دليل مفصل حول تصميم البثق الألومنيوم

تصميم ثلاثي الأبعاد لبثق الألومنيوم وجزء به نص في المقدمة

سحب الألمنيوم تتضمن عملية تشكيل المواد الخام إلى أشكال وأنماط مختلفة عن طريق إدخالها في القالب. تتدفق المادة عبر تجويف القالب وتتشوه عند خروجها من جانب آخر. ومع ذلك، هناك قيود في الأشكال التي يمكن أن تخلقها، والتي يجب مراعاتها في تصميم البثق الألومنيوم. ترتبط هذه الاعتبارات بالميزات الموجودة في تصميم البثق، والأبعاد، وتوافق القالب، والحد العملي للمقطع العرضي للبثق، وما إلى ذلك. 

يضمن تصميم البثق المثالي إمكانية التصنيع، ويعزز الدقة، ويقلل التكلفة ووقت الدورة، ويقلل من هدر المواد. 

 

ابدأ بقطر دائرة البثق

يشير قطر الدائرة الناتجة عن البثق إلى قطر الدائرة التي تتناسب مع الميزة الأكبر للبثق. يعتمد اختيار هذا القطر على مدى قدرة القالب على استيعابه ومدى قدرة الآلات على استيعابه.

لذا، اختر القطر المحيطي لتصميم القطعة قبل إنشاء الشكل والميزات الأخرى. وإذا أمكن، قم بتحسين الرسم الخاص بك لقيم القطر الأصغر لتقليل التكلفة وتسريع دورات البثق.

رسم تخطيطي لمحيط القطر في عملية البثق بالألمنيوم

القطر المحيطي في عملية البثق بالألمنيوم

علاوة على ذلك، يمكنك طلب مخطط التوفر من شركات سحب الالمنيوم أو اتصل بالشركة المصنعة لديك لمعرفة قدراتها. 

 

جرب برولين الآن!

  جميع المعلومات والتحميلات آمنة وسرية.

سمك موحد أو تباين منخفض

على الرغم من أنه قد لا يكون من الممكن الحفاظ على نفس السُمك لكل سمة في المقطع العرضي بأكمله، فحاول الحفاظ عليها قريبة قدر الإمكان. وفي الوقت نفسه، أعط الأولوية للتوحيد إذا أمكن. يؤدي التباين الكبير في السُمك إلى تشوه مفرط وتمزق المادة. 

يجب أن تكون نسبة سمك الجدارين المتجاورين أقل من 2:1. وبالتالي، أضف منحنى في مناطق العبور حيث يزداد السمك أو ينقص.

قاعدة السُمك في تصميم البثق الألومنيوم

سمك تصميم البثق الألومنيوم

كما يسمح سمك الجدار الموحد للأجزاء بالتصلب بشكل ثابت بعد إخراجها من القالب الساخن. وفي الوقت نفسه، يوجد حد لسمك الجدار الأدنى اعتمادًا على شكل وحجم الألمنيوم المبثوق. 

 

استخدم ميزات الأضلاع لتجنب الالتواء

تساعد خاصية الأضلاع في تقليل التواءات المادة أثناء التشوه، لذا قم بإضافة الأضلاع للمناطق الرقيقة. وبالتالي، تعمل الأخاديد والأنسجة في تصميم البثق الألومنيومي على تثبيت عملية التشوه. 

قواعد التصميم للأضلاع في عملية البثق بالألمنيوم

تصميم ضلع البثق الألومنيوم

 

المفاصل في تصميم البثق الألومنيوم

إن إنشاء منتج واحد من عدة أجزاء من الألمنيوم المبثوق هو طريقة أساسية لتشكيل أجزاء معقدة. إذا كنت تقوم بتصميم مثل هذه الأجزاء، فتجنب الوصلات الاحتكاكية. يمكن أن يؤثر الاحتكاك على قوة البثق. بدلاً من ذلك، يمكنك اختيار الوصلات اللولبية أو البراغي أو المشابك وما إلى ذلك. توفر هذه الأنواع من الوصلات قوة كافية ولا تؤثر على عملية البثق. 

