Les clients ne voient presque jamais la partie la plus importante de la coulée de sable, car c'est le modèle. Le modèle forme une cavité dans le sable, qui est ensuite remplie de métal fondu. Si le modèle est conçu correctement, le processus de coulée de sable peut produire des pièces de haute qualité qui nécessitent un usinage minimal. Si la conception est erronée, vous serez toujours troublé par le casting des défauts, les faibles productions et les plaintes des clients.
Le modèle de moulage de sable est le pont entre les dessins de conception et les pièces moulées finales. La rationalité de sa conception affecte directement la précision de la forme, la qualité de la surface, le taux de défaut et le coût de production des pièces moulées. Avec le développement de la technologie numérique (comme les moules de sable d'impression 3D), les limites des modèles traditionnelles ont été progressivement brisées, mais son rôle principal a toujours été la clé du succès de la coulée de sable.
1. Puncher des trous dans le sable
Contrairement à la coulée de la matrice, qui nécessite des moules de précision à usiner à partir de gros morceaux d'acier, la coulée de sable nécessite uniquement du sable, deux boîtes et un modèle en bois. Cela en fait un processus abordable pour les ordres de petits et moyens en volume.
Le modèle a nominalement la même taille et la même forme que la pièce finie, mais elle doit être ajustée pour s'adapter au processus de coulée de sable et aux caractéristiques du métal coulé. En outre, les portes, les coureurs, les caraptons et les cisseurs doivent également être inclus. Ce sont des canaux pour que le métal s'écoule dans la cavité formé par le motif dans le sable.
Le sable pour la coulée de sable est contenu dans deux boîtes. Une fois le motif retiré, les deux cases sont empilées l'une sur l'autre. La boîte inférieure, le moule inférieur, a toujours un vide formé par le motif. Il aura également des canaux pour lesquels le métal circule.
La boîte supérieure, la moisissure supérieure, n'a peut-être aucune forme, auquel cas elle est appelée "dos plat". Cependant, la plupart des moulages complexes nécessitent une forme partielle pour se former dans le moule supérieur, ce qui peut créer des fissures et des lignes de séparation dans la coulée.
2. Considérations du modèle
Il y a plusieurs points clés à considérer lors de la conception et de la fabrication d'un modèle.
Le modèle est libéré sans endommager le sable - ceci est réalisé en donnant aux côtés du modèle un angle de brouillon au lieu de la verticale.
La cavité se remplit en douceur - la porte est généralement située là où la cavité est remplie du fond et est une ouverture qui limite la vitesse de l'afflux en métal. La meilleure vitesse de remplissage est lorsqu'il n'y a pas de turbulence ou de bulles, et le métal ne gèle pas avant d'atteindre tous les coins et surfaces internes.
Retrait et allocation de déformation - le métal se rétrécit à mesure qu'il refroidisse, donc pour produire une partie de la taille requise, le modèle doit créer une cavité légèrement plus grande. De plus, le métal ne refroidit pas au même rythme partout.
Taille de la colonne montante - La colonne montante est une zone ouverte sur le dessus du moule et est la dernière partie à remplir. Cela donne une indication visuelle que la cavité est pleine. Il forme également un réservoir pour le métal fondu, qui revient dans la cavité lorsque le métal refroidit et rétrécit dans la cavité.
3. Paramètres clés de la conception du modèle
Sélection des matériaux: Moule en bois (faible coût, facile à traiter), moisissure métallique (durabilité élevée), moisissure de résine (haute précision).
Conception de surface de séparation: il devrait être aussi simple que possible de réduire le nombre de blocs de moule de sable.
Angle de brouillon: ajusté en fonction de la hauteur et du matériau du modèle (1 degré ~ 5 degrés).
Allocation de retrait: calculé en fonction du type de métal et de la taille de la coulée (généralement 1% ~ 3%).
Traitement de surface: polissage ou revêtement pour améliorer la qualité de surface du moule de sable.
4. Planifiez comment lancer la pièce
La première chose à considérer est de s'assurer que le modèle n'a pas de poches où l'air peut être piégé lorsque la cavité est remplie. Une aide pour y parvenir est de placer la colonne montante au plus haut point. Cependant, une caractéristique de la coulée de sable est que, contrairement à la coulée de la matrice, l'air piégé peut pénétrer le sable dans une certaine mesure.
Lorsque le casting sort du sable, il est livré avec la porte et la colonne montante. Ceux-ci doivent être coupés avant que la pièce puisse être usinée.
Un moulage divisé aura une ligne de séparation autour de la périphérie. Les tolérances d'ajustement des moules supérieurs et inférieurs et les tolérances de placement du motif signifient qu'il peut y avoir un léger décalage entre les moitiés supérieure et inférieure de la coulée.
L'équipe de casting travaillera avec le concepteur de pièces avant que le modèle ne soit fabriqué pour minimiser l'impact de ces fonctionnalités sur l'usinage et la partie finale.
Dans la coulée de sable, le motif (c'est-à-dire le moule utilisé pour fabriquer le moule de sable) est un élément central qui détermine la qualité, la précision et l'efficacité de production de la coulée.
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