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目次

この記事は、インベストメント鋳造の金型と製造に関するものです。

.何ですか 金型の設計・製作は?

金型は、特定の形状とサイズを備えたキャビティ ツールであり、金型内のさまざまなシステムや補助機構と組み合わせて使用​​され、さまざまな高温液体材料 (プラスチックや金属合金など) を金型キャビティに充填して製品を製造します。特定の形状、サイズ、機能、品質を備えた工業用部品。

エレクトロニクス、自動車、モーター、計器、電化製品、メーター、家電、通信などの製品では、部品の60%~80%が金型成形に依存しています。 金型によって製造される部品の高精度、高複雑さ、高一貫性、高生産性、低消耗性は、他の加工方法や製造方法とは比べものになりません。 金型は「利益増幅器」であり、金型によって生産される最終製品の価値は、多くの場合、金型自体の価値の数十倍、数百倍になります。 現在、世界の金型の年間生産額は約60億ドルで、日本、米国などの先進国では金型産業の生産額が工作機械産業の生産額を上回っています。

金型の設計・製作

.金型はどうやって作るのですか?

金型の製造には次のような工程があります。

図面検討→材料準備→加工→金型枠加工→金型コア加工→電極加工→金型部品加工→検査→組立→フライングモールド→テスト金型→生産

.金型製作の素材は何ですか?

金型の種類 労働条件 金型材料の要求性能 一般的に使用される材料
コールドパンチング金型 パンチングダイス 主に各種板材の打ち抜き、成形に使用されており、加工過程において刃先に強い摩耗や衝撃が加わります。 高い耐摩耗性、衝撃靭性、耐疲労破壊性を備えています。
Cr12mov、Cr12、SKD11、T10A、W18Cr4V
押出ダイ 主に変形成形に使用され、加工時にパンチには大きな圧力がかかり、金型には大きな張力がかかります。 キャビティ内の金属の激しい流れにより、パンチとダイの加工面は強い摩擦にさらされ、金型表面の温度は200~300℃上昇します。 高い焼戻し安定性に加え、耐変形性、耐摩耗性、耐欠損性にも優れています。
H13、3Cr2W8V、40Cr、38CrMoAl、5CrNiMo
延伸金型 主にある程度の塑性を持った板材の深絞り成形に使用され、加工応力は大きくありませんが、凹型の入口部分は強い摩擦を受けます。 高い硬度と耐摩耗性、低い加工面粗さ
Cr12MoV、Cr12、D2、6-5-4-2、PeCu
曲げダイ 主に、ある程度の塑性を持つ金属材料の曲げに使用され、金型への負荷の役割はそれほど大きくありませんが、一定の摩擦があります。 高い耐摩耗性と破壊能力
Cr12MoV、D2、T10A、S45C
プラスチック金型 熱硬化性プラスチック圧縮成形 大きな力がかかり、作業温度が高く(200 – 250 ℃)、侵食されやすく、摩耗しやすく、手動操作は離型時の衝撃や衝突にもさらされます。 靭性、耐摩耗性、高温・低温疲労耐性が高く、一定の耐食性も備えています。
718、P20、Mak80、40CrNiMo、38CrMoAl、45#
熱可塑性プラスチック射出成形金型 熱、圧力、摩擦はそれほど深刻ではなく、一部のプラスチック製品には塩素やフッ素が含まれており、プレス中に腐食性ガスが発生し、キャビティの表面を侵食します。 耐食性が高く、ある程度の耐摩耗性と靭性を備えています。
NAK80、38CrMoAl、40CrNiMo
ダイカスト金型 キャビティの作動温度は高く、繰り返し激しい温度変化にさらされます。 熱強度が高く、高温・低温疲労に強い。
H13, 3Cr2W8V, 5CrNiMo
ドリー 金型の使用温度は約300℃と高く、ビレットは変形過程でキャビティ表面に擦れ、強い衝撃荷重がかかります。 靭性が高く、高温・低温疲労に強く、焼入性が高く、焼き戻し安定性が良好です。
3Cr2W8V、H13、5CrMnMo、5CrNiMo
粉末冶金ダイ 一般に金属粉末の硬度は非常に高く、加工時に金型は強い摩擦にさらされます。 また、金属粉末の粒径が非常に小さいため、隙間が詰まりやすく、摩擦が増大し、離型が困難になる場合があります。 硬度と耐摩耗性が高く、表面粗さが小さい。
D2、Cr12MoV、W18Cr4V

.製造技術における金型とは何ですか?

