Como projetar a espessura da parede de peças fundidas automáticas de armários de compras

Como um componente estrutural chave em equipamentos automatizados, o projeto da espessura da parede de fundições automáticas de armários de compras impacta diretamente a resistência, rigidez, custo de fundição, eficiência de produção e precisão da montagem final do produto. Para fabricantes de equipamentos de varejo inteligentes que buscam alta qualidade e confiabilidade, o controle profissional e meticuloso da espessura da parede fundida é crucial.

Princípios Básicos do Projeto de Espessura de Parede: Uniformidade e Variação Gradual

1. A necessidade de espessura uniforme da parede

No projeto de peças fundidas automáticas de armários comerciais, devem ser feitos esforços para manter a espessura uniforme da parede em toda a seção transversal da peça fundida. Isto ocorre pelos seguintes motivos:

Melhorando a fluidez do metal fundido: A espessura uniforme da parede garante resistência consistente ao fluxo durante o enchimento do molde, facilitando o preenchimento completo da cavidade e reduzindo defeitos como erros de funcionamento e fechamentos a frio.

Controlando o processo de solidificação: A espessura uniforme da parede garante taxas de resfriamento semelhantes em todas as peças. Isto ajuda a alcançar a solidificação síncrona ou sequencial, uma medida técnica fundamental para prevenir o encolhimento e a porosidade. Especialmente ao usar fundição sob pressão, a espessura uniforme da parede é crucial para manter um ciclo de produção estável.

Redução da tensão interna: Mudanças repentinas na espessura da parede são a principal causa da alta tensão residual em peças fundidas. A espessura uniforme da parede suaviza o processo de encolhimento, evitando concentrações de tensões, reduzindo assim o risco de fissuras durante a desmoldagem ou pós-processamento e melhorando a estabilidade dimensional do produto.

2. Técnicas para Espessura Gradual da Parede

Quando a estrutura das peças fundidas automáticas dos armários comerciais exige uma alteração na espessura da parede, como na junção das nervuras de reforço e do painel da parede principal, os projetos profissionais devem utilizar uma transição suave ou gradual.

Filetes e Chanfros: São necessários filetes suficientemente grandes nas junções entre espessuras de parede. O objetivo dos filetes é eliminar cantos vivos que podem causar concentração de tensões e proporcionar uma transição suave do grosso para o fino, evitando a formação de pontos quentes de solidificação. O raio de filete recomendado geralmente não é inferior a 0,5 vezes a espessura da parede, mas o valor específico deve ser ajustado com base nas propriedades da liga e no processo de fundição.

Projeto do ângulo de saída: Para alterações na espessura da parede na direção de saída, uma transição suave deve ser alcançada definindo um ângulo de saída apropriado. Isto não só facilita o fluxo do metal fundido mas, mais importante ainda, facilita a desmoldagem suave da peça fundida e reduz os danos ao molde.

Considerações Técnicas: Espessura Mínima da Parede e Reforço Localizado

3. Determinação da espessura mínima da parede

A espessura mínima da parede para peças fundidas automáticas de armários comerciais não é necessariamente mais fina. É limitado por vários fatores:

Tipo de liga e fluidez: Para fundição sob pressão usando uma liga de alumínio fluida (como A380 ou ADC12), a espessura mínima da parede pode ser projetada para ser mais fina (possivelmente tão baixa quanto 1,5 mm ou até menos). No entanto, para ligas com baixa fluidez ou fundição por gravidade, a espessura mínima da parede precisa ser aumentada de acordo.

Tamanho e contorno da peça fundida: Quanto maior a área total projetada da peça fundida e mais complexo o contorno, maior será a espessura mínima da parede para garantir a capacidade de enchimento do molde.

Requisitos de resistência e rigidez: A espessura mínima da parede deve atender aos requisitos de resistência ao escoamento e rigidez do produto durante a instalação e uso a longo prazo, especialmente em áreas que suportam cargas de componentes de precisão, como sensores e motores.

4. Estratégias de Reforço Local: Costelas e Saliências

Para manter uma espessura fina da parede do núcleo e obter leveza e, ao mesmo tempo, melhorar a capacidade de suporte de carga local da peça fundida, são necessárias nervuras e ressaltos no projeto.

Design de nervuras: As nervuras são um meio altamente eficaz de aumentar a rigidez à flexão de uma peça fundida. A espessura da parede da nervura geralmente deve ser menor ou igual a 0,8 vezes a espessura da parede do núcleo para evitar juntas térmicas nas interseções. As nervuras devem ser orientadas paralelamente à direção principal da tensão e evitar formar um formato de “boca” fechada para evitar o aprisionamento de ar.

Projeto do ressalto: Os ressaltos são usados ​​para montar parafusos, pinos ou servir como assentos de rolamento. A espessura da parede do ressalto deve ser maior que o diâmetro do furo perfurado e deve fazer a transição para a parede do núcleo com um raio grande para evitar deformação local ou rachaduras durante a montagem e o aperto.

Feedback do processo sobre projeto de espessura de parede

5. Aplicação da Análise de Fluxo de Molde

O projeto da espessura da parede para fundições automáticas de armários comerciais modernos não depende mais de fórmulas empíricas. As fundições profissionais utilizam software de análise de fluxo de molde para verificar virtualmente as espessuras de parede projetadas.

Simulação de enchimento: simula a velocidade do fluxo e a distribuição de pressão do metal fundido em áreas de espessura de parede variável, prevendo a porosidade potencial do gás ou áreas não preenchidas e orientando a otimização da espessura da parede e dos sistemas de passagem.

Simulação de Solidificação: Prevê o campo de temperatura e a sequência de solidificação dentro da peça fundida, localizando com precisão os pontos quentes onde podem ocorrer cavidades de contração e porosidade. Isso permite ajustes na espessura localizada da parede ou no projeto de risers ou resfriadores para resolver fundamentalmente os defeitos.