Индивидуальные формы для литья под давлением, созданные с учетом требований к точности и масштабам производства
От проектирования инструментов до утверждения первого отлива — мы разрабатываем пресс-формы, обеспечивающие соблюдение жестких допусков при крупносерийном производстве.
- Срок службы формы — до 500 000 циклов
- Допуск: ±0,05 мм
- Отбор проб плесени в течение 3 дней
Что такое форма для литья под давлением?
Форма для литья под давлением — также называемая литейной матрицей или литейным инструментом — представляет собой прецизионный металлический инструмент, используемый для изготовления сложных деталей высокой точности путем впрыскивания расплавленного металла под высоким давлением в полость из закаленной стали.
В отличие от литья в песчаные формы или гравитационного литья, формы для литья под давлением предназначены для серийного производства с высокой производительностью, при котором каждая деталь должна соответствовать неизменным стандартам точности размеров и качества поверхности на протяжении тысяч — или даже сотен тысяч — циклов.
Сама форма состоит из двух основных половин: верхней половины (неподвижной) и нижней половины (подвижной). Вместе они образуют герметичную полость, которая определяет точную геометрию, толщину стенок и текстуру поверхности готовой детали.
Поддерживаемые виды процессов литья под давлением
| Тип процесса | Характеристики | Типовые применения |
|---|---|---|
|
Литье под давлением в горячей камере |
Короткое время цикла, подходит для сплавов с низкой температурой плавления |
Компоненты цинка и магния |
|
Литье под давлением в холодной камере |
Более высокое давление впрыска, подходит для сплавов с высокой температурой плавления |
Алюминиевые конструкционные детали |
|
Литье под высоким давлением (HPDC) |
Превосходная качество поверхности, жесткие допуски |
Автомобилестроение, корпуса для электроники |
|
Литье под низким давлением (LPDC) |
Более высокая плотность материала, снижение пористости |
Колеса, конструкционные отливки |
Основные компоненты пресс-формы для литья под давлением
- Полость и сердечник — Определить внутреннюю и внешнюю геометрию литой детали
- Система направляющих и заслонок — Регулировать траекторию потока и скорость впрыска расплавленного металла
- Охлаждающие каналы — Регулировать распределение тепла для минимизации коробления и усадки
- Система выталкивания — Обеспечить чистое и без повреждений извлечение детали после затвердевания
- Переливные колодцы и вентиляция — Предотвращение образования газовых пузырей и дефектов, связанных с пористостью поверхности
- Механизмы слайдов и подъемников — Обеспечьте возможность изготовления подрезов и сложных форм, которые невозможно вытянуть прямым ходом
Критические параметры процесса литья под давлением
Понимание этих параметров имеет решающее значение для оценки качества конструкции пресс-формы и технологичности производства:
- Давление впрыска — обычно составляет от 10 до 175 МПа в зависимости от сплава и сложности детали
- Температура пресс-формы — Алюминий: 150–250 °C; Цинк: 100–150 °C; Магний: 180–280 °C
- Время цикла — Зависит от толщины стенок, конструкции охлаждающих каналов и скорости затвердевания сплава
- Угол наклона — На вертикальных стенках требуется угловой наклон не менее 0,5°–2° для обеспечения беспрепятственного выброса
- Толщина стенок — Рекомендуемая толщина: 1,5–5 мм для алюминия; 0,5–3 мм для цинка
- Коэффициент усадки — Алюминий: ~0,5–0,71 TP3T; Цинк: ~0,3–0,51 TP3T; необходимо учитывать при проектировании пресс-формы
Чем отличаются формы для литья под давлением от других типов инструментов
| Тип процесса | Характеристики | Типовые применения | Заголовок таблицы |
|---|---|---|---|
|
Сравнение |
Литейная форма |
Форма для литья пластмасс |
Литье в песчаные формы |
|
Материал |
Металлические сплавы (Al, Zn, Mg) |
Термопластики |
Металлические сплавы |
|
Давление |
Высокое (10–175 МПа) |
Средняя (35–140 МПа) |
Нет / самотеком |
|
Отделка поверхности |
Отлично (Ra 0,8–3,2 мкм) |
Превосходно |
Грубый |
|
Точность размеров |
±0,1 мм – ±0,3 мм |
±0,05 мм – ±0,2 мм |
±0,5 мм и более |
|
Стоимость оснастки |
Высокий |
Средний–высокий |
Низкий |
|
Объем производства |
Объем производства |
Объем производства |
Объем производства |
Наши формы для литья под давлением способны достигать неожиданных высот
Разработано для сложных задач. Создано для серийного производства. Каждая поставляемая нами пресс-форма рассчитана на стабильную работу от первого до последнего цикла.
| Прикладные детали | Основные требования к шлифованию |
|---|---|
|
Возможности |
Технические характеристики |
|
Диапазон размеров пресс-форм |
До 2000 мм × 1800 мм |
|
Грузоподъемность пресс-формы |
До 30 тонн на комплект |
|
Допуски на размеры |
±0,1 мм (стандартная точность) / ±0,05 мм (высокая точность) |
|
Шероховатость поверхности |
Ra 0,8 мкм – Ra 3,2 мкм |
|
Конфигурация полости |
Одногнездная / Многогнездная / Серийная форма |
|
Стандарт основания пресс-формы |
DME / HASCO / Индивидуальные |
|
Твёрдость инструментальной стали |
44–52 HRC (после термообработки) |
|
Система охлаждения |
Конформное охлаждение / Дефлектор / Барботер |
Поддерживаемые типы сплавов
Форма для литья алюминия под давлением
Оптимизировано для сплавов A380, A383 и ADC12 — наиболее широко используемых в автомобилестроении и электронике. При проектировании пресс-формы учтены коэффициент теплового расширения алюминия и особенности эрозии литниковых каналов.
