O que você tem que saber Manufacturability Design de peças MIM

O design das peças MIM é semelhante à moldagem por injeção de plástico. Livre das limitações dos processos tradicionais de conformação de metal, os designers de peças podem começar por re-imaginar novas peças de um novo ponto de vista, como os processos de produção podem reduzir o peso do material, combinar várias peças em uma única peça ou moldar características funcionais e decorativas.

　　 1. Concepção tecnológica

As peças MIM mais simples são produzidas com uma cavidade formada por uma combinação plana de dois meias moldes. (referência: estrutura do molde MIM)

Entre eles, o meio molde é instalado na outra metade do molde com uma lacuna uniforme do núcleo, a lacuna uniforme restante é a fim de formar uma espessura de parede uniforme das peças.

A formação do núcleo é as características estruturais das peças dentro, enquanto a formação da cavidade é as características estruturais das peças fora.

Todas as características estruturais do projeto devem ser formadas peças que podem ser extrudidas da cavidade e solidificadas do núcleo por meio de ejetores.

À medida que a complexidade das peças MIM aumenta, sliders, núcleos e outras ferramentas comumente usadas na moldagem por injeção de plástico podem ser adicionados.

Quando as características estruturais das peças são adicionadas, a complexidade das peças aumenta. Neste momento, as peças MIM podem obter benefícios econômicos eliminando os custos operacionais de ferramentas e equipamentos técnicos relacionados às operações subsequentes de processamento ou montagem.

Em cada etapa do projeto, esses benefícios e custos devem ser cuidadosamente ponderados uns contra os outros.

Ao projetar peças MIM, os seguintes pontos-chave devem ser considerados para obter plenamente todos os benefícios deste processo: espessura de parede uniforme, seção de transição de espessura, furo de remoção de núcleo, ângulo de remoção de tiras, placa de reforço de nervura e raios, chanframento e arredondamento, rosca, furo e ranhura, corte de raiz, sistema de fundição, linha de separação, características decorativas, suporte sinterizado, etc.

Estes são descritos abaixo.

1.1 espessura uniforme da parede

Se possível, a espessura da parede de todo o componente MIM deve ser a mesma. Diferentes espessuras podem causar deformação, tensão interna, furos, rachaduras e amolgações. Além disso, levará a encolhimento desigual e afetará a tolerância dimensional e o controle.

A espessura das peças deve estar dentro da faixa de 1.3 ~ 6.3mm.

1,2 espessura limitada

Em alguns casos, a espessura da parede não pode ser uniforme, a espessura diferente deve ser projetada para transição gradual.

Furo de 1,3 núcleos

O uso da remoção do núcleo pode reduzir a seção transversal ao limite do critério, alcançar espessura uniforme da parede, reduzir o consumo de material e reduzir ou eliminar operações de usinagem.

A direção preferida é paralela à direção de abertura, ou seja, perpendicular à linha de separação. Porque a haste do núcleo é suportada em ambas as extremidades, por isso é melhor usar através do furo, não o furo cego, o furo cego é usado pela barra cantilever.

1.4 declive de decapagem

A inclinação do stripper é um pequeno ângulo na superfície que é paralelo à direção de movimento da peça modelo. Para a barra central, para ser particularmente preciso. A inclinação de desmoldagem é para a conveniência das peças de desmoldagem e ejetação de moldagem. O ângulo de liberação é geralmente de 0,5 graus a 2 graus. A inclinação real da desmodulação aumenta com a profundidade de formar o furo ou côncavo e a complexidade das peças ou o número de núcleos.

1.5 Costas e raios de reforço

Ribs e raios de reforço são usados para reforçar paredes mais finas e evitar seções grossas.

Além de aumentar a resistência e rigidez da espessura da parede, também pode melhorar o fluxo de materiais e limitar a distorção.

A espessura das nervuras de reforço não deve exceder a das paredes adjacentes. Costas espessas de endurecimento são necessárias estruturalmente e devem ser substituídas por várias costelas de endurecimento.

1.6 chanframento e arredondamento

Chamfering e arredondamento podem reduzir o estresse na intersecção de características estruturais. Elimine o ângulo afiado que pode levar à rachadura característica e corrosão da estrutura do modelo, facilitar o fluxo de material de injeção no modelo e ajudar as peças a sair da cavidade do molde e facilitar a operação de moldagem.

Fio 1,7

Tanto as roscas internas quanto as externas podem ser formadas pelo processo MIM, mas comparadas com o desenroscamento do núcleo, as roscas de rosca são mais precisas e econômicas.

