あらゆる製造工程は設計から始まりますが、アルミダイカストも同様です。 アルミニウム ダイカストの最適な生産効率を確保する XNUMX つの方法は、製造の設計段階を完璧にすることです。 このため、私たちは両メーカーがアルミニウム鋳造設計プロセスをよりよく理解するのに役立つガイドを提供します。
このアルミニウム ダイカスト設計ガイドでは、このダイカスト プロセス、プロセスにおける DFM の重要性、およびより良いアルミニウム鋳造部品を製造するための優れたヒントについての優れた洞察を得ることができます。 この素晴らしい情報を得るために読み続けてください。
アルミダイカストの概要
1884年に発明され、 ダイカスト は、複雑な部品や複雑な形状を有する部品や製品を高精度で製造する能力を備え、長い間業界で使用されてきた製造プロセスの XNUMX つです。 アルミニウム ダイカスト プロセスでは、極度の圧力を使用して溶融金属を金型キャビティに押し込みます。 このプロセスは極度の圧力下で行われます。
ダイカストにはさまざまな材料が使用されていますが、依然としてアルミニウムが最も一般的であり、第一の選択肢です。 アルミダイカストには他の金属に比べて多くのメリットがあるからです。
ダイカストにアルミニウムを使用することのその他の利点を次に示します。
扱いやすい
エンジニアがダイカスト部品や製品にアルミニウムの使用を好む主な理由の XNUMX つは、その鋳造の容易さです。 優れた鋳造性により、エンジニアは多様な製品を作り出すことができます。 耐熱性と耐腐食性も加工を容易にするもう一つの要因です。 これにより、アルミニウムはほとんどの材料よりも高い動作温度に耐えることができます。
軽量
アルミニウムは最も軽い金属の XNUMX つです。 アルミニウムは軽量ですが、強度と耐久性に優れているため、さまざまな業界の軽量コンポーネントを製造するのに最適な素材です。
さまざまな仕上げオプション
アルミニウム ダイカスト部品には、電気メッキや陽極酸化、クロムメッキ、研磨から粉体塗装まで、さまざまな仕上げオプションが用意されています。 これらのさまざまな仕上げオプションを使用して、メーカーはカスタマイズされた外観の製品を作成できます。
アルミダイカストのDFMの重要性
DFM は、製造のための設計とも呼ばれ、生産の最適化を意味するエンジニアリング用語です。 さらに、DFM は、アルミニウムのダイカストを容易かつコスト効率の高いものにすることを目指しています。 その主な焦点は、製品を製造する際に採用される製造方法とプロセスです。
アルミダイカストを行う前に DFM 解析を実施することが重要です。 製造会社のようなもの ラピッドダイレクト このことを認識しているため、ダイカストプロセスの前にお客様に無料の DFM 解析を提供しています。
DFM を使用すると、製品の製造に特定のダイカスト プロセスを使用した場合に発生する可能性のあるいくつかの問題を検出できます。 多くの場合、この段階で問題を発見すると、後から、運用中、または運用後に問題に気づくよりも、コストも時間もかかりません。
一般に、アルミニウムのダイカストに DFM を適用すると、メーカーや顧客は生産コストを削減しながら良好な製品品質を維持できます。
アルミダイカスト設計ガイド – より良いものを作るための 12 のヒント アルミ鋳造部品
設計時に考慮すべきいくつかの要素を次に示します アルミダイカスト製品 ダイキャストで作りたい。 さらに、このアルミニウム ダイカスト設計ガイドのヒントでは、DFM のベスト プラクティスが考慮されています。
1. 適切なアルミニウム合金の選択
アルミニウム合金にはさまざまな種類があり、材料の選択は製品のデザインを決定する上で大きな役割を果たします。 ここで重要なのは、各合金にはそれぞれの特性があります。 アルミニウム ダイカスト コンポーネントから最大の強度と完全性を得るには、適切な合金に適した設計を選択できるかどうかにかかっています。
アルミニウム合金は、構成元素が異なるため、重量、導電率、流動性、融点、強度、重量などの特性が異なります。 この特性の変化は、すべてがそうではないことを意味します。 アルミニウム合金 ダイカストに適しています。