Форма для литья под давлением цинка
Предназначено для сплавов Zamak 3, Zamak 5 и ZA-8. Обеспечивает обработку ультратонких стенок толщиной до 0,5 мм с сохранением мелких деталей поверхности — идеально подходит для производства прецизионной фурнитуры и корпусов разъемов.
Форма для литья магния под давлением
Конструкция с усиленной вентиляцией и системой регулирования температуры, обеспечивающей контроль высокой реакционной способности магния и его быстрой кристаллизации.
Форма для литья под давлением из медного сплава
Предназначено для специализированных промышленных применений, требующих использования компонентов с высокой тепло- или электропроводностью.
Как мы обеспечиваем и контролируем качество?
| Этап проверки | Метод |
|---|---|
|
Входной контроль стали |
Проверка сертификатов на соответствие материалов + определение твердости |
|
Контроль размеров при механической обработке |
Полное картирование полости на координатно-измерительной машине |
|
Оценка испытаний плесени |
Отчет о размерах по первому отбору + анализ дефектов поверхности |
|
Оптимизация затворов и литников |
Проверка равномерности заполнения во всех полостях |
|
Проверка тепловых характеристик |
Испытание распределения температуры в пресс-форме за один производственный цикл |
|
Конфигурация полости |
Одногнездная / Многогнездная / Серийная форма |
|
Окончательное утверждение инструментария |
Отчет FAI + утверждение образца T1 перед отправкой |
Прецизионные производственные решения для вашей отрасли
В различных отраслях промышленности действуют совершенно разные технические требования и нормы, касающиеся обеспечения и проверки качества форм для литья под давлением. Мы специализируемся на четырех основных отраслях, превращая наши возможности в области проектирования форм в конкурентные преимущества для продукции наших клиентов.
К автомобильным компонентам предъявляются чрезвычайно строгие требования в отношении стабильности размеров и стабильности от партии к партии; даже малейшее отклонение может привести к сбоям в сборке или создать угрозу безопасности. В то же время автопроизводители предъявляют поставщикам обязательные требования в отношении сроков поставки и отслеживаемости качества.
Наше решение:
Чтобы учесть значительные колебания толщины стенок и сложную внутреннюю геометрию конструкционных деталей для автомобилестроения, мы используем моделирование потока в пресс-форме еще на этапе ее проектирования, чтобы оптимизировать расположение литниковых каналов и системы охлаждения, что позволяет обеспечить равномерную плотность и отсутствие дефектов усадки в каждом отливке. Перед отправкой пресс-формы мы предоставляем полный отчет FAI и данные по индексу технологической способности (Cpk).
Основные области применения:
- Корпуса коробки передач / Кронштейны двигателя
- Батарейные лотки для электромобилей / Корпуса двигателей
- Компоненты системы рулевого управления
- Алюминиевые литьевые детали для кузовов автомобилей
Компоненты медицинского оборудования подпадают под строгие нормативные требования в отношении чистоты материалов, стабильности размеров и прослеживаемости. Остатки смазочных материалов, загрязнение полости формы или отклонения в размерах между партиями в процессе литья под давлением могут привести к тому, что вся партия окажется несоответствующей требованиям, что повлечет за собой значительные убытки.
Как мы решаем эту проблему:
Медицинские формы для литья под давлением изготавливаются в полностью закрытых помещениях с контролем чистоты, с использованием смазочных материалов медицинского назначения, а материалы, из которых изготовлены полости форм, проходят тщательную проверку на чистоту. Мы предоставляем полную документацию по технологическому процессу и отчеты о прослеживаемости для каждой производственной партии, чтобы помочь нашим клиентам выполнить требования аудитов FDA и ISO 13485.
Основные области применения:
- Корпуса для диагностического оборудования
- Компоненты хирургических инструментов и крепежные кронштейны
- Прецизионные корпуса для оборудования медицинской визуализации
- Компоненты корпуса для приборов для in vitro диагностики (IVD)
Продукция бытовой и промышленной электроники подвергается быстрым изменениям, что требует сокращения сроков разработки пресс-форм. В то же время детали отличаются тонкостенностью и высокими эстетическими требованиями; традиционные процессы литья под давлением часто приводят к появлению таких дефектов поверхности, как холодные швы и пористость, что напрямую сказывается на внешнем виде изделия и эффективности теплоотвода.
