Конструкция модуля инъекции металлического порошка сложных конструкций

 

Дата выпуска：[2024/6/21]
 

1. Введение в процесс
Модуль инъекции металлического порошка, также известный как MIM, представляет собой форму инъекции металлического порошка. Это междисциплинарная передовая технология, которая использует инъекционное формование для изготовления сложных и сложных легированных деталей. Он использует специально разработанный металлический порошок (микрон - класс) для смешивания с высококачественным полимерным пластиком, чтобы сформировать вход MIM, обеспечивая хорошую текучесть во время инъекции и формование заготовки путем инъекций. После эффективного обезжиривания и спекания плотность легированных деталей может достигать 99% теоретической плотности. Металлический порошок литья изделия равномерной плотности, хорошая выравнивание, как правило, не требует последующей обработки. Использование сырья приближается к 100%, что делает его самой революционной технологией почти чистого формования 21 - го века. Продукты, показанные на рисунке 1, представляют собой металлические компоненты из никелированной нержавеющей стали в ортопедической раме медицинского оборудования. Продукт имеет большие партии, сложную конструкцию, значение шероховатости поверхности составляет Ra0.80 мкм, а точность размера требует IT5 (GB / T1800.1 - 2009). Из - за сложности использования обычных методов машиностроения, низкой эффективности, больших отходов материалов, поэтому использование технологии инъекции металлического порошка для экономии затрат.
2. Структурный анализ металлолитических изделий
Масса металлического порошка инъекционного формования обычно не превышает 250 г, но размер изделия относительно велик и весит около 350 г. Максимальные габариты 171,00 × 67 × 34.50 мм, средняя толщина стенки 2,2 мм. Вес продукта является одной из проблем, с которыми сталкивается конструкция инъекционной модели MIM. Кроме того, продукт имеет сложную структуру, есть четыре места, где требуется поперечная откачка сердечника, все на стороне фиксированной формы. Боковая откачка стержня от фиксированной формы - вторая трудность, с которой приходится сталкиваться при проектировании формы.
3. Определение отношения смолы к поступлению и скорости усадки
Металлический порошок из нержавеющей стали с добавлением никеля имеет зернистость 0,2 мкм, а органический клей использует нейлон PA12. Это носитель металлического порошка, который используется для склеивания частиц металлического порошка, так что подача является реологичной и смазывающей после нагрева в цилиндре инъекционной машины. Преимущество нейлона заключается в том, что он требует меньшего количества и не вступает в химическую реакцию с металлом, поэтому его легко удалить во время обезжиривания. Ссылаясь на зарубежный опыт и результаты моих предыдущих экспериментов, отношение объема никелевой нержавеющей стали к клею PA составляет 8: 2. Во время обезжиривания объем деталей не меняется, но во время спекания компоненты будут испытывать сокращение от 13 до 18%. Таким образом, скорость усадки намного больше, чем у простой формы для инъекции PA. В зависимости от пропорции подачи, размер формы использует 15% - ную усадку.
4. Конструкция формы
Чтобы решить проблему большого веса формованной заготовки, форма использует четырехточечную систему литья, которая равномерно подается из полости. Эта модель имеет спецификации для упрощенной заготовки тонкого сопла Longji с использованием внутреннего механизма разделения расстояний. Чтобы предотвратить аварию с безопасностью, вызванную вскрытием модели во время перевозки, замок должен быть демонтирован во время производства.
4.1 Конструкция формовочных деталей