高速ミーリング技術は、速い加工速度と高い表面品質という利点があり、従来の切削技術と比較して、切削抵抗が小さく、発生する切削熱が大幅に低減されます。 ワークの温度上昇はわずか3℃で、熱変形を良好に制御でき、温度や熱変形に敏感な材料や剛性の低い部品に最適です。 高速フライス加工は、切削量が合理的に選択されている限り、硬い材料を加工することができます。 現在、この技術はより優れた機敏性、インテリジェンス、統合を目指して発展しており、第 XNUMX 世代の金型製造技術となっています。

EDM は、キャビティを加工するための従来の成形電極を置き換えることができる新しい技術です。 これは、高速で回転する単純な管状電極を使用して、フライス加工と同様の方法で 3D または 2D 輪郭を加工するため、EDM と呼ばれます。 この技術を使用すると、複雑な成形電極を製造する必要がなく、これは EDM 分野にとって重要な進歩です。

放電加工技術の発展と同じペースで、放電加工の安全および保護技術もますます注目を集めており、特に放電加工工作機械の放射線問題が人々の注目を集めています。 この国際的な傾向に対応するために、放電加工工作機械の「グリーン」製品技術が今後の主な研究方向となっています。

新世代の金型 CAD/CAM ソフトウェアは、体系的かつ科学的に組織化された多数の金型設計および加工経験に基づいており、インテリジェントで統合された金型の製造可能性評価およびその他の特性を備えています。 このソフトウェアはエンジニアリング知識ベースを特定の形式で保存し、金型製造時に簡単に呼び出して金型の 3D 構造情報を生成できます。 高度に統合されたソフトウェアは、グローバルな動的データベースを一元的に構築し、金型の設計、製造、組立、検査、試験、生産のさまざまな側面をサポートする包括的な情報管理と共有を実現します。

金型ラピッドプロトタイピング技術には、主にレーザーラピッドプロトタイピング技術、モールレス多点成形技術、樹脂モールドスタンピングなどが含まれます。レーザーラピッドプロトタイピング技術には、光造形、積層分割製造、選択的レーザー焼結、3Dプリンティングなどが含まれます。

精密金型の開発には、ますます高度な測定技術が必要となります。 従来の測定方法には厳しい環境制限があり、生産現場で使用できることはほとんどありません。 新世代の三次元測定機は、耐振動材料で作られ、防塵機能や温度補償機能などを備え、環境への適応性と使用の信頼性が向上し、作業現場で簡単に測定できます。 。

金型表面の鏡面研磨技術は重要な表面処理工程であり、研磨工具を使用して金型表面の粗さをミクロン以下まで研磨するプロセスです。 研磨の品質は、研磨工程、研磨装置、材質の特性などのさまざまな要因に影響されます。 鏡面射出成形金型の需要が高まるにつれ、金型研磨技術は金型生産の重要なリンクとなっています。

モールド

.カビとその種類とは何ですか?

金型はその材質の違いにより「金型」「プラスチック金型」「特殊金型」のXNUMXつに分類されます。

金型は、スタンピング金型(打ち抜き金型、曲げ金型、深絞り金型、フランジ金型、収縮金型、ヒービング金型、エキスパンド金型、整形金型など)、鍛造金型(型鍛造金型、アプセット金型など)に分けられます。 、等)、押出金型、押出金型、ダイカスト金型、鍛造金型など。

型自体の材質の違いにより、砂型、金属型、真空型、パラフィン型などに分けることができます。 中でも高分子プラスチックの急速な発展により、プラスチック金型は人々の生活と密接に関係しています。 プラスチック金型は、大きく分けて射出成形金型、押出成形金型、ガスアシスト成形金型などに分けられます。