قواعد التصميم للأضلاع في عملية البثق بالألمنيوم

أمثلة على وصلات الألمنيوم المبثوق 

أنواع أخرى من المفاصل 

  • اللفة المشتركة
  • مفصل بعقب
  • مفصل الزاوية
  • مفصل ذيل السنونو
  • مفصل اللسان والأخدود
  • مفصل الوشاح، الخ. 

 

تجنب الزوايا الحادة وأضف زوايا مستديرة

إذا كان تصميمك يحتوي على زوايا حادة في الواجهة مع جزء آخر أو نهاية الحواف أو في الميزة الخاصة، فاستبدلها بزاوية بسيطة ومستديرة. وبالتالي، يمكن للسان القالب التقاط المنطقة بسهولة أثناء عملية البثق.

رسم توضيحي ثلاثي الأبعاد للزوايا في تصميم البثق الألومنيوم

الزوايا في تصميم البثق الألومنيوم 

في ممارسات التصميم الهندسي الشائعة، من السهل تشكيل زاوية مستديرة بقطر 0.5 إلى 1 مم. علاوة على ذلك، تُستخدم زوايا عظم الكلب أيضًا لتحل محل الزوايا الحادة.

 

نسبة العرض والارتفاع للقناة 

يجب أن تكون نسبة العرض إلى الارتفاع للقنوات في عملية البثق بالألمنيوم 1:3 تقريبًا، بينما تكون مقبولة حتى 1:2 إذا كانت القاعدة ذات فتحة كبيرة. تجعل نسبها الأعلى (ارتفاع طويل مقارنة بعرض القاعدة) عملية البثق صعبة، إما لأنها غير مناسبة للعملية أو تتطلب قوالب مخصصة.

مثال تصميم ثلاثي الأبعاد يوضح قواعد تصميم القنوات في عملية البثق بالألمنيوم

القنوات في عملية البثق للألمنيوم

علاوة على ذلك، ضع في اعتبارك الفجوة بين حواف ارتفاعات القناة إذا كنت بحاجة إلى تثبيت البراغي على القاعدة.

 

الحسابات المتعلقة بتصميم البثق الألومنيوم

يتضمن التصميم المثالي للبثق بالألمنيوم إجراء العديد من الحسابات الرياضية وضمان القوة والأداء المطلوبين. على سبيل المثال، عوامل الأمان، وإجهاد الانحناء، والوزن لكل قدم، وما إلى ذلك.

  • الوزن/القدم

يشير هذا إلى مقدار الوزن الموجود في قدم من مقطع البثق، وغالبًا ما يتم استخدام وحدات الرطل أو الكيلوجرام للتعبير عن الوزن. وبالتالي، فإن النسبة الأعلى تجعل معدل البثق أبطأ. 

  • عامل الأمان

إنها نسبة الحد الأقصى للقوة التي يمكن للجزء المبثوق أن يتحملها والقوة الفعلية أثناء التطبيق (القوة المطلوبة للأداء المطلوب). عادةً، يوصى بعامل أمان يبلغ 2 أو أكثر للبثق المخصص للألومنيوم.

  • تحديد إجهاد الانحناء 

أولاً، حدد الحمل الذي يجب أن يتحمله الملف المبثوق دون حدوث أي عطل. ثم احسب مقدار إجهاد الانحناء المطلوب للوصول إلى هذا الحد.

  • انحراف

هل العمود أو العوارض أو العناصر الأخرى معرضة لعيوب التحميل الزائد وما هو العيب المسموح به؟ استخدم الآلة الحاسبة لهذا، وقم بتحسين تصميم البثق الألومنيوم وفقًا لذلك.

