Digitális tervezési és szimulációs folyamat
A nagy sebességű{0}}PET-előforma öntőformák gyártása a precíz digitális tervezéssel kezdődik. A számítógépes-tervezési és szimulációs technológiával a formaszerkezet gyártás előtt optimalizálható, csökkentve az utómunkálatokat, és megalapozva a hatékony gyártást.
A paraméteres és moduláris felépítés a nagy sebességű{0}}formatervezés magja. A tervezők 3D tervezőszoftvereket, például UG-t és SolidWorks-t használnak az ügyfél által megadott előforma-paraméterek (például tömeg, átmérő, falvastagság és húzási arány) alapján paraméteres modellek létrehozására, amelyek összekapcsolják az előforma méreteit a formaüreggel, a futóművel, a hűtőrendszerrel és más szerkezetekkel. Moduláris komponenskönyvtárak (például szabványos vezetőoszlopok és perselyek, melegcsatornás alkatrészek és kilökő mechanizmusok) előhívásával a teljes formaszerkezet gyorsan felállítható, csökkentve az ismétlődő tervezési munkát. Például egy 64 -üreges nagysebességű öntőforma esetében a tervezési ciklus a hagyományos 15 napról kevesebb, mint 7 napra lerövidíthető, miközben biztosítható az üregszerkezet konzisztenciája.
A CAE szimulációs elemzést a teljes tervezési folyamat során alkalmazzák. Az olyan kulcsmutatók szimulálásával, mint az olvadékfolyás, a hűtőhatás és a szerkezeti szilárdság, a tervezési hibák előre azonosíthatók. Az olvadékáramlás-szimuláció során olyan szoftvereket használnak, mint a Moldflow, hogy elemezzék a különböző üregek feltöltési idejét, nyomáseloszlását és hőmérséklet-változásait, optimalizálva a csatorna elrendezését és a kapu elhelyezkedését annak érdekében, hogy a 64{5}}üreges forma egyes üregeinek töltési időbeli különbségét 0,3 másodpercen belül szabályozzák. A szerkezeti szilárdság szimulációja az ANSYS szoftvert használja a forma feszültségeloszlásának szimulálására a szerszám nagy sebességű-nyitása és zárása során, a feszültséget hordozó alkatrészek, például a sablonok és vezetőoszlopok vastagságának és elrendezésének optimalizálására összpontosítva, hogy elkerülje a hosszú,{8}}nagy sebességű működés által okozott deformációt. A hűtőrendszer szimulációja előre jelezheti az előforma vízcsatornák általi hűtésének egyenletességét. A vízcsatorna átmérőjének, távolságának és bemeneti/kimeneti helyzetének beállításával az előforma hőmérséklet-különbsége a formázás során 5 fok alatt marad.
Az együttműködésen alapuló tervezés és adatkezelés javítja a tervezés hatékonyságát. A PDM (Product Data Management) rendszer a tervezési adatok központosított kezelésére szolgál, lehetővé téve a valós idejű adatmegosztást a tervezők, a folyamatmérnökök és a gyártó személyzet között, elkerülve a verziókonzisztencia okozta tervezési hibákat. Ezzel egyidejűleg a felhő-alapú együttműködési platform valós idejű kommunikációt tesz lehetővé az ügyfelekkel és beszállítókkal a tervezési megoldásokkal kapcsolatban, időben reagál a követelmények változásaira, és több mint 30%-kal lerövidíti a tervezés megerősítési ciklusát. Például amikor az ügyfél beállítja az előgyártmány falvastagságát, a tervezők gyorsan frissíthetik az üreg méreteit az adatok korrelációjával, és ezzel egyidejűleg a frissítéseket a gyártási részlegre küldhetik, biztosítva a gyártási terv időben történő módosítását.
Nagy teljesítményű-anyagkiválasztási és előkezelési eljárások
A nagy sebességű -PET-előforma formák rendkívül magas követelményeket támasztanak az anyagok mechanikai tulajdonságaival, kopásállóságával és stabilitásával szemben. Szigorú anyagválasztás és előkezelési eljárások szükségesek ahhoz, hogy a szerszám hosszú távon, -megbízhatóan működjön nagy-frekvenciás, nagy-terhelési feltételek mellett.
A formaanyagok pontos kiválasztását a formaelemek funkcionális különbségei alapján kell meghatározni. Mivel az üreg és a mag közvetlenül érintkezik a magas -hőmérsékletű, nagy Széntartalmát 0,3%-0,5% értékre kell szabályozni, a szennyeződések, például a kén és a foszfor tartalma pedig 0,01% alatti legyen. Hőkezelés után a keménység elérheti a HRC48{14}}52-t, és kiváló polírozási teljesítménnyel rendelkezik, Ra0,01 μm felületi érdesség mellett. Az olyan szerkezeti elemek, mint a sablonok és vezetőoszlopok, nagy -szilárdságú, előedzett acélból (pl. 718H, NAK80) készülnek, keménysége HRC30-35-re van szabályozva, nyomószilárdsága 1200 MPa vagy annál nagyobb, és több tízezer óránkénti öntött ütést is kibír. Az ultranagy fröccsöntési sebességű formáknál (amelyek óránként több mint 100 000 előformát állítanak elő) az üreg készülhet porkohászati gyorsacélból (pl. ASP-60), amelynek összes ötvözőelem-tartalma 25% vagy annál nagyobb (volfrám, molibdén, króm stb.), és a kopásállóság 3-5-szöröse a közönséges acélnak.
Az anyag előkezelése kulcsfontosságú a megmunkálási pontosság biztosításához. Az acél tárolása után szigorú kémiai összetétel- és mechanikai tulajdonságvizsgálatnak vetik alá. Az elemtartalmat spektrométerrel igazolják, a kezdeti keménységet pedig keménységmérővel mérik, hogy biztosítsák a tervezési követelményeknek való megfelelést. Ezt követően az acélt 500-550 fokos hőmérsékleten tartva 4-6 órán át, majd lassan szobahőmérsékletre hűtve öregedéskezelést végeznek, hogy kiküszöböljék a kovácsolás során keletkező belső feszültséget és megelőzzék a megmunkálás utáni deformációt. A nagy formák esetében lépcsőzetes fűtési és izotermikus hűtési folyamatot kell alkalmazni, a hűtési sebességet 5 fok/óra vagy annál kisebb értékre szabályozva, hogy a belső feszültségmentesítés mértéke 80% feletti legyen. A nyersanyag vágása előtt izzításra is szükség van az anyag keménységének csökkentése (kisebb vagy egyenlő HRC25), javítja a vágási teljesítményt és meghosszabbítja a szerszám élettartamát.
Az anyag méretpontosságának ellenőrzését a teljes előkezelési folyamat során fenn kell tartani. Nagy-precíziós fűrészgépeket (vágási pontosság ±0,1 mm) használnak a nyersanyag vágására, hogy biztosítsák, hogy a fémlemez vastagságának eltérése ne haladja meg a 0,2 mm-t, egyenletes ráhagyást hagyva a későbbi feldolgozásra. Az üreges nyersanyagoknál a durva köszörülést felületi köszörűvel végezzük, hogy a síkságot 0,05 mm/m-en belül szabályozzuk, csökkentve a későbbi feldolgozáshoz szükséges vágási mennyiséget. Ezzel egyidejűleg hibafelismerést (például ultrahangos vizsgálatot) végeznek a nyersanyagon, hogy biztosítsák a belső repedések, pórusok és egyéb hibák hiányát, megelőzve a hirtelen törést a formahasználat során.
