Bagaimana merancang ketebalan dinding pengecoran lemari belanja otomatis

Sebagai komponen struktural utama dalam peralatan otomatis, desain ketebalan dinding pengecoran kabinet belanja otomatis berdampak langsung pada kekuatan, kekakuan, biaya pengecoran, efisiensi produksi, dan akurasi perakitan akhir produk. Bagi produsen peralatan ritel cerdas yang mengupayakan kualitas dan keandalan tinggi, kontrol ketebalan dinding pengecoran yang profesional dan cermat sangatlah penting.

Prinsip Inti Desain Ketebalan Dinding: Keseragaman dan Variasi Bertahap

1. Perlunya Keseragaman Ketebalan Dinding

Dalam desain pengecoran lemari belanja otomatis, upaya harus dilakukan untuk menjaga ketebalan dinding yang seragam di seluruh penampang pengecoran. Hal ini karena alasan berikut:

Meningkatkan fluiditas logam cair: Ketebalan dinding yang seragam memastikan ketahanan aliran yang konsisten selama pengisian cetakan, memfasilitasi pengisian rongga secara menyeluruh dan mengurangi cacat seperti kesalahan pengoperasian dan penutupan dingin.

Mengontrol proses pemadatan: Ketebalan dinding yang seragam memastikan tingkat pendinginan yang sama di seluruh bagian. Hal ini membantu mencapai pemadatan yang sinkron atau berurutan, yang merupakan langkah teknis utama untuk mencegah penyusutan dan porositas. Terutama bila menggunakan die casting, ketebalan dinding yang seragam sangat penting untuk menjaga siklus produksi yang stabil.

Mengurangi Stres Internal: Perubahan ketebalan dinding secara tiba-tiba adalah penyebab utama tingginya tegangan sisa pada coran. Ketebalan dinding yang seragam memperlancar proses penyusutan, menghindari konsentrasi tegangan, sehingga mengurangi risiko retak selama pembongkaran atau pasca pemrosesan dan meningkatkan stabilitas dimensi produk.

2. Teknik Penebalan Dinding Bertahap

Ketika struktur pengecoran kabinet belanja otomatis memerlukan perubahan ketebalan dinding, seperti pada persimpangan tulang rusuk dan panel dinding utama, desain profesional harus memanfaatkan transisi yang mulus atau bertahap.

Fillet dan Chamfer: Diperlukan fillet yang cukup besar di persimpangan antara ketebalan dinding. Tujuan dari fillet adalah untuk menghilangkan sudut tajam yang dapat menyebabkan konsentrasi tegangan dan memberikan transisi yang mulus dari tebal ke tipis, mencegah pembentukan titik panas pemadatan. Jari-jari fillet yang direkomendasikan umumnya tidak kurang dari 0,5 kali ketebalan dinding, namun nilai spesifiknya harus disesuaikan berdasarkan sifat paduan dan proses pengecoran.

Desain Sudut Draf: Untuk perubahan ketebalan dinding ke arah draf, transisi yang mulus harus dicapai dengan menetapkan sudut draf yang sesuai. Hal ini tidak hanya memfasilitasi aliran logam cair tetapi, yang lebih penting, memfasilitasi kelancaran pelepasan cetakan dan mengurangi kerusakan pada cetakan.

Pertimbangan Teknis: Ketebalan Dinding Minimum dan Penguatan Lokal

3. Menentukan Ketebalan Dinding Minimum

Ketebalan dinding minimum untuk pengecoran lemari belanja otomatis belum tentu lebih tipis. Hal ini dibatasi oleh beberapa faktor:

Jenis dan fluiditas paduan: Untuk die-casting yang menggunakan paduan aluminium cair (seperti A380 atau ADC12), ketebalan dinding minimum dapat dirancang lebih tipis (mungkin serendah 1,5 mm atau bahkan kurang). Namun, untuk paduan dengan fluiditas atau pengecoran gravitasi yang buruk, ketebalan dinding minimum perlu ditingkatkan.

Ukuran dan kontur pengecoran: Semakin besar keseluruhan area pengecoran yang diproyeksikan dan semakin kompleks konturnya, semakin besar ketebalan dinding minimum yang diperlukan untuk memastikan kapasitas pengisian cetakan.

Persyaratan kekuatan dan kekakuan: Ketebalan dinding minimum harus memenuhi persyaratan kekuatan luluh dan kekakuan produk selama pemasangan dan penggunaan jangka panjang, terutama di area yang memuat banyak komponen presisi seperti sensor dan motor.

4. Strategi Penguatan Lokal: Tulang Rusuk dan Atasan

Untuk mempertahankan ketebalan dinding inti yang tipis dan mencapai bobot yang lebih ringan sekaligus meningkatkan kapasitas menahan beban lokal dari pengecoran, diperlukan rusuk dan bos dalam desain.

Desain Tulang Rusuk: Tulang rusuk adalah cara yang sangat efektif untuk meningkatkan kekakuan lentur suatu coran. Ketebalan dinding rusuk umumnya harus kurang dari atau sama dengan 0,8 kali ketebalan dinding inti untuk menghindari sambungan termal pada persimpangan. Tulang rusuk harus diorientasikan sejajar dengan arah tegangan utama dan hindari membentuk bentuk "mulut" yang tertutup untuk mencegah terperangkapnya udara.

Desain Bos: Bos digunakan untuk memasang baut, stud, atau berfungsi sebagai bantalan kursi. Ketebalan dinding bos harus lebih besar dari diameter lubang yang dibor dan harus bertransisi ke dinding inti dengan radius besar untuk mencegah deformasi atau retak lokal selama perakitan dan pengencangan.

Proses Umpan Balik pada Desain Ketebalan Dinding

5. Penerapan Analisis Aliran Cetakan

Desain ketebalan dinding untuk pengecoran lemari belanja otomatis modern tidak lagi bergantung pada rumus empiris. Pabrik pengecoran profesional menggunakan perangkat lunak analisis aliran cetakan untuk memverifikasi ketebalan dinding yang dirancang secara virtual.

Simulasi Pengisian: Ini mensimulasikan kecepatan aliran dan distribusi tekanan logam cair di area dengan ketebalan dinding yang bervariasi, memprediksi potensi porositas gas atau area tidak terisi dan memandu optimalisasi ketebalan dinding dan sistem gerbang.

Simulasi Solidifikasi: Ini memprediksi bidang suhu dan urutan pemadatan dalam pengecoran, secara akurat menemukan titik panas di mana rongga penyusutan dan porositas mungkin terjadi. Hal ini memungkinkan penyesuaian pada ketebalan dinding setempat atau desain riser atau chill untuk mengatasi cacat secara mendasar.