Cosa devi sapere Progettazione di manufacturabilità delle parti MIM

Il design delle parti MIM è simile allo stampaggio a iniezione di plastica. Liberi dai limiti dei tradizionali processi di formatura dei metalli, i progettisti di parti possono iniziare reinventando nuove parti da un nuovo punto di vista, come i processi produttivi possono ridurre il peso del materiale, combinare più parti in un'unica parte o modellare caratteristiche funzionali e decorative.

　　 1. Progettazione tecnologica

Le parti MIM più semplici sono prodotte con una cavità formata da una combinazione piana di due semistampi. (riferimento: struttura dello stampo MIM)

Tra di loro, il mezzo stampo è installato nell'altra metà dello stampo con uno spazio uniforme del nucleo, il restante divario uniforme è al fine di formare uno spessore uniforme della parete delle parti.

La formazione del nucleo è le caratteristiche strutturali delle parti interne, mentre la formazione della cavità è le caratteristiche strutturali delle parti esterne.

Tutte le caratteristiche strutturali del progetto devono essere formate parti che possono essere estruse dalla cavità e solidificate dal nucleo per mezzo di eiettori.

Man mano che la complessità delle parti MIM aumenta, possono essere aggiunti cursori, nuclei e altri strumenti comunemente utilizzati nello stampaggio a iniezione di plastica.

Quando si aggiungono le caratteristiche strutturali delle parti, la complessità delle parti aumenta. In questo momento, le parti MIM possono ottenere benefici economici eliminando i costi operativi di utensili e attrezzature tecniche legati alle successive operazioni di lavorazione o assemblaggio.

In ogni fase della progettazione, questi benefici e costi devono essere attentamente pesati l'uno contro l'altro.

Quando si progettano parti MIM, devono essere presi in considerazione i seguenti punti chiave per ottenere pienamente tutti i vantaggi di questo processo: spessore uniforme della parete, sezione di transizione dello spessore, foro di rimozione del nucleo, angolo spogliato, nervatura e piastra di rinforzo, smussatura e arrotondamento, filo, foro e scanalatura, taglio radice, sistema di colata, linea di separazione, caratteristiche decorative, supporto sinterizzato, ecc.

Questi sono descritti di seguito.

1.1 spessore uniforme della parete

Se possibile, lo spessore della parete dell'intero componente MIM dovrebbe essere lo stesso. Diversi spessori possono causare deformazioni, sollecitazioni interne, fori, crepe e ammaccature. Inoltre, porterà a restringimento irregolare e influenzerà la tolleranza dimensionale e il controllo.

Lo spessore delle parti dovrebbe essere all'interno della gamma di 1.3 ~ 6.3mm.

1.2 spessore limitato

In alcuni casi, lo spessore della parete non può essere uniforme, il diverso spessore dovrebbe essere progettato per passare gradualmente.

1.3 foro con anima

L'uso della rimozione del nucleo può ridurre la sezione trasversale al limite del criterio, raggiungere lo spessore uniforme della parete, ridurre il consumo di materiale e ridurre o eliminare le operazioni di lavorazione.

La direzione preferita è parallela alla direzione di apertura, cioè perpendicolare alla linea di separazione. Poiché l'asta del centro è sostenuta ad entrambe le estremità, quindi è meglio usare il foro attraverso, non il foro cieco, il foro cieco è utilizzato dalla barra cantilever.

1.4 pendenza di stripping

La pendenza dello stripper è un piccolo angolo sulla superficie che è parallelo alla direzione di movimento della parte del modello. Per la barra centrale, per essere particolarmente accurata. L'inclinazione di smontaggio è per la comodità di smontare e espellere le parti di stampaggio. L'angolo di rilascio è solitamente di 0,5 gradi a 2 gradi. L'inclinazione effettiva di demodulazione aumenta con la profondità del foro di formatura o concavo e la complessità delle parti o il numero di nuclei.

1.5 costole e raggi di rinforzo

Le costole e i raggi di rinforzo sono utilizzati per rinforzare pareti più sottili ed evitare sezioni spesse.

Oltre ad aumentare la resistenza e la rigidità dello spessore della parete, può anche migliorare il flusso dei materiali e limitare la distorsione.

Lo spessore delle costole di rinforzo non deve superare quello delle pareti adiacenti. Costole spesse di irrigidimento sono richieste strutturalmente e dovrebbero essere sostituite da più costole di irrigidimento.

1.6 smussatura e arrotondamento

La smussatura e l'arrotondamento possono ridurre lo stress all'intersezione delle caratteristiche strutturali. Eliminare l'angolo tagliente che può portare alla rottura caratteristica e alla corrosione della struttura del modello, facilitare il flusso del materiale di iniezione nel modello e aiutare le parti a uscire dalla cavità dello stampo e facilitare l'operazione di stampaggio.