  • حمل الانبعاج

هو حمل ضغطي يصبح عنده العمود أو العوارض أو الهياكل الأخرى داخل ملف البثق غير مستقرة وتفشل بسبب التشوه الجانبي.

علاوة على ذلك، يوضح الجدول أدناه التعبير الرياضي العام لحساب العوامل المذكورة أعلاه؛

جدول يسرد جميع صيغ الحساب المستخدمة في عملية بثق الألومنيوم

صيغ الحساب 

 

جرب برولين الآن!

  جميع المعلومات والتحميلات آمنة وسرية.

نصائح وممارسات تصميم قوالب البثق

الهدف الرئيسي من تصميم القالب الفعّال هو إنشاء مخطط قابل للتصنيع وتسمح جميع الأجزاء بتدفق المواد بنفس المعدل. وبالتالي، يتعلق الأمر أيضًا بضمان الدقة والإنتاج الفعّال.

وفيما يلي بعض الاعتبارات الرئيسية لتصميم قالب البثق؛ 

ضع في اعتبارك أنواع قوالب البثق المصنوعة من الألومنيوم

صورة توضح مكونات قوالب البثق المجوفة والصلبة

أنواع قوالب البثق

ثلاثة أنواع مختلفة من يموت الألومنيوم النتوء تستخدم القوالب المجوفة وشبه المجوفة والصلبة في التصنيع. 

  • قوالب مجوفة: تشبه أنواع القوالب إنتاج تجاويف داخلية باستخدام غطاء القالب والمحور. القوالب المجوفة مناسبة للمقاطع الأنبوبية والمعقدة.
  • قوالب صلبة: تُستخدم هذه القوالب للمقاطع العرضية الصلبة (بدون تجاويف أو قنوات)، مثل القضبان والألواح وما إلى ذلك. يتم استخدام وحدة تغذية المواد الخارجية في عملية بثق القوالب الصلبة.
  • قوالب شبه مجوفة: إنها تتضمن مزيجًا من المقاطع المجوفة والصلبة، وهو ما يعد مثاليًا للأجزاء ذات التجاويف والخصائص الصلبة. هناك حاجة إلى دعامة ومواد وغطاء قالب لهذا الغرض. 

صلابة وقوة القالب

قد تقوم بإنشاء تصميم قالب قابل للتصنيع باستخدام عمود دقيق ودعامة ولوحة قالب وإعداد آخر، ولكن تحقق أيضًا مما إذا كان القالب الخاص بك يمكنه تحمل الضغط أثناء البثق أم لا. تؤثر عوامل مختلفة مثل مادة القالب والفجوة بين الثقوب وسمك المادة على قوة القالب. علاوة على ذلك، فإن الفولاذ المستخدم في الأدوات والفولاذ عالي السرعة والفولاذ الأملس (H13) وكربيد التنغستن هي خيارات المواد الشائعة لقوالب البثق. 

الانتهاء من السطح

تحدد جودة التشطيب لتجويف القالب، والعمود، والمكونات الأخرى التي تلامس تدفق المواد بشكل مباشر التشطيبات السطحية للأجزاء المبثوقة. لذا، ضع في اعتبارك النعومة المطلوبة وقم بتشطيب القالب وفقًا لذلك.

ضع في اعتبارك العيوب المحتملة

هناك العديد من العيوب المحتملة المرتبطة بتصميم القالب، مثل لف المواد، والخطوط، والتشقق، وما إلى ذلك. لذا، ضع في اعتبارك سبب هذه العيوب لتحسين تصميمك لتجنبها. 