Наше решение:
При производстве тонкостенных электронных конструкционных деталей мы используем конструкции литниковых каналов с высокой скоростью наполнения в сочетании с литьем под давлением с вакуумной поддержкой, что позволяет эффективно устранять пористость и проблемы с неполным наполнением. Поверхности полостей подвергаются зеркальной полировке, что позволяет сразу же обеспечить соответствие требованиям к качеству поверхности для деталей, предназначенных для внешнего вида, тем самым сокращая необходимость в последующих этапах обработки.
Основные области применения:
- Корпуса для телекоммуникационного оборудования и радиаторы
- Корпуса для промышленных контроллеров
- Крепежные кронштейны для разъемов и клемм
- Прецизионные конструкционные детали для полупроводникового оборудования
В настоящее время отрасли робототехники и производства накопителей энергии переживают период бурного роста, а сроки перехода от прототипов к серийному производству крайне сжаты. При этом такие компоненты, как соединительные конструкции и корпуса аккумуляторных модулей, должны отвечать двойным требованиям — как к облегченной конструкции, так и к прочности — что представляет собой задачу, с которой традиционные методы механической обработки справляются с трудом.
Наше решение:
Мы предлагаем поэтапный процесс разработки — от **изготовления прототипного инструмента до серийного инструмента**, что позволяет клиентам быстро проверить работоспособность своих продуктов, не вкладывая значительных средств в инструмент на начальном этапе. Для решения задач по снижению веса мы делаем ставку на литье под давлением из алюминиево-магниевых сплавов, что позволяет уменьшить вес деталей при сохранении их конструктивной жесткости.
Основные области применения:
- Корпуса шарниров роботов и крышки редукторов
- Рамы для модулей накопления энергии
- Корпуса дронов и корпуса систем питания
- Конструкционные детали для промышленной автоматизации
Часто задаваемые вопросы о пресс-формах для литья под давлением
Изготовление прототипа: 2-3 недели. Одногнездная производственная форма: 4-6 недель. Многогнездная или сложная оснастка: 6-10 недель. Сроки начинаются после подписания DFM и утверждения 2D/3D чертежей.
Технической разницы нет. Термин "штамп для литья под давлением" является стандартным в Северной Америке и Европе, а термин "форма для литья под давлением" чаще используется в азиатской производственной среде. Оба термина обозначают одно и то же изделие из закаленной стали.
3D: STEP, IGES, SOLIDWORKS, Parasolid, Catia.
2D: DWG, DXF, PDF с указаниями GD&T.
У вас есть только образец или эскиз? Свяжитесь с нами — мы предлагаем услуги по реверс-инжинирингу.
Пористость возникает из-за скопления газа при заливке и усадки во время затвердевания. Её удаётся контролировать за счёт правильной конструкции литниковых каналов и литников, размещения переливных отверстий, а также моделирования процесса литья перед изготовлением формы — исправлять эту проблему уже после изготовления формы невозможно.
Выбор сплава зависит от требований к прочности, толщины стенок, условий эксплуатации и целевых показателей по стоимости. Мы согласовываем выбор материала до начала проектирования инструментов — смена сплава после изготовления пресс-формы, как правило, требует значительных доработок.
Марка стали, качество термообработки, конструкция системы охлаждения, давление впрыска и периодичность технического обслуживания. Общие ориентиры:
- Форма для литья алюминия под давлением: 100 000–300 000 циклов
- Форма для литья под давлением цинка: 500 000–1 000 000+ циклов
- Форма для литья магния под давлением: 80 000–200 000 циклов
Да. Мы предлагаем мягкие пресс-формы для ранней валидации (500–5 000 циклов) и закаленные производственные пресс-формы, рассчитанные на 200 000–500 000 и более циклов. Заказчики могут начать с прототипных пресс-форм и наращивать объемы производства без смены поставщика.
Да — это стандартная процедура, а не дополнительная опция. Перед началом резки стали мы проводим анализ схемы заполнения, воздушных пузырей, усадки и термических характеристик. Результаты предоставляются заказчику до завершения проектирования пресс-формы.
На каждом этапе мы предоставляем отчеты по технологичности (DFM), пакеты проектной документации по пресс-формам, фотографии и видео с производственного процесса, а также отчеты о результатах измерений на координатно-измерительной машине (CMM). Образцы серии T1 отправляются с полными данными о проверке до запуска серийного производства. Также предусмотрена возможность проведения независимой проверки (SGS, Bureau Veritas).
| Дефект | Основная причина | Решение на этапе изготовления инструментов |
|---|---|---|
| Пористость | Запертый газ / усадка | Оптимизированное расхлаживание + моделирование потока в пресс-форме |
| Холодная заделка | Недостаточная скорость заполнения | Регулировка размера и положения ворот |
| Flash | Плохое прилегание линии разъема | Точная обработка основ форм |
| Деформация | Неравномерное охлаждение | Сбалансированная конструкция каналов охлаждения |
| Вмятины от раковины | Изменение толщины стенки | Оптимизация толщины стенок с учетом технологичности |
Готовы приступить к реализации проекта по изготовлению пресс-форм для литья под давлением?
Получите бесплатную оценку DFM и расценки в течение 24 часов.