使用される最も一般的なアルミニウム合金は、A380、A383、および A413 です。 高温での強度、耐食性、高い電気伝導性と熱伝導性、形状の複雑さに関係なく寸法安定性を維持できるため、人気があります。
2. 肉厚
均一な肉厚により、鋳造の完全性と品質が向上します。 その理由は、金属の流れと凝固が促進されるためです。 さらに、アルミダイカスト部品全体の肉厚を均一に保つことが最善です。
ただし、アルミニウム ダイカストのバリエーションである肉厚が設計の必要な要素である場合は、突然肉厚の変更を導入しないでください。 壁とパーティング ラインが交わる場所を除いて、デザインが鋭利なエッジにならないように、ラジアルまたはフィレットの形で徐々に移行するのが最適です。
また、厚すぎる壁や薄すぎる壁の設計も避けてください。 厚い壁を設計すると、アルミニウム部品の剛性が高まる可能性がありますが、アルミニウム鋳造部品の品質が低下する可能性があります。 これは、厚い部品は冷却に時間がかかるため、鋳造部品が選択的に冷却される可能性があるためです。 また、現在世界では軽量の製品が好まれており、肉厚を厚くするとアルミ ダイカスト部品の重量が大幅に増加します。
一方、設計の壁を薄すぎると、剛性が低くなり壁が反りやすくなるため、お勧めできません。 アルミニウム ダイカスト部品の推奨肉厚は 0.787 インチ ～ 0.1737 インチの範囲です。 ただし、壁厚が 0.020 インチという薄さのアルミニウム ダイカスト コンポーネントも存在する可能性があるため、サイズは部品の構造、サイズ、使用される材料、および用途に応じて変化する可能性があります。
3. パーティングライン
金型の可動側と固定側が交わる部分にパーティングラインが現れます。 デザイナーがこれらの線に沿って製品の特徴を配置すると、設計と製造のプロセスが複雑になる可能性があります。 したがって、デザイナーは、これらの線がどこにあるのかを可能な限り視覚化し、要素をそこに配置しないようにして、 鋳造コスト そしてツーリング。
4. 抜き勾配角度
これは、アルミニウム ダイカストの注意すべき領域の 90 つです。 抜き勾配とも呼ばれ、金型のパーティング ラインに対して XNUMX 度の角度で部品のコアと表面に与えられる傾斜、角度、またはテーパのことです。
抜き勾配は、ダイカスト後のアルミニウム部品の取り出しを容易にするため、重要です。 十分な抜き勾配がないと、突き出し段階でダイや部品が損傷する可能性が高くなります。
抜き勾配はアルミニウム合金の種類、壁の種類と厚さ、表面の深さによって異なります。 ただし、ダイカスト部品に損傷を与えることなくアルミニウム部品を最適にリリースするには、通常 1 ～ 2 度の抜き勾配で十分です。
5. エジェクターピン
部品を設計するときは、突き出しピンの位置を念頭に置くことが重要です。突き出しピンは鋳物を金型から均等に押し出すのに役立ちます。 これらのピンは、鋳造アルミニウム部品の凝固と収縮により重要となり、その結果、部品が金型に固定されます。 エジェクターピンがなければ、アルミニウム鋳造部品を金型から取り出すのは困難です。
また、金型を取り出すにはかなりの圧力が必要です。 これは、これらのピンを薄い鋳造壁に配置すると、ピンが鋳造壁を突き抜けてしまうため逆効果であることを意味します。 エジェクタ ピンは、必ずボスやリブなどの頑丈な設計フィーチャ上に配置してください。
さらに、鋳物を取り出した後、エジェクターピンには必ず設置跡が残るため、化粧品を置かないように注意してください。 鋳物の表面 設計時にエジェクタピンに直接接触する可能性があります。
6. フィレットと半径
人々はこれらの用語を同じ意味で使用し、アルミニウム ダイカスト部品の丸みを帯びたエッジを指しますが、同じ意味ではありません。 半径はパーツの丸い外側のエッジを指し、フィレットは内側の丸いコーナーを指します。
フィレットと半径により、金属の流れがよりスムーズになります。 また、金属射出中に金型内で生じる外乱を軽減するのにも役立ちます。 どちらの機能も、部品の構造的完全性を最適化するのに役立つため、アルミニウム ダイカスト部品の設計にとって非常に重要です。
