Cách thiết kế độ dày thành đúc của tủ mua sắm tự động

Là thành phần cấu trúc quan trọng trong thiết bị tự động, thiết kế độ dày thành của đúc tủ mua sắm tự động tác động trực tiếp đến độ bền, độ cứng, chi phí đúc, hiệu quả sản xuất và độ chính xác lắp ráp cuối cùng của sản phẩm. Đối với các nhà sản xuất thiết bị bán lẻ thông minh đang phấn đấu đạt được chất lượng và độ tin cậy cao, việc kiểm soát độ dày thành đúc một cách chuyên nghiệp và tỉ mỉ là rất quan trọng.

Nguyên tắc cốt lõi của thiết kế độ dày của tường: Tính đồng nhất và sự thay đổi dần dần

1. Sự cần thiết của độ dày tường đồng đều

Trong thiết kế đúc tủ mua sắm tự động, cần nỗ lực để duy trì độ dày thành đồng đều trên mặt cắt ngang đúc. Điều này là vì những lý do sau:

Cải thiện tính lưu động của kim loại nóng chảy: Độ dày thành đồng đều đảm bảo khả năng chống chảy ổn định trong quá trình đổ đầy khuôn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lấp đầy khoang hoàn toàn và giảm các khuyết tật như chạy sai và đóng nguội.

Kiểm soát quá trình hóa rắn: Độ dày thành đồng đều đảm bảo tốc độ làm mát tương tự trên tất cả các bộ phận. Điều này giúp đạt được sự hóa rắn đồng bộ hoặc tuần tự, một biện pháp kỹ thuật quan trọng để ngăn ngừa sự co ngót và độ xốp. Đặc biệt khi sử dụng khuôn đúc, độ dày thành đồng đều là rất quan trọng để duy trì chu kỳ sản xuất ổn định.

Giảm ứng suất bên trong: Những thay đổi đột ngột về độ dày thành là nguyên nhân chính gây ra ứng suất dư cao trong vật đúc. Độ dày thành đồng đều làm trơn tru quá trình co ngót, tránh tập trung ứng suất, từ đó giảm nguy cơ nứt trong quá trình đúc hoặc xử lý sau và cải thiện độ ổn định kích thước của sản phẩm.

2. Kỹ thuật làm dày tường dần dần

Khi cấu trúc đúc của tủ mua sắm tự động yêu cầu thay đổi độ dày thành, chẳng hạn như tại điểm nối của các gân gia cố và tấm tường chính, các thiết kế chuyên nghiệp phải tận dụng sự chuyển tiếp trơn tru hoặc dần dần.

Phi lê và vát: Cần có các phi lê đủ lớn tại các điểm nối giữa các độ dày thành. Mục đích của phi lê là để loại bỏ các góc nhọn có thể gây ra sự tập trung ứng suất và mang lại sự chuyển tiếp suôn sẻ từ dày sang mỏng, ngăn ngừa sự hình thành các điểm nóng đông đặc. Bán kính phi lê được khuyến nghị thường không nhỏ hơn 0,5 lần độ dày thành, nhưng giá trị cụ thể phải được điều chỉnh dựa trên tính chất hợp kim và quá trình đúc.

Thiết kế góc nháp: Đối với những thay đổi về độ dày của tường theo hướng nháp, cần đạt được sự chuyển đổi suôn sẻ bằng cách đặt góc nháp thích hợp. Điều này không chỉ tạo điều kiện cho kim loại nóng chảy chảy dễ dàng mà quan trọng hơn là tạo điều kiện cho quá trình đổ khuôn diễn ra suôn sẻ và giảm hư hỏng cho khuôn.

Cân nhắc kỹ thuật: Độ dày tường tối thiểu và tăng cường cục bộ

3. Xác định độ dày thành tối thiểu

Độ dày thành tối thiểu để đúc tủ mua sắm tự động không nhất thiết phải mỏng hơn. Nó bị hạn chế bởi một số yếu tố:

Loại hợp kim và tính lưu động: Đối với đúc khuôn sử dụng hợp kim nhôm lỏng (chẳng hạn như A380 hoặc ADC12), độ dày thành tối thiểu có thể được thiết kế mỏng hơn (có thể thấp tới 1,5mm hoặc thậm chí ít hơn). Tuy nhiên, đối với các hợp kim có tính lưu động kém hoặc đúc trọng lực, độ dày thành tối thiểu cần phải tăng lên tương ứng.

Kích thước và đường viền đúc: Diện tích tổng thể của vật đúc càng lớn và đường viền càng phức tạp thì độ dày thành tối thiểu có thể cần phải lớn hơn để đảm bảo khả năng lấp đầy khuôn.

Yêu cầu về độ bền và độ cứng: Độ dày thành tối thiểu phải đáp ứng yêu cầu về độ bền và độ cứng của sản phẩm trong quá trình lắp đặt và sử dụng lâu dài, đặc biệt ở những khu vực chịu tải của các bộ phận chính xác như cảm biến và động cơ.

4. Chiến lược củng cố cục bộ: Sườn và ông chủ

Để duy trì độ dày thành lõi mỏng và đạt được trọng lượng nhẹ đồng thời cải thiện khả năng chịu tải cục bộ của vật đúc, cần có các gân và phần lồi trong thiết kế.

Thiết kế sườn: Các gân là một phương tiện có hiệu quả cao để tăng độ cứng uốn của vật đúc. Độ dày thành sườn thường phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,8 lần độ dày thành lõi để tránh các mối nối nhiệt tại các nút giao nhau. Các gân phải được định hướng song song với hướng ứng suất chính và tránh tạo thành hình dạng "miệng" khép kín để tránh bẫy không khí.

Thiết kế trùm: Các trùm được sử dụng để gắn bu lông, đinh tán hoặc dùng làm ghế chịu lực. Độ dày của thành trùm phải lớn hơn đường kính của lỗ khoan và nên chuyển sang thành lõi có bán kính lớn để tránh biến dạng cục bộ hoặc nứt trong quá trình lắp ráp và siết chặt.

Xử lý phản hồi về thiết kế độ dày của tường

5. Ứng dụng phân tích dòng chảy khuôn

Thiết kế độ dày thành cho đúc tủ mua sắm tự động hiện đại không còn dựa vào các công thức thực nghiệm. Các xưởng đúc chuyên nghiệp sử dụng phần mềm phân tích dòng khuôn để xác minh hầu như độ dày thành thiết kế.

Mô phỏng điền đầy: Điều này mô phỏng tốc độ dòng chảy và phân bố áp suất của kim loại nóng chảy trong các khu vực có độ dày thành khác nhau, dự đoán độ xốp của khí tiềm ẩn hoặc các khu vực không được lấp đầy và hướng dẫn tối ưu hóa độ dày thành và hệ thống cổng.

Mô phỏng hóa rắn: Điều này dự đoán trường nhiệt độ và trình tự hóa rắn trong vật đúc, xác định chính xác các điểm nóng nơi có thể xảy ra các lỗ co ngót và độ xốp. Điều này cho phép điều chỉnh độ dày thành cục bộ hoặc thiết kế các ống nâng hoặc ống làm lạnh để giải quyết cơ bản các khuyết tật.