Si vous êtes un ingénieur produit ou un professionnel des achats travaillant sur des pièces qui ont besoin à la fois de formes complexes et de haute précision - comme des composants automobiles ou des boîtiers d'appareils électroniques -Prototype CNC Traitement des pièces moulées est votre solution idéale. Ce processus combine l'efficacité de la coulée de mat (pour façonner le métal fondu en formes complexes) avec la précision de l'usinage CNC (pour affiner les détails et augmenter la précision). Décomposons tout ce que vous devez savoir, avec des exemples et des données du monde réel pour guider vos décisions.
Qu'est-ce que le traitement du prototype CNC des pièces moulées?
Prototype CNC Traitement des pièces moulées fait référence à l'utilisation du contrôle numérique de l'ordinateur (CNC) Technologie pour affiner les pièces moulées en prototypes de haute précision. D'abord, Le moulage de la matrice injecte du métal fondu (comme l'aluminium ou le zinc) dans un moule sous haute pression pour créer une forme de partie rugueuse - grand pour complexe, conceptions à parois minces. Mais les moulages de matrices manquent souvent de précision et de douceur de surface nécessaire pour le prototypage. C'est là que l'usinage CNC intervient: il supprime l'excès de couche de matériau par couche, Ajout de détails complexes et assurer des tolérances serrées (aussi bas que ± 0,005 mm).
Prenez un fabricant d'appareils électroniques, Par exemple. Ils avaient besoin 10 Prototype de boîtiers en aluminium pour une nouvelle tablette. Le moulage de la matrice a créé la forme de logement de base (avec de fines murs de 1.2 MM) juste 2 Minutes par pièce - mais le bord du logement avait un 0.1 Erreur MM, et la surface était inégale. Utilisation du traitement du prototype CNC, Ils ont taillé le bord 150 longueur mm (erreur jusqu'à 0.003 MM) et lissé la surface à Ra 0.8 μm. Le résultat? Prototypes qui correspondent parfaitement aux composants internes de la tablette.
Avantages clés du traitement du prototype CNC des pièces moulées
Ce processus propose 5 Avantages majeurs qui le distinguent pour le prototypage. Nous utiliserons une étude de cas d'un fournisseur de pièces automobiles (Prototypage d'un support de capteur en alliage de zinc) Pour mettre en évidence chaque avantage.
| Avantage | Comment ça marche dans la pratique | Données du cas automobile |
| Amélioration de la précision | Corrige les erreurs de moulage de la matrice (comme des bords inégaux) et ajoute de beaux détails. | La coulée de matrice avait une erreur de diamètre de trou de 0.05 MM; CNC l'a réduit à 0.002 MM. |
| Traitements de surface flexibles | Permet de polir, anodisé, ou les finitions plaquées - quelque chose de base de base de base ne peut pas faire. | Le support du capteur avait besoin d'une finition résistante à la corrosion; Les surfaces préparées au CNC ont permis une électroduction (Augmentation de la résistance à la rouille de 80%). |
| Rangeant pour les petits lots | Le moulage de la matrice a besoin de moules coûteux (jusqu'à $10,000), Mais CNC saute des outils supplémentaires - parfaits pour 1-50 prototype pieces. | The automotive supplier saved $8,000 by using existing die casting molds and adding CNC processing instead of making new high-precision molds. |
| Utilisation élevée des matériaux | Die castings have minimal waste (excess metal is recyclable), and CNC only removes what’s needed. | 90% of the zinc alloy in the sensor bracket was reused—CNC only removed 5% of the material to refine the shape. |
| Revirement rapide | Die casting speeds up initial part creation, and CNC machining is quick for small prototype runs. | 10 sensor brackets were ready in 3 jours (2 days for die casting, 1 day for CNC processing) contre. 7 jours avec l'usinage CNC complet à partir de zéro. |
Processus étape par étape du traitement du prototype CNC des pièces moulées
Le processus a 7 étapes clés, chacun essentiel pour obtenir un prototype fiable. Nous utiliserons le boîtier de boîtier de la tablette du fabricant de périphériques électroniques pour illustrer chaque étape.
