Comment concevoir l'épaisseur de paroi des moulages automatiques d'armoires de magasinage

En tant que composant structurel clé des équipements automatisés, la conception de l'épaisseur de paroi de moulages automatiques d'armoires de magasinage a un impact direct sur la résistance, la rigidité, le coût de moulage, l'efficacité de la production et la précision de l'assemblage final du produit. Pour les fabricants d’équipements de vente au détail intelligents qui recherchent une qualité et une fiabilité élevées, un contrôle professionnel et méticuleux de l’épaisseur des parois de coulée est crucial.

Principes fondamentaux de calcul de l'épaisseur de paroi : uniformité et variation progressive

1. La nécessité d’une épaisseur de paroi uniforme

Dans la conception des pièces moulées automatiques d’armoires de magasinage, des efforts doivent être faits pour maintenir une épaisseur de paroi uniforme sur toute la section transversale de la pièce moulée. Ceci pour les raisons suivantes :

Amélioration de la fluidité du métal en fusion : une épaisseur de paroi uniforme garantit une résistance à l'écoulement constante pendant le remplissage du moule, facilitant ainsi le remplissage complet de la cavité et réduisant les défauts tels que les erreurs de fabrication et les arrêts à froid.

Contrôle du processus de solidification : une épaisseur de paroi uniforme garantit des taux de refroidissement similaires dans toutes les pièces. Cela permet d’obtenir une solidification synchrone ou séquentielle, une mesure technique clé pour prévenir le retrait et la porosité. En particulier lors du moulage sous pression, une épaisseur de paroi uniforme est cruciale pour maintenir un cycle de production stable.

Réduction des contraintes internes : les changements soudains dans l'épaisseur des parois sont la principale cause des contraintes résiduelles élevées dans les pièces moulées. Une épaisseur de paroi uniforme lisse le processus de retrait, évitant les concentrations de contraintes, réduisant ainsi le risque de fissuration lors du démoulage ou du post-traitement et améliorant la stabilité dimensionnelle du produit.

2. Techniques pour une épaisseur de paroi progressive

Lorsque la structure des pièces moulées automatiques d'armoires de magasinage nécessite une modification de l'épaisseur de la paroi, par exemple à la jonction des nervures de renforcement et du panneau mural principal, les conceptions professionnelles doivent utiliser une transition douce ou progressive.

Congés et chanfreins : des congés suffisamment grands sont requis aux jonctions entre les épaisseurs de paroi. Le but des congés est d'éliminer les angles vifs qui peuvent provoquer une concentration de contraintes et d'assurer une transition en douceur de l'épaisseur à l'épaisseur, empêchant ainsi la formation de points chauds de solidification. Le rayon de congé recommandé n'est généralement pas inférieur à 0,5 fois l'épaisseur de la paroi, mais la valeur spécifique doit être ajustée en fonction des propriétés de l'alliage et du processus de coulée.

Conception de l'angle de dépouille : Pour les changements d'épaisseur de paroi dans la direction de dépouille, une transition en douceur doit être obtenue en définissant un angle de dépouille approprié. Cela facilite non seulement l'écoulement du métal en fusion mais, plus important encore, facilite un démoulage en douceur de la pièce moulée et réduit les dommages au moule.

Considérations techniques : épaisseur de paroi minimale et renforcement localisé

3. Détermination de l'épaisseur minimale de la paroi

L’épaisseur minimale de paroi pour les pièces moulées automatiques d’armoires de courses n’est pas nécessairement plus fine. Il est contraint par plusieurs facteurs :

Type d'alliage et fluidité : pour le moulage sous pression utilisant un alliage d'aluminium fluide (tel que l'A380 ou l'ADC12), l'épaisseur de paroi minimale peut être conçue pour être plus fine (éventuellement aussi basse que 1,5 mm ou même moins). Cependant, pour les alliages peu fluides ou coulés par gravité, l'épaisseur minimale de la paroi doit être augmentée en conséquence.

Taille et contour de la pièce moulée : plus la surface globale projetée de la pièce moulée est grande et plus le contour est complexe, plus l'épaisseur minimale de paroi devra être grande pour garantir la capacité de remplissage du moule.

Exigences de résistance et de rigidité : L'épaisseur minimale de paroi doit répondre aux exigences de limite d'élasticité et de rigidité du produit lors de l'installation et de l'utilisation à long terme, en particulier dans les zones supportant les charges de composants de précision tels que les capteurs et les moteurs.

4. Stratégies de renforcement local : nervures et bossages

Pour maintenir une fine épaisseur de paroi centrale et obtenir un allègement tout en améliorant la capacité de charge locale de la pièce moulée, des nervures et des bossages sont nécessaires dans la conception.

Conception des nervures : les nervures sont un moyen très efficace d'augmenter la rigidité en flexion d'une pièce moulée. L'épaisseur de la paroi des nervures doit généralement être inférieure ou égale à 0,8 fois l'épaisseur de la paroi centrale pour éviter les joints thermiques aux intersections. Les nervures doivent être orientées parallèlement à la direction principale de contrainte et éviter de former une forme de « bouche » fermée pour empêcher l'emprisonnement d'air.

Conception des bossages : les bossages sont utilisés pour monter des boulons, des goujons ou servir de sièges de roulement. L'épaisseur de la paroi du bossage doit être supérieure au diamètre du trou percé et doit se transitionner vers la paroi du noyau avec un grand rayon pour éviter une déformation locale ou une fissuration pendant l'assemblage et le serrage.

Commentaires sur le processus de conception de l'épaisseur de paroi

5. Application de l’analyse des flux de moules

La conception de l'épaisseur de paroi pour les moulages automatiques modernes d'armoires de magasinage ne repose plus sur des formules empiriques. Les fonderies professionnelles utilisent un logiciel d'analyse de flux de moule pour vérifier virtuellement les épaisseurs de paroi conçues.

Simulation de remplissage : cela simule la vitesse d'écoulement et la répartition de la pression du métal en fusion dans des zones d'épaisseur de paroi variable, prédisant la porosité potentielle du gaz ou les zones non remplies et guidant l'optimisation de l'épaisseur de paroi et des systèmes de déclenchement.

Simulation de solidification : cela prédit le champ de température et la séquence de solidification au sein de la pièce moulée, localisant avec précision les points chauds où des cavités de retrait et de la porosité peuvent se produire. Cela permet des ajustements à l'épaisseur localisée des parois ou à la conception des colonnes montantes ou des refroidissements pour remédier fondamentalement aux défauts.