型-3

VI.鋳物工場での成形プロセス

伝統的な砂型鋳造のプロセスは、砂の準備、型の作成、中子の作成、成形、注入、砂の落とし込み、研削と加工、検査などのステップから構成されます。

  1. 砂の混合段階、モデル用の砂と中子砂の準備は、通常、古いフィギュアと適切な量の粘土を混合するためにサンドミキサーを使用します。
  2. 金型製作段階では、部品図に従って金型と中子箱を作ります。一般的には単体で木型を使用できますが、大量生産はプラスチック金型または金属金型(一般に鉄型または鋼型として知られています)で行うことができます。多数の鋳物で活字プレートを作ることができます。 現在、金型は基本的に彫刻機であるため、生産サイクルが大幅に短縮され、金型の製作には通常 2 ~ 10 日かかります。
  3. モデリング(中子作成)段階:モデリング(鋳物のキャビティを形成するための砂を使用)、中子作成(鋳物の内部形状の形成)、金型(キャビティに中子を入れる、上部と下部の砂箱を一緒にする)を含む)。 モデリングはキャスティングにおける重要な要素です。
  4. 溶解段階:良好な化学組成を備えた必要な金属組成に従って、合金材料を溶解するための適切な溶解炉を選択し、適格な液体金属液体(適格な組成、適格な温度を含む)を形成します。 溶解にはキューポラや電気炉を使用するのが一般的です(現在は環境保護のためキューポラは基本的に禁止されており、電気炉の使用が基本です)。
  5. 注湯段階:電気炉から出た溶鉄を鉄パッケージを備えた良品に注入します。 鉄を注ぐときは、鋳鉄がキャビティ全体に満たされるように、注ぐ速度に注意する必要があります。 また、鉄を注ぐのは危険ですので、安全に注意する必要があります。
  6. クリーンアップ段階:注湯などで溶融金属が固まった後、ハンマーで湯口を取り外し、鋳物砂を振り落とし、サンドブラスト機でサンドブラストを行うと、鋳物の表面がきれいになります。 要件は厳密ではありませんが、鋳造ブランクは検査後に基本的に工場から出荷されます。
  7. 鋳物加工については、鋳物の特殊な要件や、鋳物の要件を満たせない場合には、簡易な加工が必要な場合があります。 一般的に、鋳物をより研磨するために、加工や研削、バリ取りには砥石やグラインダーを使用します。
  8. 鋳造検査、鋳造検査は一般的に洗浄または加工段階で行われ、一般に無資格のものが選別されることが判明しています。 ただし、個別の要件があり、再度確認する必要がある鋳物もいくつかあります。 たとえば、一部の鋳物では中心の穴が5cmのシャフトに挿入できるので、5cmのシャフトを使用して試してみる必要があります。

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7.鋳造における成形の種類にはどのようなものがありますか?

鋳型は工業生産における一般的なプロセスであり、部品の構造形状を得るために、部品の構造形状に成形しやすい他の材料で事前に作成し、砂の中に型を置きます。部品の構造と同じ大きさのキャビティ内に形成し、キャビティ内に液体を流し込み、液冷して固化させて全く同じ形状と構造の部品を成形・成形します。 液体が冷えて固化して形状を形成します。金型とまったく同じ形状と構造の部品。

高精度・高品質のCNCによるプラスチック射出金型製作

では、鋳型にはどのような種類があるのでしょうか?

  1. 鍛造成形金型:鍛造と鋳造はゼロの生産と同じであり、部品Zが一般的に使用される加工技術、鍛造金型は主に:型鍛造と鍛造金型付き大型プレス、鍛造金型付きスクリュープレス、平鍛造機鍛造金型、ロール鍛造金型等と同時にファスナー、冷間圧造金型、押出金型、絞り金型、金型による液体鍛造等も同様に鍛造金型に属します。
  2. 金型による鋳造: このタイプの金型とダイカスト金型にはいくつかの類似点がありますが、鋳造、つまり金属モデルの鋳造に使用されるさまざまな金属部品に重点が置かれています。
  3. 粉末冶金金型成形金型:粉末冶金金型成形金型はより複雑で、主に手動金型、電動金型、クラス一方向、双方向圧力金型のセット、クラスフローティング圧力金型のセット、プラスチック金型です。 そして、これらの種類には下位分類があり、例えば手動金型にも放射状成形型、外部ステップセットクラスのフル成形型、球面部品付き成形型などが含まれます。
  4. スタンピングダイ: パンチングダイ、コールドスタンピングプロセスのスタンピングダイとも呼ばれ、材料はプロセス装置の部品を得るために処理されます。 このタイプの金型には、主に、打ち抜き金型、曲げ金型、延伸金型、単工程金型、複合金型、順送金型、自動車外装部品金型、複合金型、モーター用ケイ素鋼板金型などがあります。
  5. 陶磁器金型:各種陶磁器やその他の金型を成形した製品。
  6. 粉末冶金金型成形金型:粉末冶金金型成形金型はより複雑で、主に手動金型、電動金型、クラス一方向、双方向圧力金型のセット、クラスフローティング圧力金型のセット、プラスチック金型です。 そしてこれらの種類には下位分類があり、例えば手動金型にもラジアル成形型、外部ステップセットクラスの金型へのフル成形型、球面部品付き成形型などが含まれます。
  7. ダイカスト金型: 鋳造は生産および加工において最も一般的な種類の部品の XNUMX つであり、ダイカスト金型は主にダイカスト金型を備えたホット チャンバー ダイカスト マシン、ダイカスト ダイを備えた横型コールド チャンバー ダイカスト マシン、垂直型コールド チャンバー ダイカスト マシンです。ダイカスト金型を備えたコールドチャンバーダイカストマシン、ダイカスト金型を備えた全立型ダイカストマシン、非鉄金属ダイカスト、鉄金属ダイカスト金型。
  8. ガラス製品金型:金型付きガラス製品、主に分類の加工形式に従って、前者はボトルや瓶の金型を形成し、後者はボトルや瓶の金型を形成し、金型付きガラス製品などです。

それだけです。 さらに詳しい情報が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。

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