На рис. 1 показана отливка буфера мотоцикла со средней толщиной стенок около 2,5 мм. После механической обработки и установки подходящей звездочки она становится буфером в сборе. Чтобы обеспечить плавное движение задних колес, четыре отверстия для крепления звездочек буфера и отверстие центрального подшипника требуют точного позиционирования при сборке.
Рисунок 1. Буферное литье
1. Дефекты и улучшения оригинального литья.
Как показано на рисунке 1, из-за ограничений конструкции отливки сила зажима во время извлечения из формы относительно велика. Чтобы облегчить извлечение из формы, конструкция выталкивающего штифта ранних-форм для литья под давлением показана на рисунке 2. Для размещения выталкивающего штифта нижние отверстия для четырех монтажных отверстий звездочки на отливке не могут быть выполнены в форме и должны быть выполнены путем последующей механической обработки. Однако при последующей механической обработке из-за толстой стенки крепежных отверстий в отливке возникают сильные внутренние усадочные полости, серьезно влияющие на качество продукции. Между тем, поскольку в резьбовых монтажных отверстиях отсутствуют направляющие отверстия, требования к позиционированию при обработке очень высоки. Даже незначительная небрежность может привести к ошибкам в позиционировании обработанной отливки, что приведет к несоответствию требованиям использования и приведет к чрезвычайно низкой эффективности производства, неспособной удовлетворить потребности массового производства.
Рисунок 2: Схематическая диаграмма исходной отливки.
Чтобы коренным образом решить эту проблему, необходимо усовершенствовать-конструкцию формы для литья под давлением. На заготовке необходимо проделать направляющие отверстия для резьбовых крепёжных отверстий. Для этого необходимо изменить положение штифтов выталкивателя.
После анализа и обсуждения было решено изменить положение выталкивателя на место, показанное на рисунке 3, а количество штифтов выталкивателя увеличить с исходных 4 до 8.
Рисунок 3: Принципиальная схема улучшенной отливки.
В ходе производства было обнаружено, что, поскольку толщина стенки отливки в месте расположения выталкивающих штифтов была относительно малой, а сила зажима отливки была большой, отливку нельзя было выбросить плавно. Часто нижняя поверхность отливки прокалывалась во время выброса, в результате чего отливки отправлялись в брак.
2. Улучшения в конструкции новой формы.
Для решения этой новой проблемы пришлось бы либо увеличить количество выталкивающих штифтов, либо уменьшить силу зажима отливки. Из-за нехватки места увеличение количества выталкивателей невозможно; единственный вариант – уменьшить силу зажима отливки.
Основываясь на конструкции формы, мы решили уменьшить силу выталкивания, необходимую для первого выталкивания, позволив выталкивать отливку в два этапа. Конкретное решение заключается в следующем:
Хвостовую ступеньку подвижного стержня формы делают толщиной 6 мм, а глубину крепежных отверстий на подвижном стержне формы - 10 мм (как показано на рисунке 4). Во время открытия формы движущийся стержень формы перемещается вперед на 4 мм вместе с литьем под давлением, завершая первое извлечение из формы. После этого выталкивающая пластина продолжает выталкиваться, и отливка снова выбрасывается из движущегося стержня формы, завершая второе извлечение из формы. За счет выполнения двух операций извлечения из формы уменьшается усилие, необходимое для каждой извлечения из формы, что обеспечивает плавный выброс отлитой формы.
Рисунок 4. Буферный корпус, движущийся стержень пресс-формы
Решив проблему извлечения из формы при литье под давлением, все равно необходимо точно сбросить фиксированный стержень формы в следующем цикле; в противном случае размеры отливки изменятся, и качество не будет гарантировано. Изменение положения фиксированного стержня формы может быть достигнуто с использованием собственной конструкции формы. Подвижный стержень формы и неподвижный стержень формы подходят друг к другу; во время закрытия формы фиксированный стержень формы отталкивает назад движущийся стержень формы, который следовал за выталкиванием, обеспечивая точное изменение положения.
Такое усовершенствование конструкции пресс-формы принципиально решает проблему отсутствия отверстия для крепления звездочки в отливке буфера-, что ранее затрудняло последующую механическую обработку. Это снижает процент брака и значительно повышает эффективность последующей обработки.
