Conception de la fabrication de pièces MIM

La conception des pièces MIM est similaire au moulage par injection de plastique. Indépendamment des contraintes des procédés traditionnels de formage des métaux, les concepteurs de pièces peuvent repenser les nouvelles pièces sous un nouvel angle, la façon dont les procédés de production réduisent le poids des matériaux, combinent plusieurs pièces en une seule pièce ou façonnent les caractéristiques fonctionnelles et décoratives.

　　 1. Conception du processus

Les pièces MIM les plus simples sont fabriquées à l'aide d'une cavité formée par une combinaison plane de deux demi - moules. (référence: structure des moules MIM)

Le demi - moule est installé sur l'autre moitié du moule, avec un dégagement uniforme du cœur, et le dégagement uniforme restant est de former une épaisseur uniforme de la paroi de la pièce.

Le formage du cœur est la caractéristique structurale à l'intérieur de la pièce, tandis que le formage de la cavité est la caractéristique structurale à l'extérieur de la pièce.

Toutes les caractéristiques structurales de la conception doivent être des pièces moulées qui peuvent être extrudées de la cavité par l'intermédiaire d'un injecteur et durcies à partir du cœur.

À mesure que la complexité des pièces MIM augmente, il est possible d'ajouter des curseurs, des noyaux et d'autres outils couramment utilisés dans le moulage par injection de plastique.

Lorsque vous ajoutez des caractéristiques structurelles à une pièce, la complexité de la pièce augmente. À ce stade, les pièces MIM peuvent être rentables en éliminant les coûts d'exploitation des outils et de l'équipement technique associés aux opérations d'usinage ou d'assemblage subséquentes.

Ces avantages et ces coûts doivent être soigneusement pesés à chaque étape de la conception.

Lors de la conception des pièces MIM, les points clés suivants doivent être pris en considération pour obtenir tous les avantages du procédé: épaisseur uniforme de la paroi, transition d'épaisseur, trous de carottage, angles de décapage, raidisseurs et plaques de rayons, chanfreinage et arrondi, filetage, trous et rainures, coupe des racines, systèmes de coulée, lignes de séparation, caractéristiques décoratives, supports frittés, etc.

Elles sont décrites ci - après.

1.1 Épaisseur uniforme de la paroi

Si possible, l'épaisseur de la paroi de l'ensemble MIM doit être la même. Différentes épaisseurs peuvent causer des déformations, des contraintes internes, des trous, des fissures et des bosselures. En outre, il en résulte un rétrécissement inégal qui affecte les tolérances dimensionnelles et le contrôle.

L'épaisseur des pièces doit être comprise entre 1,3 et 6,3 MM.

1.2 limites d'épaisseur

Dans certains cas, l'épaisseur de la paroi n'est pas uniforme et les différentes épaisseurs doivent être conçues pour une transition progressive.

1.3 trou de carottage

L'utilisation du carottage réduit la section transversale à la limite standard, atteint une épaisseur uniforme de la paroi, réduit la consommation de matériaux et réduit ou élimine les opérations de traitement.

La direction préférée est parallèle à la direction d'ouverture, c'est - à - dire perpendiculaire à la ligne de séparation. Comme le mandrin est supporté aux deux extrémités, il est préférable d'utiliser un trou de travers plutôt qu'un trou aveugle, qui est utilisé par le bras de Cantilever.

1.4 pente de décapage

La pente du strip - teaseur est un petit angle sur la surface parallèle à la direction du Mouvement de la partie du modèle. Pour les mandrins, soyez particulièrement précis. L'inclinaison du démoulage est conçue pour faciliter le démoulage et le démoulage des pièces moulées. L'angle de libération est généralement de 0,5 à 2 degrés. L'inclinaison réelle de la démodulation augmente avec la profondeur du trou ou de la concave et la complexité de la pièce ou le nombre de carottes.

1.5 raidisseurs et rayons

Les raidisseurs et les rayons sont utilisés pour renforcer les murs plus minces et éviter les parties épaisses.

En plus d'augmenter la résistance et la rigidité de l'épaisseur de la paroi, il peut également améliorer le débit du matériau et limiter la déformation.

L'épaisseur des raidisseurs ne doit pas dépasser celle des murs adjacents. Des raidisseurs plus épais sont nécessaires sur la structure et doivent être remplacés par plusieurs raidisseurs.

1.6 Chanfrein et arrondi

Le Chanfrein et l'arrondi réduisent les contraintes à l'intersection des caractéristiques structurales. Ils éliminent les angles aigus qui peuvent causer la fissuration et la corrosion des caractéristiques structurales du modèle, facilitent l'entrée du matériau injecté dans le modèle, aident les pièces à sortir de la cavité du moule et facilitent les opérations de formage.

1.7 filetage

Les fils internes et externes peuvent être formés par le procédé MIM, mais les fils taraudés sont plus précis et plus coûteux que les carottes desserrées.