Поступление никелевой нержавеющей стали + нейлона PA12 чувствительно к зазору и может легко генерировать заусенцы. Пластиковые детали с заусенцами легко удаляются, но металлические детали с заусенцами вызывают проблемы безопасности, как лезвие. Поэтому требования к проектированию и изготовлению литья для инъекций MIM особенно высоки, а точность размера и точность сборки должны достигать IT5 или выше. Формировочные детали используют соединительную структуру, чтобы улучшить жесткость и прочность формы, чтобы обеспечить точность размера формовочной продукции. По сравнению с одним пластмассовым расплавом PA, материал подачи ? никелевой нержавеющей стали + PA? имеет еще одну особенность: более высокое трение к полости модуля и более высокие требования к неровности стали и поверхности формовочных деталей. Формированные детали должны быть изготовлены из более износостойкой стали. Форма использует сталь типа S136H с твердостью термообработки 30 - 35 HRC, а поверхность полости полирована до Ra0,4 мкм, чтобы улучшить текучесть подачи и продлить срок службы формы. Высокий размер точности, отсутствие заусенцев, сверхвысокое качество поверхности - это MIM литья формы должны соответствовать требованиям.
4.2 Конструкция механизма боковой откачки
Формальная заготовка имеет две наружные и две внутренние пряжки, обе из которых требуют конструкции механизма поперечного отбора сердечника. Расстояние между двумя внутренними механизмами отбора составляет 1,7 мм. Из - за короткого расстояния и небольшого внутреннего пространства пресс - форма может использовать только наклонный верхний боковой механизм отбора. Кроме того, поскольку внутреннее положение обратной пряжки карты формируется из фиксированной формы, можно использовать только фиксированную форму для наклона верхней части, что является трудностью и фокусом дизайна формы. Поскольку верхний стержень инъекционного пресса на стороне неподвижного штампа не имеет тяги, неподвижная верхняя пластина неподвижного штампа может быть выведена только пружиной и сброшена стержнем сброса. Диагональная верхняя часть поперечного насоса. Расстояние выхода крепления наклонной кровли должно строго контролироваться в пределах 25 мм, чтобы предотвратить вмешательство между двумя наклонными толкателями при выходе. Угол наклона двух наклонных крыш не должен быть слишком большим, эта форма принимает 7°.
Структура инъекционного модуля включает в себя: фиксированную панель сиденья модуля, снятие шаблона, 12. Т - образный удерживающий блок, наклонная крыша, штифт, наклонная крыша, опорная колонна, основание наклонной крыши, штифт, ковш для литья, неподвижный шаблон, пружина, износостойкий блок, ползунок неподвижного штампа, вставка движущегося штампа, движущийся шаблон, направляющая колонна, упорная пластина толкателя, направляющая втулка, подложка толкателя, подшипник движущегося штампа, сдвижный стержень, боковой насос, неподвижный штамп, накладка неподвижного шаблона, наклонное основание, наклонный потолок, нейлоновая пробка, толкающая труба, блок позиционирования, верхний замок, верхний замок, кронштейн вытяжного стержня. Две наружные обратные пряжки также формируются из фиксированной формы, чтобы обеспечить качество внешнего вида, все используют фиксированную форму для боковой откачки сердечника. Во время откачки стержня замок всегда находится в Т - образной канавке ползунка, поэтому нет необходимости проектировать элементы позиционирования для ползунка.
4.3 Конструкция механизма модулирования с фиксированным расстоянием
Форма использует систему точечного литья, форма должна использовать трехлистовой шаблон. При открытии формы имеется три профилирующих поверхности, две из которых находятся на стороне фиксированной формы. Для обеспечения автоматического отжима комплекта ротора перед открытием подвижного и штамповочного модулей и откачки стержня механизма бокового отсоса модуля необходимо строго контролировать порядок и расстояние открытия трех профилей формы. Поэтому форма должна быть спроектирована таким образом, чтобы иметь дифференциальный механизм с фиксированным расстоянием. Форма использует встроенный механизм сегментации с фиксированным расстоянием, так что конденсат канала плавно сбрасывается, в то время как наклонная верхняя часть и фиксированный ползунок формы успешно завершают боковую вытяжку, чтобы убедиться, что вытяжной штифт отделен от конденсатора канала.
4.4 Конструкция системы контроля температуры
Из - за высокой удельной теплоемкости металлического порошка форма поглощает больше тепла во время формования, чем обычная нейлоновая литьевая форма, что затрудняет проектирование системы контроля температуры. В зависимости от формы продукта, фиксированная форма использует прямой канал охлаждающей воды, движущаяся форма использует три канала охлаждающей воды.