1. Mourir la partie initiale
D'abord, Créez la forme de base avec le moulage. Choisissez un métal (aluminium, zinc, ou magnésium) Sur la base des besoins du prototype, l'aluminium est idéal pour les pièces légères comme les boîtiers de tablette.
- Exemple de cas: Le fabricant a utilisé l'alliage en aluminium (A380) pour le boîtier de la tablette. Ils ont injecté de l'aluminium fondu (à 650 ° C) dans un moule en acier sous 1,200 pression de la barre. Chaque logement a pris 2 Minutes à lancer.
- Astuce: Utilisez un moule à moulage avec des dimensions légèrement plus grandes (ajouter 0.1-0.2 MM) laisser de la place pour l'usinage CNC.
2. Conception & Programmation CNC
Suivant, créer un modèle 3D du prototype final (Utilisation de logiciels comme SolidWorks) et écrire un programme CNC. Le programme indique à la machine quelles zones, À quelle vitesse se déplacer, et quels outils utiliser.
Dans le cas de tablette, Le modèle 3D a spécifié un 150 mm × 250 logement mm avec un 0.5 Groove profonde mm pour l'écran. Le programme CNC a utilisé le code G pour cartographier un chemin de coupe linéaire pour la rainure - l'inscription de chaque logement avait la même profondeur.
3. Machine & Configuration de l'outil
Sélectionnez une fraiseuse CNC (Meilleur pour les pièces plates ou complexes comme les boîtiers) Et les bons outils de coupe. Le matériau de l'outil doit correspondre au métal moulé pour éviter l'usure.
Le fabricant a utilisé une fraiseuse CNC à 3 axes et un moulin à extrémité en carbure (Wc-co). Le carbure fonctionne bien avec l'aluminium - l'usure des outils réducteurs par 50% par rapport aux outils en acier à grande vitesse. Ils ont également utilisé un mandrin sous vide pour tenir le logement en toute sécurité (Empêche le mouvement pendant l'usinage).
4. Usinage brutal
Retirez rapidement la majeure partie de l'excès. Cette étape façonne le prototype près de sa forme finale mais laisse une petite quantité de matériau pour la finition.
- Exemple de cas: Le bord moulé du logement de la tablette était 150.1 MM (0.1 mm sur la cible). L'usinage rugueux l'a taillé à 150.02 MM (enlèvement 0.08 MM) à 3,000 RPM et un taux d'alimentation de 100 mm / min. Cela a pris 2 minutes par logement.
- But: Couper rapidement mais éviter de surchauffer le métal (L'aluminium peut se déformer à des températures de plus de 200 ° C).
5. Usinage final
Refine the prototype to its exact dimensions and smooth the surface. This step is where CNC adds precision—tolerances are tightened, and details like grooves or holes are finalized.
Dans le cas de tablette, finish machining cut the edge from 150.02 mm to the target 150 MM (enlèvement 0.02 MM) à 4,000 RPM (slower feed rate: 50 mm / min). It also smoothed the housing’s surface to Ra 0.8 μm—perfect for attaching the tablet’s screen.
6. Post-traitement
Après l'usinage, add final touches to improve the prototype’s performance and appearance. Les étapes courantes incluent:
- Nettoyage: Use ultrasonic cleaning to remove cutting fluid and metal chips (the manufacturer cleaned each housing for 5 minutes in a water-based solution).
- Débarquant: Sand sharp edges (they used 400-grit sandpaper to smooth the housing’s corners).
- Traitement de surface: Apply finishes like anodizing (they added a clear anodized layer to the housing—improving scratch resistance by 60%).
7. Contrôle de qualité
Test the prototype to ensure it meets design requirements. Use precision tools to check dimensions, finition de surface, and fit.
The manufacturer used 3 tools for quality control:
- Digital Caliper: Checked the housing’s length (150 mm ±0.003 mm—all prototypes passed).