Afin d'éliminer l'assemblage du modèle qui a été vissé à partir du fil moulé (partie du modèle du fil moulé), il est préférable que le fil extérieur soit situé sur la ligne de séparation de la structure du modèle.

Afin de maintenir la tolérance au diamètre du fil, il est généralement nécessaire d'avoir un petit plan de 0127mm sur la ligne de séparation, comme le montre la figure 7, ce qui permet de s'assurer que le modèle est correctement scellé, de réduire les traces de la ligne de séparation et d'éviter les bavures à la racine du fil, réduisant ainsi l'entretien du modèle.

1.8 trous et rainures

En plus de réduire la qualité de la pièce et de produire une épaisseur uniforme de la paroi, les trous et les rainures sont également des caractéristiques structurales fonctionnelles utiles pour les pièces MIM et n'augmentent généralement pas le prix de la pièce.

Cependant, comme le montre la figure 8 - a, l'ajout de trous et de rainures augmentera la complexité du moule, ce qui augmentera le coût du moule. Les trous perpendiculaires à la ligne de séparation sont les plus faciles à former et les moins coûteux. Bien que les trous parallèles aux lignes de séparation soient faciles à former, il faut ajouter des glissières ou des cylindres hydrauliques, ce qui augmentera le coût de fabrication des premiers moules.

Des trous de connexion internes peuvent être formés, comme le montre la figure 8 - B. Pour éviter les problèmes d'étanchéité et de bavure, cette conception doit être soigneusement examinée.

Dans la mesure du possible, un trou doit être fait en un trou d pour former une surface plane sur la tige centrale afin d'améliorer l'étanchéité du moule, sinon une surface courbe avec la pièce est nécessaire et ses bords minces peuvent causer une usure anormale.

1.9 coupe des racines

À l'aide d'un moule ouvert, l'incision externe de la racine, illustrée à la figure 9, est facile à former sur la ligne de séparation. Pour fabriquer cette forme, il faut augmenter les pièces de moule, augmenter les coûts de moule et réduire la productivité.

Certaines incisions internes des racines peuvent être faites avec des curseurs, d'autres avec des carottes mobiles.

Dans la plupart des conceptions de pièces MIM, le concepteur peut décider d'annuler la coupe interne des racines en raison de l'augmentation des coûts et d'éventuels problèmes de Flyer.

1.10 système de coulée

Le matériau injecté pénètre dans la cavité du moule par la porte. En raison de la forte teneur en métal des matériaux d'injection MIM, ces portes sont généralement beaucoup plus grandes que celles du moulage par injection plastique.

Étant donné que les portes laissent généralement une marque sur l'endroit où les pièces finies sortent de la cavité du moule, le réglage des portes exige l'équilibre du processus, de la fonction, du contrôle dimensionnel et de l'esthétique requis.

La porte doit de préférence être placée sur la ligne de séparation du moule, comme le montre la figure 10, de sorte que la trajectoire du flux de matériau injecté puisse frapper la paroi de la cavité du moule ou la tige du cœur.

De plus, pour les pièces d'épaisseur de paroi différente, les portes sont généralement placées sur la section transversale la plus épaisse, de sorte que le matériau injecté s'écoule de la section épaisse à la section mince. Ce réglage des portes élimine les trous, les rainures, les concentrations de contrainte et les lignes d'écoulement sur la surface de la pièce.

Si des pièces comportant plusieurs cavités doivent être produites, il faut également tenir compte de la taille et de la configuration des portes droites pour s’assurer que la même quantité de matériel d’injection est fournie à chaque cavité à un taux de remplissage uniforme.

1.12 Caractéristiques décoratives

La figure 12 montre le marquage, l'estampage, le nombre de pièces et les marques d'identification du numéro de moule et du numéro de trou, qui peuvent être facilement formés à l'endroit approprié de la pièce sans augmenter le coût de la pièce.

Ces caractéristiques peuvent être mises en évidence ou encastrées et le procédé MIM peut produire un niveau élevé de détails caractéristiques, y compris un gaufrage de diamant plus tranchant.

1.13 support de pièces frittées

Pendant le processus de dégraissage et de frittage, les parties MIM brutes se contractent d'environ 20%. Afin de réduire au minimum les déformations possibles, les pièces MIM doivent être convenablement soutenues pendant le frittage.

En général, les pièces MIM sont placées sur une plaque ou un plateau en céramique plate.

Comme le montre la figure 13, il est préférable de concevoir une plaque ou un plateau fritté comme un plan présentant des caractéristiques structurales communes à une grande surface ou à plusieurs parties, de sorte que des supports standard puissent être utilisés. Les pièces MIM à longue portée, en porte - à - faux ou dans des zones fragiles peuvent nécessiter des supports ou des fixations spécifiques à la pièce. Ces coûts de production sont très élevés.