделий, так как в зависимости от правильности проектирования зависит качество продукта и его эффективность при применении. В связи с хорошим качеством продукта, он не предстает перед дальнейшими переделками, что снижает количество отходов и денежных расходов на производство. Также плюсом является и то, что при работе над изготовлением изделия осуществляется более точная обработка и сборка, что влияет на долговечность и надежность последующего применения.

В зависимости от выбранной сферы использования детали, при ее создании могут выбираться те или иные характеристики литья, которые позволят добиться нужного эффекта. Поэтому, чтобы обеспечить высокое доверие потребителей, часто производители обращают большое влияние на проектирование отливок и выплавляют необходимые изделия с высокой гарантией качества.