خلل سبب الوقاية
تزييف المواد تبريد غير متساوي وتصميمات غير متماثلة استخدم تصميمات متماثلة ذات سمك جدار موحد
تسليط الضوء على مشاكل في تدفق المعدن والأدوات أضف أسطحًا مضلعة/منقوشة
تكسير السرعة العالية، الاحتكاك، المناطق الرقيقة تجنب الأقسام الرقيقة في التصميم
بثور الهواء المحبوس والمواد الملوثة استخدم مواد نظيفة، وحافظ على الأدوات

(قراءة المزيد: تطبيقات البثق الألومنيوم)

 

هل تبحث عن أجزاء الألومنيوم المبثوق؟

صورة توضح أجزاء الألمنيوم المبثوقة المختلفة

أمثلة على مكونات الألمنيوم المبثوق

لقد ناقشنا العديد من إرشادات واعتبارات تصميم البثق الألومنيوم لضمان إمكانية التصنيع. بالإضافة إلى ذلك، يساعد اتباع هذه الإرشادات أيضًا في تحقيق الأداء المطلوب وتقليل تكلفة الإنتاج. إذا كنت لا تزال تكافح لتحسين التصميم، فاستشر خبرائنا في Boda. 

لقطة من صفحة خدمة بثق الألومنيوم

خدمة تشكيل الألمنيوم 

يمكن لمهندسينا تقديم المشورة بشأن كيفية تحسين عملية البثق السهلة وخفض التكلفة وتحقيق دقة أفضل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمنشأة تصنيع القوالب الداخلية لدينا إنتاج قوالب متينة لبثق الأجزاء المصممة. يضمن مصنع تصنيع البثق الآلي لدينا والمتخصصون ذوو الخبرة نتائج عالية الجودة لتلبية توقعاتك. علاوة على ذلك، كنا في البثق الألومنيوم الصين القطاع لأكثر من عقد من الزمان، وتوفير حلول مخصصة للصناعات العالمية. 

لذا، قم بتحميل تصميمك واستفد من خدماتنا خدمات البثق لمشروعك. 

جرب برولين الآن!

  جميع المعلومات والتحميلات آمنة وسرية.

خاتمة 

إن تحديد قطر البثق، وسمك الجدار الثابت أو الاختلاف الطفيف في انتقال السُمك، والحد الأدنى من الزوايا الحادة، والخصائص الداعمة، وغيرها من الاعتبارات المختلفة، كلها أمور أساسية لتصميم البثق المثالي للألمنيوم. وهذا لا يضمن فقط إمكانية تصنيع القالب المصمم، بل يقلل أيضًا من تكلفة الإنتاج ووقت الدورة دون المساس بأدائه.

قائمة 

✔ اختلاف سمك الجدار والانتقال

✔ المسافة بين المعالم الهندسية 

✔نسبة قاعدة القناة والارتفاع 

✔ تحديد الأبعاد والتسامحات لجميع الميزات 

✔ التركيب والمفاصل والتجميع 

✔ سمكة السطح (قيمة را والرمز الجمالي)

✔ نوع ودرجة سبيكة الألومنيوم

✔ الملاحظات والمعايير الصناعية 

 

الأسئلة الشائعة

ما هو الحد الأدنى لسمك الجدار لتصميم البثق الألومنيوم؟

يجب الحفاظ على سمك 0.5 مم لبثق الألومنيوم، في حين يمكن أن يصل سمكه إلى 2 مم. ومع ذلك، تختلف القيم الدقيقة حسب نوع السبائك وشكل الملف. 

هل تصميم القالب مشابه لتصميم الجزء المبثوق؟

لا! إنهما مرتبطان ببعضهما البعض ولكنهما ليسا متطابقين. يتضمن تصميم القالب إنشاء أداة قالب ذات شكل معين لتحقيق تدفق مثالي للمواد، في حين تركز تصميمات الأجزاء على قابلية التصنيع والوظائف والجوانب الجمالية.

ما هي أنواع أشكال الألمنيوم المبثوق التي يسهل تصنيعها؟

إن الأشكال الموحدة والمتماثلة مثل القضبان المسطحة والأنابيب والزوايا والقنوات يسهل إنتاجها بسبب تدفق المواد بشكل أفضل.