Проектирование литого алюминиевого корпуса IP67 с кольцевым уплотнением: Практические инженерные соображения
Разработка надежного Алюминий IP67 литой корпус Это не просто выбор прочного материала и сборка двух частей вместе. Конструкция должна тщательно интегрировать технологичность литья под давлением, прецизионная обработка, и надежная система уплотненияобычно основывается на Кольцевая силиконовая прокладка.
Типовая конструкция литого корпуса IP67
Стандартный алюминиевый корпус, рассчитанный на защиту IP67, обычно состоит из двух основных компонентов:
-
Корпус основания
-
Крышка (верхняя крышка)
Для рассматриваемого здесь примера корпуса приблизительные размеры таковы:
-
116 × 116 × 41 мм
(4,57 × 4,57 × 1,61 дюйма)
Толщина стенок:
| Компонент | Толщина |
|---|---|
| База | ~2,67 мм |
| Крышка | ~3,30 мм |
Эти значения толщины типичны для алюминиевого литья под давлением. Толщина стенки между 2 мм и 4 мм как правило, обеспечивает хорошее качество литья при сохранении достаточной механической прочности.
Почему при литье под давлением необходимы черновые углы
При литье алюминия под давлением вертикальные стенки не могут быть идеально прямыми. A угол осадки необходимо вводить для того, чтобы затвердевшую отливку можно было извлечь из стальной формы без прилипания.
Без чернового угла может возникнуть несколько производственных проблем:
-
Царапины на поверхности во время выброса
-
Деформация тонких стенок
-
Сложность извлечения отливки из формы
-
Ускоренный износ оснастки
Типичные рекомендации по чертежам при литье алюминия под давлением:
| Поверхность | Рекомендуемый проект |
|---|---|
| Внешние поверхности | ~1° |
| Внутренние стены | 1-2° |
Для шкафа с высотой стенки около 41 ммПри осадке в 1° теоретически разница в размерах составит примерно 0,7 мм между верхним и нижним краями.
Во многих конструкциях шкафов инженеры уменьшают угол тяги до около 0,4°-0,5° чтобы свести к минимуму видимые различия в размерах между крышкой и основанием. Даже при такой уменьшенной тяге небольшое смещение размеров неизбежно.
Вызов внешнему виду: Выравнивание крышки и основания
С точки зрения заказчика, часто желательно, чтобы Крышка и основание идеально выровнены после сборки. Видимые ступеньки или смещение по внешним краям могут повлиять на визуальное качество корпуса.
Однако из-за угла осадки, необходимого при литье под давлением, достижение идеально идентичные внешние размеры непосредственно после отливки не является реалистичным.
Чтобы решить эту проблему и сохранить стабильность производственного процесса, многие производители применяют гибридный процесс.
Сочетание литья под давлением и обработки с ЧПУ
Практичное решение, используемое во многих проектах промышленных корпусов:
Литье под давлением → Обработка с ЧПУ → Сборка
Процесс работы прост:
-
Компонентами корпуса являются литье под давлением с требуемыми углами вытяжки для обеспечения надежного освобождения формы.
-
После отливки критические внешние края крышки и основания обработаны на ЧПУ.
-
Механическая обработка устраняет небольшое смещение размеров, создаваемое углом вытяжки, что позволяет добиться соответствия конечных внешних размеров.
Этот метод дает несколько преимуществ:
-
Поддерживает стабильное производство литья под давлением
-
Достижения чистое внешнее выравнивание
-
Повышает точность сборки
-
Обеспечивает постоянное качество уплотнительной поверхности
Хотя механическая обработка добавляет дополнительный этап, она широко используется в корпусах высокого качества, где важны и внешний вид, и герметичность.
Роль кольцевого силиконового уплотнения
Система уплотнения является наиболее важным элементом для достижения Защита IP67.
В большинстве литых корпусов используется Кольцевая прокладка из силиконовой резины устанавливается в обработанный паз между крышкой и основанием.
Обычно выбирают силиконовые уплотнительные кольца, поскольку они обеспечивают:
-
Отличная эластичность
-
Широкая температурная устойчивость
-
Хорошая устойчивость к атмосферным воздействиям и ультрафиолету
-
Длительный срок службы
Когда крышка затягивается винтами, уплотнительное кольцо сжимается между двумя частями, образуя сплошной герметичный барьер, который предотвращает попадание воды или пыли внутрь шкафа.
Проектирование канавки для уплотнительного кольца
Уплотнительная канавка должна быть тщательно разработана для достижения надлежащего сжатия. Типичные инженерные соображения включают:
Коэффициент сжатия уплотнительного кольца
Для силиконовых уплотнительных колец рекомендуемое сжатие обычно составляет:
-
20% - 30%
Этот диапазон обеспечивает надежное уплотнение, предотвращая чрезмерную нагрузку на прокладку.
Отделка поверхности
Уплотнительные поверхности должны быть достаточно гладкими, чтобы предотвратить утечки. Обработанная алюминиевая поверхность обычно обеспечивает требуемую чистоту.
Расположение канавки
Паз обычно располагается на корпус основанияВ то время как крышка обеспечивает плоскую поверхность для сжатия.
Непрерывный путь уплотнения
Паз должен образовывать замкнутый цикл по всему периметру корпуса для обеспечения защиты IP.
Требования к обработке уплотнительных поверхностей
Для обеспечения стабильных характеристик уплотнения поверхности, соприкасающиеся с уплотнительным кольцом, обычно CNC обработаны после литья.
Типичные допуски для уплотнительных поверхностей составляют:
-
±0,05 мм (±0,002 дюйма)
Такая точность обеспечивает равномерное сжатие уплотнительного кольца по всему корпусу, что очень важно для достижения надежной герметизации по стандарту IP67.
Заключение
Разработка надежного Корпус из литого алюминия со степенью защиты IP67 требует тщательной координации между дизайном изделия и производственным проектированием. Такие элементы, как углы вытяжки, обработка на ЧПУ и геометрия кольцевого уплотнения все они вносят свой вклад в конечные характеристики корпуса.
Путем комбинирования Литье под давлением для повышения эффективности конструкции, Прецизионная обработка для обеспечения точности размеров, и правильно спроектированная система уплотнения силиконовыми кольцамиПроизводители могут выпускать корпуса, отвечающие обоим требованиям эстетические ожидания и высокие стандарты защиты окружающей среды.