1.7 filo

Sia i fili interni che esterni possono essere formati dal processo MIM, ma rispetto allo svitamento del nucleo, i fili di filettatura sono più precisi ed economici.

Per sbarazzarsi dei componenti del modello che avvitano il filo stampato, la parte modello del filo stampato, il filo esterno si trova meglio nella linea di separazione della costruzione del modello.

Per mantenere la tolleranza del diametro del filo, è generalmente richiesto che ci sia un piccolo piano di 0,127mm sulla linea di separazione, come mostrato nella FIG. 7, che può garantire che il modello sia correttamente sigillato, ridurre la traccia della linea di separazione, evitare sbavatura alla radice del filo e quindi ridurre la manutenzione del modello.

1.8 fori e fessure

I fori e le scanalature, oltre a ridurre la qualità dei pezzi e formare uno spessore uniforme della parete, sono una caratteristica strutturale funzionale utile delle parti MIM e generalmente non aumentano i prezzi dei pezzi.

Tuttavia, l'aggiunta di fori e fessure aumenterà la complessità dello stampo, come mostrato nella figura 8-a, che aumenterà il costo dello stampo. I fori perpendicolari alla linea di separazione sono più facili da formare e costano meno. I fori paralleli alla linea di separazione, anche se facili da formare, devono aggiungere cursori o cilindri idraulici, che aumenteranno il costo della produzione precoce dello stampo.

Il foro di collegamento interno può essere formato, come mostrato nella figura 8-b. Al fine di prevenire il problema di tenuta e sbavatura, questo design deve essere attentamente considerato.

Se possibile, un foro dovrebbe essere fatto in un d-foro per fare un piano sull'asta centrale, in modo da migliorare la tenuta dello stampo, altrimenti, è necessario fare una superficie di arco con le parti e il suo bordo sottile causerà usura anormale.

1.9 Taglio delle radici

Con lo stampo aperto, la radice esterna tagliata come mostrato in FIG. 9 è facile da formare sulla linea di separazione. Realizzare questa forma richiede di aumentare le parti dello stampo, aumentare il costo dello stampo e ridurre la produttività.

Alcuni tagli interni alla radice possono essere fatti con cursori, altri con nuclei mobili.

Nella maggior parte dei progetti di parti MIM, i progettisti possono decidere di eliminare il taglio interno della radice a causa di costi aumentati e possibili problemi di flash.

1.10 sistema di colata

Il materiale di iniezione entra nella cavità della muffa attraverso la prua. A causa dell'alto contenuto di metallo del materiale ad iniezione MIM, questi germogli di MIM sono generalmente molto più grandi di quelli dello stampaggio ad iniezione di plastica.

Poiché il cancello di solito lascia un segno dove la parte finita esce dalla cavità di stampaggio, l'impostazione del cancello deve bilanciare l'artigianalità richiesta, la funzione, il controllo delle dimensioni e l'estetica.

Il cancello è meglio impostato sulla linea di separazione dello stampo, come mostrato nella FIG. 10, in modo che il percorso del flusso del materiale di iniezione possa influenzare la parete della cavità dello stampo o la barra del centro.

Inoltre, per le parti con diversi spessori della parete, la spirale è solitamente impostata alla sezione trasversale più spessa in modo che il materiale di iniezione fluisca dalla sezione spessa alla sezione sottile. Questa impostazione del cancello elimina fori, scanalature, concentrazioni di stress e snellimenti sulla superficie del pezzo.

Se si desidera produrre parti con cavità multiple, è necessario considerare anche le dimensioni e la configurazione del Sprue per garantire che la stessa quantità di materiale di iniezione sia fornita a ogni cavità con un tasso di riempimento uniforme.

1.12 elementi decorativi

La figura 12 mostra la marcatura, la goffratura, il numero di parti e i marchi di identificazione del numero dello stampo e del numero del foro, tutti che possono essere facilmente formati nella posizione corretta del pezzo senza aumentare il costo del pezzo.

Queste caratteristiche possono essere evidenziate o incassate, e il processo MIM può produrre alti livelli di dettaglio delle caratteristiche, compresa la goffratura del diamante più nitida.

1.13 supporto per parti sinterizzate

Nel processo di sgrassamento e sinterizzazione, le parti verdi MIM si restringono di circa il 20%. Al fine di ridurre al minimo la possibile distorsione, le parti MIM devono essere adeguatamente supportate durante la sinterizzazione.

Tipicamente, le parti MIM sono posizionate su piatti o vassoi ceramici piatti.

Come mostrato nella FIG. 13, è meglio progettare la piastra o il vassoio di sinterizzazione in un piano con grande superficie o caratteristiche strutturali comuni di più parti, in modo che possano essere utilizzati supporti standard. Le parti MIM con lunghe campate, mensole o aree vulnerabili possono avere bisogno di essere sostenute da staffe o dispositivi speciali per le parti. Questi costi di produzione sono molto elevati.