- Surface Roughness Tester: Verified the Ra value (0.8 μm—no variation between pieces).
- Test d'ajustement: Attached the housing to the tablet’s internal components (tous 10 prototypes fit without gaps).
Défis communs & Solutions in CNC Prototype Processing of Die Castings
Même avec une planification minutieuse, issues can arise. Voici 3 common problems and how to fix them—using data from the automotive sensor bracket case.
| Défi | Impact | Solution |
| Die Casting Porosity | Small holes in the metal cause CNC tools to chip (ruiné 20% of early brackets). | Use vacuum-assisted die casting (reduces porosity by 90%) before CNC machining. |
| Machining Vibration | Causes uneven cuts (bracket’s hole had a 0.005 Erreur MM). | Tighten the CNC machine’s spindle (reduced vibration by 60%) and use a heavier workpiece holder. |
| Surface Scratches | Poor aesthetics (scratches on 15% of brackets). | Replace worn cutting tools every 5 prototypes and use a coolant (5% concentration) during machining. |
Application Scenarios of CNC Prototype Processing of Die Castings
This process is widely used across industries where precision and complex shapes matter. Voici 3 key sectors:
- Automobile: Prototyping parts like sensor brackets, composants de transmission, or engine housings. Par exemple, a car maker used this process to test 20 aluminum engine covers—achieving the 0.004 Tolérance MM nécessaire pour l'ajustement du moteur.
- Électronique: Faire des prototypes pour les boîtiers d'appareils, chauffer, ou pièces de connecteur. Le boîtier de logement de la tablette ci-dessus est un exemple parfait.
- Aérospatial: Créer des poids légers, pièces de haute précision comme les corps de valve en alliage de magnésium. Une startup aérospatiale a utilisé ce processus pour prototyper 5 corps de valve - chacun avec une erreur de rondeur de juste 0.002 MM.
Vue de la technologie YIGU sur le traitement du prototype CNC des moulages de matrice
À la technologie Yigu, Nous avons aidé 350+ Les clients exploitent l'effet Prototype CNC Traitement des pièces moulées pour vite, prototypage rentable. Nous pensons que ce processus comble l'écart entre l'efficacité de Die Casting et la précision de CNC - idéal pour les équipes ayant besoin de tester des pièces complexes sans coûts de moisissure élevés. Notre équipe utilise le moulage de matrice assistée sous vide pour réduire la porosité et la surveillance CNC alimentée par AI pour attraper les erreurs tôt, Couper le prototype de délais à des délais 2-4 jours. Pour les professionnels de l'approvisionnement, Cela signifie réduire les coûts (jusqu'à 40% Économies vs. Usinage CNC complet) et les prototypes qui correspondent à la qualité de la production de masse. Nous recyclons également 95% des déchets de moulage et des déchets CNC pour minimiser l'impact environnemental.
FAQ
- Q: Quels métaux fonctionnent le mieux pour le traitement du prototype CNC des moulages de matrice?
UN: Aluminium (léger, faible coût) et zinc (facile à lancer, haute précision) sont les plus courants. Le magnésium fonctionne pour les pièces ultra-légères (comme des composants aérospatiaux), Mais c'est plus cher. Nous recommandons souvent l'alliage d'aluminium A380 pour les prototypes électroniques et automobiles.
- Q: Combien de prototypes puis-je faire avec ce processus?
UN: C'est parfait pour les petits lots - 1 à 50 pièces. Par exemple, Nous avons fait 30 supports de capteurs en alliage de zinc pour un client automobile 3 jours. Si vous avez besoin 100+ pièces, moulage de moules avec une production CNC complète (pas seulement le prototypage) peut être plus rentable.
- Q: Can CNC prototype processing fix major die casting defects (like warping)?
UN: It can fix small defects (comme 0.1 mm edge errors or surface unevenness), but not major ones (like severe warping or large holes). Pour éviter cela, Nous inspectons toujours les pièces moulées en premier - si la déformation dépasse 0.2 MM, Nous avons refoncé la pièce avant l'usinage CNC.