A fim de se livrar dos componentes do modelo que aparafusam a rosca moldada, a parte modelo da rosca moldada, a rosca externa é melhor localizada na linha de separação da construção do modelo.

A fim de manter a tolerância do diâmetro da rosca, geralmente é necessário que haja um pequeno plano de 0,127mm na linha de separação, como mostrado na FIG 7, o que pode garantir que o modelo esteja devidamente selado, reduzir o traço da linha de separação, evitar rebarbas na raiz da rosca e, assim, reduzir a manutenção do modelo.

1,8 furos e ranhuras

Furos e ranhuras, além de reduzir a qualidade da peça e formar espessura uniforme da parede, são uma característica estrutural funcional útil das peças MIM e geralmente não aumentam os preços das peças.

No entanto, adicionar furos e slots aumentará a complexidade do molde, como mostrado na figura 8-a, o que aumentará o custo do molde. Furos perpendiculares à linha de separação são mais fáceis de formar e custam menos. Furos paralelos à linha de separação, embora fáceis de formar, precisam adicionar sliders ou cilindros hidráulicos, o que aumentará o custo da fabricação precoce de moldes.

O furo de conexão interno pode ser formado, como mostrado na figura 8-b. A fim de evitar o problema de vedação e rebarba, este projeto deve ser cuidadosamente considerado.

Se possível, um furo deve ser feito em um furo d para fazer um plano na haste do núcleo, de modo a melhorar a vedação do molde, caso contrário, é necessário fazer uma superfície de arco com as peças, e sua borda fina causará desgaste anormal.

1.9 Corte de raízes

Com a matriz aberta, o corte de raiz externo como mostrado na FIG 9 é fácil de formar na linha de corte. Fazer essa forma requer aumentar as peças do molde, aumentar o custo do molde e reduzir a produtividade.

Alguns cortes internos da raiz podem ser feitos com controles deslizantes, outros com núcleos móveis.

Na maioria dos projetos de peças MIM, os designers podem decidir eliminar o corte interno da raiz devido ao aumento dos custos e possíveis problemas de flash.

1.10 Sistema de fundição

O material de injeção entra na cavidade do molde através do sprue. Devido ao alto teor de metal do material de injeção MIM, estes sprue de MIM são geralmente muito maiores do que aqueles de moldagem por injeção de plástico.

Como o portão geralmente deixa uma marca onde a peça acabada sai da cavidade de moldagem, a configuração do portão precisa equilibrar o artesanato necessário, função, controle de tamanho e estética.

A porta é melhor ajustada na linha de separação do molde, como mostrado na FIG 10, de modo que o caminho do fluxo de material de injeção possa impactar a parede da cavidade do molde ou a barra do núcleo.

Além disso, para peças com diferentes espessuras de parede, o sprue é geralmente definido na seção transversal mais grossa de modo que o material de injeção flui da seção grossa para a seção fina. Esta configuração do portão elimina furos, ranhuras, concentrações de tensão e linhas aéreas na superfície da peça.

Se você quiser produzir peças com múltiplas cavidades, você também deve considerar o tamanho e a configuração do sprue para garantir que a mesma quantidade de material de injeção seja fornecida a cada cavidade com uma taxa de enchimento uniforme.

1.12 Elementos decorativos

A Figura 12 mostra a marcação, gravação, número de peças e marcas de identificação do número do dado e número do furo, todos os quais podem ser facilmente formados na posição adequada da peça sem aumentar o custo da peça.

Essas características podem ser destacadas ou embutidas, e o processo MIM pode produzir altos níveis de detalhes de recursos, incluindo gravação em diamante mais nítida.

1.13 Suporte de peças sinterizadas

No processo de desengorduramento e sinterização, as peças verdes MIM encolhem cerca de 20%. Para minimizar a possível distorção, as peças MIM devem ser adequadamente suportadas durante a sinterização.

Normalmente, as peças MIM são colocadas em placas ou bandejas cerâmicas planas.

Como mostrado na FIG 13, é melhor projetar a placa de sinterização ou bandeja em um plano com grande superfície ou características estruturais comuns de várias peças, de modo que os suportes padrão possam ser usados. As peças MIM com vãos longos, cantilevers ou áreas vulneráveis podem precisar ser suportadas por suportes ou dispositivos elétricos especiais para as peças. Estes custos de produção são muito elevados.