さらに、XNUMX つのサーフェスが交差する場所にはフィラーと半径を使用するのが最善です。これがないと交差部分が鋭利なコーナーになってしまうためです。 さらに、パーティング ラインに対して垂直なフィラーを作成する場合は、適切な抜き勾配が必要です。
7. アンダーカット
二次加工や引き込み式スライドコアを使用して形成されるアンダーカットは、金型のコストと複雑さを増大させるため、設計時にはアンダーカットを避けることが最善です。 ただし、状況によってはアンダーカットが避けられない場合があります。 この場合、外側のアンダーカットの数を最小限に抑えることが最善です。これは、外側のアンダーカットにはサイドコアが必要であり、常に工具コストが増加するためです。
また、アンダーカットを設計するときは、アルミニウム鋳物の正常な排出を妨げる可能性があるため、アンダーカットをボスの下に配置しないようにしてください。 さらに、鋳造品の切断には、難しい場所に届きやすい T 字型または V 字型の工具を使用するようメーカーに依頼してください。
8.ボス
ボスは取り付けポイントおよびスタンドオフとして機能します。 これらは重要ですが、設計が不適切だと製造が困難になり、生産コストが上昇する可能性があります。 適切に設計するには、溶融金属の適切な流れを促進するために、十分なドラフトを提供し、ボスに大きなフィレットを与える必要があります。 また、ボスの肉厚は均一になるようにしてください。
9. リブ
アルミニウム ダイカスト設計のこの部分は、剛性を高めることで強度を高めています。 メタルセーバー（中空部分）を使用して設計されており、一部のリブにより優れた鋳物の製造が容易になります。 多くの場合、セクションの厚さを増やすよりもリブを使用する方が優れています。 その理由は、セクションを厚くすると多孔質になり、構造容量が減少するためです。
一方、リブを過度に使用すると、リブのエッジ周囲の応力集中が増加する可能性があるため、お勧めできません。
10. 穴と窓
穴や窓の設計は難しくありませんが、最適な製造性を確保するために慎重に設計してください。 さらに、このようなデザインは、多くの穴が密に配置された電卓やラップトップなどの電子機器にも応用できます。
さらに、デザインに多数の穴や窓があると、鋳物の取り出しが少し難しくなる可能性があります。 その理由は、鋳造部品が凝固と収縮により金型にクランプされるためです。 ただし、十分な量のドラフトを使用すると、この排出の困難を防ぐことができます。 さらに、大きな窓では溶融金属が適切に流れなくなり、鋳造の完全性が損なわれるため、設計では小さな窓を使用するようにしてください。
11.収縮
収縮は一般的であり、避けられません。 溶融金属合金は冷却されて凝固し始めると、何らかの形で収縮を起こします。 したがって、優れた設計者は製品設計において収縮を考慮する必要があります。
避けられないことですが、デザインの収縮を軽減する方法はあります。 最初の方法では、金属を節約したコアと薄いセクションを使用します。これは、厚いセクションは収縮しやすいためです。
もう一つの方法は、スクイズピンを追加することです。 これらの局所的なピンは収縮気孔率の低減に役立ちます。 また、製品の壁に平らで垂直なリブを追加すると、製品の収縮傾向が軽減される可能性があります。
12. 組み立てオプション
利用可能な組み立てオプションは、ダイカスト部品の複雑さによって異なります。 また、ダイカスト部品を設計する前に、適切な組み立て技術を選択する必要があります。 アルミニウム ダイカスト部品で利用できる一般的なアセンブリ オプションには、ねじ切り、締結、溶接、コア穴、射出金属アセンブリなどがあります。
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結論
他の製造プロセスと同様に、アルミニウム鋳造を検討する場合は、設計段階が最初に行われます。 このアルミニウム ダイカスト設計ガイドにより、アルミニウム部品の製造における重要な要素についてはすでに明確に理解されていると思います。 これがより良い製品を作るのに役立つことを願っています。
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