مشروع PR91 هيكل من الألومنيوم المصبوب ذو الزعانف المتموجة

غطاء تبريد وظيفي للتحكم في الحركة الصناعية

تقدم دراسة الحالة هذه

نوع المشروع

صب القوالب + هندسة التصميم للتصنيع + محاكاة الصب + عمليات CNC الثانوية

طلب

معدات التحكم في الحركة الصناعية - بيئة قاسية (رذاذ الزيت، الغبار، الاستقرار الحراري على المدى الطويل)

مادة

سبيكة ألومنيوم ADC12

حجم القطعة ووزنها

242.5 × 150.5 × 42.6 مم ~ 1.18 كجم

1. سياق المشروع

بدأ هذا المشروع من متطلب يبدو بسيطاً على الورق ولكنه صعب التنفيذ بشكل صحيح في الواقع:

كان العميل بحاجة إلى

في الوقت نفسه، كان على الجزء أن يتجاوز المظهر الصناعي البحت. كان من الضروري أن يكون السطح الخارجي

وكانت النتيجة

2. متطلبات العميل (ملخص)

• هيكل من الألومنيوم المصبوب مع زعانف تبريد مدمجة

• كفاءة حرارية عالية وصلابة ميكانيكية

• أسطح محكمة الإغلاق (غلاف مقاوم للزيت والغبار)

• لا يوجد تشوه أثناء التجميع

• جودة تجميلية عالية على الأسطح الظاهرة

• حل جاهز للإنتاج:

3. لماذا

يقع هذا المكون عند تقاطع ثلاثة تخصصات تتطلب مهارات عالية:

1. تصميم صناعي

2. الوظيفة الميكانيكية والحرارية:

3. واقع صب القوالب:

إذا لم يتم تصميم هذه المكونات معًا، فإن أنماط الفشل النموذجية تشمل ما يلي:

• علامات الانكماش وتموج السطح

• المسامية الغازية الداخلية (غالباً ما تكون مرئية فقط بعد الانتهاء)

• مناطق ضعيفة وفولاذ رقيق في القالب

• فشل في منع التسرب بسبب عدم كفاية التسطيح

منذ اليوم الأول، كان الهدف واضحاً:

من منظور التصنيع، يجمع هذا

4. تصميم المنتج للتصنيع ومحاكاة عملية الصب – جوهر المشروع

قبل البدء في قطع الفولاذ، مر المشروع

• سلوك التعبئة عبر زعانف الموجة

• تسلسل التصلب والكشف عن النقاط الساخنة

• مناطق خطر احتباس الهواء والمسامية

• مخاطر السحب، واستراتيجية الإخراج، وعمر الأداة

التحدي الرئيسي: متوسط سمك الجدار ~3.6 مم، مع

لم يتم إنتاج نتائج المحاكاة "لأغراض التوثيق". بل

تم استخدام

5. المخاطر التقنية الرئيسية والحلول الهندسية

1) احتباس الهواء ومسامية الغاز

يُنشئ الشكل الهندسي للزعنفة المتموجة جبهات تدفق متقاربة معقدة.

المخاطر:

حل:

• تحسين وضعية البوابات والفيضان

• استراتيجية تهوية مخصصة

• ضبط الهندسة المحلية (ميزات التضاريس / الفتحات المتحكم بها عند الحاجة)

2) علامات الانكماش والانتقالات من السميك إلى الرقيق

تبرد الكتلة المحلية الكبيرة ببطء أكبر وتتقلص بشكل أكبر.

المخاطر:

حل:

• تحديد النقاط الساخنة عبر المحاكاة

• تقليل الكتلة محليًا حيثما أمكن

• تجريد هندسي مع الحفاظ على لغة تصميم الزعانف المتموجة

3) عمر الأداة ومتانة القالب

غالباً ما تدفع الزعانف الجمالية الفولاذ المستخدم في القوالب إلى حدود خطيرة.

المخاطر:

حل:

• تحسين المسودة (الهدف ~2 درجة في المناطق الحرجة)

• نصف قطر استراتيجي للحد من الإجهاد والتآكل

• تعديلات على طول الزعانف وهندستها عندما يصبح الفولاذ رقيقًا جدًا

4) دقة الإحكام (مقاومة الزيت والغبار)

لا يكفي الصب بالقالب وحده للحصول على أسطح مانعة للتسرب موثوقة.

حل:

• تم تحديد بدلات التشغيل الآلي مبكراً

• عمليات CNC الثانوية على مناطق التزاوج والإحكام الحرجة

• استراتيجية مرجعية وتثبيت مستقرة للحصول على نتائج قابلة للتكرار في التحكم الرقمي بالحاسوب

6. استراتيجية التحكم في التدفق

تم تقييم مفاهيم متعددة للتحكم في البوابات من خلال المحاكاة.

أظهر تحليل المفاضلة ما يلي:

• أحد الخيارات قلل من خطر الغرق ولكنه زاد من خطر انحباس الهواء

• وقد أسفر ذلك عن

نظراً لمتطلبات العميل

• حشوة ثابتة ويمكن التنبؤ بها

• الحد الأدنى من الهواء المحبوس

• جودة سطح فائقة بعد التشطيب

تمت معالجة المناطق المتبقية المعرضة لخطر الانهيار من خلال

7. الأدوات والعينات الأولى

بعد اكتمال التصميم:

• تم إصدار الأدوات وتصنيعها

• تم إنتاج العينات الأولى للتحقق من صحة ما يلي:

  • تدفق المعادن الحقيقي مقابل المحاكاة

  • جودة سطح منطقة الزعانف الموجية

  • الاستقرار البُعدي

  • جدوى استخدام تقنية التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) في سد الأسطح

أكدت هذه المرحلة أن

8. العمليات الثانوية في آلات التحكم الرقمي الحاسوبي - الدقة حيثما تكون مهمة

لضمان سلامة الختم:

• تُنتج عملية الصب بالقوالب الهيكل المعقد

• تضمن عمليات التصنيع باستخدام الحاسوب (CNC) استواء ودقة الأسطح البينية الحساسة.

هذا النهج هو المعيار في

تم الانتهاء من مناطق الختم والتزاوج الحرجة من خلال

9. المخرجات النهائية

تلقى العميل

• تم الانتهاء من تصميم الصب بالقالب بما يتماشى مع أهداف التصميم الصناعي

• تم التحقق من صحة الهندسة المُحسَّنة بتقنية DFM عن طريق المحاكاة

• مفهوم مثبت للبوابات والتهوية

• الأدوات المصنعة والعينات الأولى

• عملية معالجة لاحقة محددة باستخدام الحاسوب (CNC) لضمان دقة الختم

• تحديد واضح للمناطق الحرجة للجودة

10. لماذا هذه القضية مهمة؟

يُعد هذا المشروع مثالاً واضحاً على

ليس مجرد غطاء معدني — بل:

• مكون حراري

• غلاف واقٍ

• بيان التصميم الصناعي

أصبح قابلاً للتصنيع من خلال:

• تخصص DFM

• القرارات القائمة على المحاكاة

• الاستخدام الصحيح لتقنية التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) حيث لا مجال للتنازل عن الدقة

ابدأ تشغيلًا تجريبيًا