ローター鋳造用形状インサートの製造合理化

この論文概要は、['MM SCIENCE JOURNAL']に掲載された['RATIONALIZATION OF PRODUCTION OF SHAPED INSERTS FOR ROTOR CASTING']論文に基づいています。

Figure 1. Solved shaped inserts [Dostal 2012]
Figure 1. Solved shaped inserts [Dostal 2012]
Table 1. Material for the production of shaped inserts [Lentus 2007]
Table 1. Material for the production of shaped inserts [Lentus 2007]

1. 概要:

  • タイトル: RATIONALIZATION OF PRODUCTION OF SHAPED INSERTS FOR ROTOR CASTING (ローター鋳造用形状インサートの製造合理化)
  • 著者: PAVEL DOSTAL, MAREK SADILEK
  • 出版年: 2021年
  • 出版ジャーナル/学会: MM SCIENCE JOURNAL
  • キーワード: 合理化(Rationalization)、ダイカスト(die casting)、形状インサート(shaped inserts)、鋳造(casting)、ミーリング(milling)

2. 研究背景:

研究テーマの背景:

形状インサートはローター鋳造に不可欠な部品であり、さまざまな軸方向高さ(100、112、132、160)に対してペア(前面および背面)で製造されます。これらは、高圧アルミニウム鋳造のためにダイカスト装置に挿入されます。インサートは固定部品と可動部品に分けることができます。[Dostal 2012]

既存研究の現状:

金型製造の既存の方法は、主に工具鋼の機械加工(ミーリング)または放電加工を含みます。加工時間と製造コストを削減するための継続的な圧力があり、これにより高速加工(HSC)、硬質材料加工、5軸加工などの方法が開発されています。[Grov 2005]

研究の必要性:

生産の合理化は、企業の競争力向上に非常に重要です。これには、経済的利益と改善された労働条件を提供する新しい技術の探求が含まれます。

3. 研究目的と研究課題:

研究目的:

主な目的は、形状インサート製造のための新しい技術プロセスを提案および評価し、既存のプロセスと比較することです。

主要な研究:

主要な研究は、提案されたソリューションの技術的および経済的評価を提供することです。

4. 研究方法

研究デザイン:

この研究は、既存技術の説明的分析と、新しい技術プロセスの設計および評価を含みます。

データ収集と分析方法:

この研究は、調整時間、生産時間、生産コストなどのパラメータに焦点を当てて、既存のプロセスと提案されたプロセスを比較します。

研究対象と範囲:

この研究は、ローター鋳造用の形状インサート、特に中間合金クロムモリブデン工具鋼(CSN 19 552.3)で作られたインサートに焦点を当てています。使用された例は、軸方向高さが160の前面インサートです。[Dostal 2012]

5. 主要な研究結果:

主要な研究結果:

主に放電加工の代わりにミーリングを利用する提案された技術は、生産時間とコストを大幅に削減します。たとえば、160の軸方向高さの前面インサートの場合、調整時間が94分短縮され、処理時間が1231分短縮されます。

Chart 1. Technology comparison [Dostal 2012]
Chart 1. Technology comparison [Dostal 2012]
Chart 2. Technical comparison [Dostal 2012]
Chart 2. Technical comparison [Dostal 2012]

図表リスト:

  • Figure 1. Solved shaped inserts [Dostal 2012]
  • Figure 2. Shaped insert model [Dostal 2012]
  • Figure 3. MCFV 1260 machine [TAJMAC-ZPS 2012]
  • Table 1. Material for the production of shaped inserts [Lentus 2007]
  • Table 2. General technological process of production of shaped insert [Havranek 2010]
  • Table 3. General proposed technological procedure of the insert [Dostal 2012]
  • Table 4. Comparison of technologies of all axial heights [Dostal 2012]
  • Chart 1. Technology comparison [Dostal 2012]
  • Chart 2. Technical comparison [Dostal 2012]

6. 結論:

主要な結果の要約:

