Детали рабочего колеса, отлитые под давлением, знаете что? Сделать более стабильные формы?

Решения по индивидуальному заказу пресс-форм для литья под давлением с электрическими крыльчатками из PEEK: решение проблем концентричности и биения

При литье под давлением рабочих колес из PEEK распространенными проблемами являются чрезмерная концентричность и биение. Это требует систематической оптимизации проектирования пресс-форм, управления процессом и последующей обработки. Ниже приведены основные решения, основанные на практическом производственном опыте:

I. Проектирование пресс-форм: обеспечение точности в исходной конструкции

1. Интегральный дизайн литья

Откажитесь от разъемных форм и примените комплексное решение для формования с одной полостью на форму. Это гарантирует, что ступица, лопатки и концевое кольцо отлиты под давлением в одной полости, что позволяет избежать эксцентриситета, вызванного разъемной сборкой.

2. Модернизация высокоточной системы позиционирования

Традиционные направляющие стойки и втулки с трудом выдерживают воздействие высокого давления во время литья под давлением из PEEK. Вместо этого следует использовать круглые клиновидные позиционеры , которые могут обеспечить точность радиального позиционирования ±0,005 мм. Это эффективно предотвращает смещение полости, что особенно подходит для таких деталей, как рабочие колеса, к которым предъявляются высокие требования к симметрии.

3. Оптимизация ворот и систем охлаждения

◦ Горячий литник клапана с центральным штифтом : установка нескольких литников в центре ступицы для последовательного впрыска, что обеспечивает равномерное заполнение расплавом от центра к периферии, устраняя линии сварки и неравномерную усадку.

◦ Сбалансированные каналы охлаждения . Спроектируйте симметричные спиральные каналы охлаждения вокруг полости с точностью контроля температуры формы ±2°C, чтобы избежать деформации, вызванной разницей температур охлаждения.

1. Улучшение системы выброса

Принять выталкивание втулки на ступице + равномерное расположение нескольких выталкивающих штифтов с ошибкой распределения силы выталкивания ≤5%, что предотвращает деформацию из-за неравномерной силы во время выталкивания.

II. Процесс литья под давлением: точный контроль для снижения внутреннего напряжения

1. Управление температурой высокотемпературной пресс-формы

Для литья под давлением из PEEK температура формы должна быть стабилизирована на уровне 150-180°C (например, 160°C). Постоянно контролируйте температуру с помощью высокотемпературного регулятора температуры пресс-формы, чтобы снизить скорость охлаждения расплава и минимизировать внутреннее напряжение формования.

2. Многоступенчатый процесс поддержания давления и медленного охлаждения

◦ Увеличьте время выдержки под давлением до 25–40 секунд, уменьшая его в три этапа (например, 100 МПа → 80 МПа → 50 МПа), чтобы компенсировать кристаллизационную усадку PEEK.

◦ После выдерживания давления дайте естественному медленному охлаждению в течение 30–60 секунд, используя температуру формы. Извлекайте деталь только тогда, когда ее жесткость соответствует требованиям во избежание деформации при распалубке.

1. Мониторинг стресса в режиме реального времени

Встраивайте датчики давления в ключевые позиции полости для динамической регулировки параметров удержания давления, обеспечивая равномерную передачу давления по всем деталям. Практические данные показывают, что эта мера может уменьшить ошибки концентричности более чем на 40%.

III. Постобработка и контроль: двойная гарантия соблюдения точности

1. Отжиг для устранения внутреннего напряжения

После формования поместите рабочее колесо в печь при температуре 180–200°C на 2–4 часа с поэтапным нагревом и охлаждением для снятия остаточного напряжения. Испытания показывают, что это может улучшить стабильность размеров на 60%.

2. Индивидуальный полный план проверки

В дополнение к проверке первого изделия с помощью координатно-измерительной машины (КИМ) используйте комплексные датчики для быстрой проверки на месте:

◦ Используйте циферблатный индикатор внутреннего диаметра, чтобы проверить соосность монтажных отверстий.

◦ Используйте тестер биения для измерения наружного диаметра и торцевого биения (допустимое значение ≤0,05 мм), что обеспечивает 100% полную проверку в режиме онлайн.

IV. Ключевые моменты для выбора поставщика

• Ознакомьтесь с практическими примерами : отдайте предпочтение производителям, имеющим опыт изготовления прецизионных форм для вращающихся деталей, таких как шестерни и седла подшипников.

• Осмотрите оборудование : убедитесь, что оно оснащено пятикоординатными станками с ЧПУ, электроэрозионными станками с медленной проволокой и т. д. с точностью обработки полостей ≤0,01 мм.

• Уделяйте особое внимание моделированию : потребуйте отчеты по анализу Moldflow для оптимизации конструкции ворот и охлаждения.

• Оцените знания материалов : убедитесь, что поставщик понимает высокотемпературные и высококристаллизационные характеристики PEEK и может точно контролировать параметры температуры и давления пресс-формы.

Благодаря этим решениям погрешность концентричности рабочих колес из PEEK можно контролировать в пределах ±0,03 мм, а биение можно поддерживать в пределах ≤0,03 мм, что соответствует требованиям точности высокопроизводительных электроприборов.