Ребра
Ребра дозволяють підвищити міцність конструкції деталі без збільшення товщини її стінки, запобігти деформації та викривленню під дією зусилля, а також є одним із способів зниження собівартості виробу. У деяких конструктивних конструкціях ребра з’єднують дві різні структурні одиниці всередині продукту, що полегшує пластичну течію під час лиття під тиском. Ця характеристика особливо важлива для великих деталей.
Для ребер у деталях, виготовлених литтям під тиском, слід дотримуватися наступних шести принципів у конкретному проектуванні:
Принцип товщини (запобігання слідам раковини): товщина в корені ребра є основним фактором конструкції. Вона має бути меншою за товщину основної стінки виробу, зазвичай рекомендується від 40% до 60% від номінальної товщини стінки. Це ефективно запобігає слідам раковини на зовнішній поверхні навпроти ребра.
Принцип висоти та пропорції (запобігання нестабільності): висота ребра, як правило, не повинна перевищувати 3-кратну товщину кореня. Якщо для збільшення міцності потрібна більша висота, рекомендується розробити кілька коротких ребер замість одного високого ребра або додати опорні конструкції.
Принцип кута осадки (запобігання застряганню): має бути розроблений достатній кут осадки (зазвичай 0,5 градуса ~2 градуси), щоб забезпечити плавне викидання. Занадто малий кут тяги збільшує стійкість до викиду та може навіть подряпати виріб.
Принцип скруглення (запобігання концентрації напруги): на з’єднанні між ребром і стінкою виробу має бути сконструйовано скруглення (кут R). Це усуває точки концентрації напруги, уникаючи розтріскування під дією сили або під час формування.
Принцип компонування та відстаней (збалансований розподіл сил): якщо одночасно використовуються кілька ребер, відстань між ними має бути більшою або дорівнювати 2-кратній товщині стінки. У схемі напрямок ребер повинен, наскільки це можливо, збігатися з напрямком потоку розплаву в порожнині форми, щоб уникнути перешкод потоку та коротких ударів.
Функціональний принцип (цільова-орієнтація): ребра слід розміщувати в областях продукту, які витримують найбільшу силу. Вони також можуть слугувати як канали для покращення наповнення під час формування або як опорні/розташовувальні структури для інших компонентів.
Методи компонування ребер:
Як правило, існує два типи розташування ребер:
Перший – це розподіл квадратної сітки, як правило, у горизонтальному та вертикальному напрямках, або його можна зробити розподілом діагональної сітки. Він може забезпечити рівномірне зміцнення конструкції, і цей метод також є найпоширенішим.
Другий – це круговий або{0}}вієлоподібний розподіл. Цей метод в основному використовується для круглих або віялоподібних деталей, забезпечуючи армування по всьому циліндричному напрямку. Для різних вимог до сили можна використовувати різні форми круглих ребер/виступів.
Звичайно, ці дві форми також можна поєднувати, наприклад, поєднуючи круглі ефекти з квадратними сітками для легкого розміщення виштовхувального штифта, всебічного підвищення міцності та полегшення лиття під тиском. Однак витрати на обробку форми відносно вищі. Конкретну форму втулки/ребра необхідно розглядати комплексно на основі структурної міцності продукту та вимог щодо вартості.
Додаткові ключові деталі конструкції:
Висота ребра зазвичай не повинна перевищувати 3-кратну товщину стінки. Надмірна висота ускладнює обробку прес-форми, впливає на викид продукту та може спричинити затримку повітря під час лиття під тиском. Затримку повітря іноді усувають шляхом додавання в форму вставок або вентиляційних каналів. Залежно від розміру продукту, товщини стінки та матеріалу вимоги до товщини ребра також відрізняються, але зазвичай вона не повинна перевищувати половини товщини стінки деталі. Занадто товсте ребро спричинить сліди раковини на зовнішній поверхні. Якщо деталь має високі вимоги до міцності, кількість ребер можна збільшити або відповідно збільшити товщину стінки деталі. Якщо ребро надто тонке, що спричиняє труднощі при формуванні та виштовхуванні, до середини ребра можна належним чином додати невеликі опорні стовпи, щоб збільшити міцність і полегшити розміщення виштовхувального штифта. Відстань між двома ребрами, як правило, становить не менше 3-кратної товщини стінки. Відстань між ребрами не повинна бути надто маленькою, оскільки це може створити тонкі сталеві секції на формі, що вплине на термін служби форми. Незважаючи на те, що ребра є невеликою деталлю в структурному дизайні, іноді саме деталі визначають успіх. Оволодіння кожною деталлю є необхідною умовою для безперебійного запуску продукту.