主にTAJMAC MCFV 1260 4軸ミーリングマシンを使用する新しい技術プロセスは、放電加工に大きく依存する既存のプロセスと比較して、生産時間とコストを大幅に削減します。すべての形状インサート(100-160)の合計時間節約は3995分で、合計コスト削減額はCZK 27372です。

研究の限界:

この研究は、作業場で利用可能な機械によって制限されており、放電加工とミーリングとの比較に限定されています。他の潜在的な方法は検証できませんでした。

7. 今後のフォローアップ研究:

  • フォローアップ研究の方向性: さらなる研究では、形状インサートの他の製造方法(例えば、電気めっきや放電加工)を調査し、比較することができます。
  • さらなる調査が必要な分野: さまざまな加工方法の表面品質と結果の精度に関するより詳細な分析が有益である可能性があります。

8. 参考文献:

  • [Alam] ALAM, M.R., K.S. LEE, M. RAHMAN, Y.F. ZHANG, Y.D. LI a K.S. SANKARAN. COMPARATIVE STUDY OF HSM AND EDM IN INJECTION MOULD MANUFACTURING. Initiatives of Precision Engineering at the Beginning of a Millennium. Boston: Springer, 324-328. DOI: https://doi.org/10.1007/0-306-47000-4_63. ISSN 978-0-306-47000-4.
  • [Dostal 2012] DOSTAL, P. Rationalization of Shaped Setting Block Production for Moulding Rotors AH100-160: Master Thesis. Ostrava: VSB - Technical University of Ostrava, Faculty of Mechanical Engineering, Department of machining, assembly and engineering metrology, 2016, 71 p. Thesis head: Sadilek, M.
  • [Grov 2005] Grov, N.: Aluminum die casting options - use of this technology in the boundary region. Foundry No. 2-3, 2005, pp. 95-101
  • [Havranek 2010] HAVRANEK, Radek (ed.). General technological procedures of shaped inserts from Siemens s.r.o. Mohelnice, 2010.
  • [Lentus 2007] 19 552.3. In: Lentus [online]. Dolni Bousov: LENTUS spol. s r.o., 2007 [cit. 2016-04-14]. Available from: http://www.lentus-ocel.cz/tridy-oceli/n-19-5523.htm
  • [Oettle 2005] OETTLE, Matthias. Hard milling in tool and molds. MM: Industrial spectrum. 2005, p. 30.
  • [Svoboda 2016] Center lathe. In: Stroje Svoboda s.r.o. [online]. Blansko: strojesvoboda.cz, 2016 [cit. 2016-03-18]. Available from: http://strojesvoboda.cz/katalog.php?page=DETAIL&katalog=Stroje/Soustruh&key=&id=9344&ids=9360&o=1
  • [TAJMAC-ZPS 2012] MCFV 1260 Vertical machining center. TAJMAC-ZPS, a.s. [online]. Malenovice: TAJMAC-ZPS, a.s., 2012 [cit. 2016-04-01]. Available from: http://www.tajmac- zps.cz/en/MCFV-1260
  • [Tajmac-zps 2012] Tajmac-zps, mcfv 1060. TAJMAC-ZPS, a.s. [online]. Copyright© 2012 [cit. 2012-05-03]. Available from: http://www.tajmac-zps.cz/sites/tajmac- zps2.os.zps/files/mcfv1060_cz.pdf
  • [Zelinski 2000] ZELINSKI, Peter. EDM vs. Milling In Die/Mold Machining. Modern Machine Shop [online]. 2000 [cit. 2018-07-24]. Available from: https://www.mmsonline.com/articles/edm-vs-milling-in- diemold-machining

9. 著作権:

  • この資料は、"PAVEL DOSTAL, MAREK SADILEK"の論文: "RATIONALIZATION OF PRODUCTION OF SHAPED INSERTS FOR ROTOR CASTING"に基づいています。
  • 論文出典: DOI: 10.17973/MMSJ.2021_10_2021088

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Tags: Aluminum Casting; ,Aluminum Die casting; ,CAD; ,Die casting; ,Efficiency; ,金型; ,금형