كيفية تصميم سمك الجدار لسبائك خزانة التسوق الأوتوماتيكية

باعتباره مكونًا هيكليًا رئيسيًا في المعدات الآلية، فإن تصميم سمك الجدار مصبوبات خزانة التسوق الأوتوماتيكية يؤثر بشكل مباشر على قوة المنتج وصلابته وتكلفة الصب وكفاءة الإنتاج ودقة التجميع النهائي. بالنسبة لمصنعي معدات البيع بالتجزئة الذكية الذين يسعون جاهدين لتحقيق الجودة العالية والموثوقية، يعد التحكم الاحترافي والدقيق في سمك جدار الصب أمرًا بالغ الأهمية.

المبادئ الأساسية لتصميم سمك الجدار: التوحيد والتنوع التدريجي

1. ضرورة سماكة الجدار الموحدة

في تصميم مصبوبات خزانة التسوق الأوتوماتيكية، يجب بذل الجهود للحفاظ على سمك الجدار الموحد عبر المقطع العرضي للصب. وذلك للأسباب التالية:

تحسين سيولة المعدن المنصهر: يضمن سمك الجدار الموحد مقاومة التدفق المتسقة أثناء ملء القالب، مما يسهل ملء التجويف بالكامل ويقلل العيوب مثل الأخطاء في التشغيل والإغلاق البارد.

التحكم في عملية التصلب: يضمن سمك الجدار الموحد معدلات تبريد مماثلة في جميع الأجزاء. وهذا يساعد على تحقيق التصلب المتزامن أو المتسلسل، وهو إجراء تقني رئيسي لمنع الانكماش والمسامية. خاصة عند استخدام الصب بالقالب، فإن سمك الجدار الموحد يعد أمرًا ضروريًا للحفاظ على دورة إنتاج مستقرة.

تقليل الإجهاد الداخلي: التغيرات المفاجئة في سمك الجدار هي السبب الرئيسي لارتفاع الضغط المتبقي في المسبوكات. تعمل سماكة الجدار الموحدة على تسهيل عملية الانكماش، وتجنب تركيزات الإجهاد، وبالتالي تقليل خطر التشقق أثناء القولبة أو ما بعد المعالجة وتحسين استقرار الأبعاد للمنتج.

2. تقنيات سمك الجدار التدريجي

عندما يتطلب هيكل مصبوبات خزانة التسوق الأوتوماتيكية تغييرًا في سمك الجدار، كما هو الحال عند تقاطع أضلاع التسليح ولوحة الجدار الرئيسية، يجب أن تستخدم التصميمات الاحترافية انتقالًا سلسًا أو تدريجيًا.

الشرائح والحواف: يلزم وجود شرائح كبيرة بشكل كافٍ عند الوصلات بين سماكات الجدار. الغرض من الشرائح هو التخلص من الزوايا الحادة التي يمكن أن تسبب تركيز الإجهاد وتوفير انتقال سلس من السميك إلى الرفيع، مما يمنع تكوين نقاط التصلب الساخنة. لا يقل نصف قطر الشرائح الموصى به بشكل عام عن 0.5 مرة من سمك الجدار، ولكن يجب تعديل القيمة المحددة بناءً على خصائص السبائك وعملية الصب.

تصميم زاوية المسودة: بالنسبة للتغييرات في سمك الجدار في اتجاه المسودة، يجب تحقيق انتقال سلس من خلال تحديد زاوية مسودة مناسبة. وهذا لا يسهل تدفق المعدن المنصهر فحسب، بل الأهم من ذلك، أنه يسهل عملية إزالة القالب بسلاسة ويقلل من تلف القالب.

الاعتبارات الفنية: الحد الأدنى لسماكة الجدار والتعزيز الموضعي

3. تحديد الحد الأدنى لسماكة الجدار

الحد الأدنى لسمك الجدار لسبائك خزانة التسوق الأوتوماتيكية ليس بالضرورة أرق. وهو مقيد بعدة عوامل:

نوع السبيكة وسيولتها: بالنسبة للصب باستخدام سبائك الألومنيوم السائلة (مثل A380 أو ADC12)، يمكن تصميم الحد الأدنى لسمك الجدار ليكون أرق (ربما يصل إلى 1.5 مم أو حتى أقل). ومع ذلك، بالنسبة للسبائك ذات السيولة الضعيفة أو الصب بالجاذبية، يجب زيادة الحد الأدنى لسمك الجدار وفقًا لذلك.

حجم الصب وكفافه: كلما كانت المساحة الإجمالية المتوقعة للصب أكبر وأكثر تعقيدًا، كلما زاد الحد الأدنى لسماكة الجدار لضمان قدرة ملء القالب.

متطلبات القوة والصلابة: يجب أن يفي الحد الأدنى لسمك الجدار بمتطلبات قوة الخضوع والصلابة للمنتج أثناء التثبيت والاستخدام طويل الأمد، خاصة في المناطق التي تتحمل أحمال المكونات الدقيقة مثل أجهزة الاستشعار والمحركات.

4. استراتيجيات التعزيز المحلية: الأضلاع والرؤساء

للحفاظ على سمك الجدار الأساسي الرقيق وتحقيق الوزن الخفيف مع تحسين قدرة تحمل الحمولة المحلية للصب، يلزم وجود أضلاع ورؤوس في التصميم.

تصميم الضلع: تعتبر الأضلاع وسيلة فعالة للغاية لزيادة صلابة الانحناء للصب. يجب أن تكون سماكة جدار الضلع بشكل عام أقل من أو تساوي 0.8 مرة من سماكة الجدار الأساسي لتجنب المفاصل الحرارية عند التقاطعات. يجب أن تكون الأضلاع موجهة بالتوازي مع اتجاه الضغط الرئيسي وتجنب تشكيل شكل "الفم" المغلق لمنع احتجاز الهواء.

تصميم Boss: يتم استخدام الرؤساء لتركيب البراغي أو المسامير أو بمثابة مقاعد تحمل. يجب أن يكون سمك جدار الرئيس أكبر من قطر الثقب المحفور ويجب أن ينتقل إلى الجدار الأساسي بنصف قطر كبير لمنع التشوه الموضعي أو التشقق أثناء التجميع والشد.

تعليقات العملية على تصميم سمك الجدار

5. تطبيق تحليل تدفق القالب

لم يعد تصميم سمك الجدار لسبائك خزانة التسوق الأوتوماتيكية الحديثة يعتمد على الصيغ التجريبية. تستخدم المسابك الاحترافية برامج تحليل تدفق القالب للتحقق فعليًا من سمك الجدار المصمم.

محاكاة التعبئة: يحاكي هذا سرعة التدفق وتوزيع الضغط للمعدن المنصهر في المناطق ذات سماكة الجدار المتفاوتة، والتنبؤ بمسامية الغاز المحتملة أو المناطق غير المملوءة وتوجيه تحسين سماكة الجدار وأنظمة البوابات.

محاكاة التصلب: يتنبأ هذا بمجال درجة الحرارة وتسلسل التصلب داخل عملية الصب، ويحدد بدقة النقاط الساخنة التي قد تحدث فيها تجاويف الانكماش والمسامية. يتيح ذلك إجراء تعديلات على سمك الجدار الموضعي أو تصميم الناهضات أو القشعريرة لمعالجة العيوب بشكل أساسي.