4.5 Дизайн механизма моделирования
В металлических порошковых инъекционных моделях ключевым вопросом является размножение и охлаждение. После завершения поперечной откачки стержня формованная заготовка в конечном итоге выталкивается из движущейся формы толкателем и толкающей трубой. Этот комбинированный механизм отжима полностью эффективен, обеспечивает безопасность, стабильность и отсутствие деформации заготовки в процессе отжима.
4.6 Конструкция выхлопной системы
По сравнению с обычными инъекционными формами, MIM инъекционные формы имеют значительные различия в глубине выхлопной канавки. Глубина выхлопной канавки в обычной литьевой форме обычно составляет 0,02 - 0,06 мм в зависимости от типа пластика, который она образует, в то время как толщина выхлопной канавки в литьевой форме MIM обычно составляет 00025 - 0005 мм. При превышении этой глубины образуются заусенцы. Хорошая подача приводит к очень низким усадкам во время последующего отверждения. Чтобы максимально усилить конформность формованных изделий, можно использовать большое количество металлических порошковых наполнителей, которые часто используются в количестве, близком к 70% объема. Для достижения хорошей текучести высококачественных наполнителей, использование низкомолекулярных пластмассовых PA делает MIM - наполнители с высокой чувствительностью к вспышке, аналогичной характеристикам, продемонстрированным многими заполненными нейлоновыми материалами.
5 Форма рабочего процесса
(1) Смешанные материалы. Металлический порошок никель - нержавеющей стали и нейлон PA12 равномерно смешиваются в объеме 8: 2 для получения подачи.
(2) Формирование путем инъекций. Ввод помещается в цилиндр инъекционной машины и нагревается до 150°C, превращая его в вязкое весло. Через систему точечного литья он вводится в полость модуля под высоким давлением. Контроль таких параметров формования, как температура инъекции, температура формы, давление инъекции и время изоляции, имеет решающее значение для достижения стабильного качества заготовки.
(3) Охлаждение и отверждение. После заполнения полости подачей, она подвергается давлению и охлаждению, отверждается в заготовке и открывается под натяжением литья.
(4) Открытые модели. Под действием механизма разделения по дальности штамп открывается последовательно с разделительной поверхности I, профилирующей поверхности II и профилирующей поверхности III. Расстояние открытия профилирующей поверхности I составляет 145 мм и управляется небольшой тягой. Когда разделительная поверхность II открывается, форма завершает извлечение наружного сердечника, в то время как выпускная пластина выталкивает конденсат потока из формы, чтобы реализовать автоматическое снятие формы. Расстояние открытия профиля II составляет 12 мм и управляется ограничительным винтом. Когда разделительная поверхность III открывается, движущийся шаблон отделяется от фиксированного шаблона, образуя заготовку, отделенную от фиксированной полости модели. После завершения процесса распаковки толкатель выталкивает формованную заготовку из формы и завершает литье литья.

6 Резюме

(1) По сравнению с другими методами металлического формования, инъекционное формование металлического порошка может производить более сложные формы, высокую эффективность, отсутствие отходов материала. Это типичная технология точного производства и зеленого производства. Однако размер изделия ограничен и обычно не превышает 250 граммов. Этот формовочный продукт весит 350 граммов и является прорывом и успешной попыткой формирования металлического порошка путем инъекций.
(2) Нержавеющая сталь на основе никеля + PA менее пластична по сравнению с чистым нейлоном PA и имеет более высокий риск использования внутренних и внешних кернов с фиксированной моделью. Этот успех также является крупным прорывом в смелых инновациях в структуре формы.
(3) Структура формы продвинутая и разумная, пробная эксплуатация успешно. После ввода формы в эксплуатацию, безопасная и стабильная работа, цикл формования 28 секунд, ежедневная производительность до 2300 штук. После обезжиренного спекания точность размеров формованной заготовки достигает IT5 (GB / T1800.1 - 2009), значение шероховатости поверхности достигает Ra0.8 мкм, все отвечают требованиям конструкции.