Переход от идеи или прототипа к реальному литью под давлением почти всегда начинается с 3D-модели. На этом этапе у многих возникает ощущение, что «модель уже готова»: геометрия есть, размеры заданы, сборка сходится. Но при попытке запустить изделие в мелкосерийное производство выясняется, что модель требует доработок — иногда неочевидных, иногда критичных.
Практика мелкосерийного литья показывает, что одна и та же деталь может потребовать совершенно разной подготовки в зависимости от способа изготовления. Типовые требования к алюминиевой оснастке, объёму партий и ресурсу форм можно посмотреть здесь — они хорошо показывают, почему именно 3D-модель становится ключевой точкой риска.
Ниже — 12 правок, которые чаще всего вносятся в модель перед литьём под давлением и напрямую влияют на сроки, стоимость и стабильность серии.
Уклоны на вертикальных поверхностях
Одна из самых распространённых проблем — отсутствие или недостаточность уклонов. В CAD-модели вертикальная стенка может выглядеть корректно, но при извлечении детали из формы она начинает цепляться за стенки.
Что обычно корректируют:
- добавляют уклон от 0,5° до 2° (в зависимости от материала и высоты стенки);
- увеличивают уклон в зонах с текстурой;
- пересматривают декоративные элементы, которые «съедают» уклон.
Даже минимальный уклон часто решает проблему выталкивания без изменения внешнего вида изделия.
Толщина стенок и её равномерность
Модель, созданная под 3D-печать или фрезеровку, нередко имеет резкие перепады толщин. Для литья это прямой путь к:
- усадочным раковинам;
- короблению;
- локальным напряжениям.
Типовая правка — выравнивание толщин и переработка массивных участков в ребристую структуру. Визуально деталь может почти не измениться, но технологичность вырастает в разы.
Радиусы вместо острых углов
Острые внутренние углы — ещё один «наследственный дефект» инженерных моделей. В форме они:
- ускоряют износ;
- затрудняют заполнение;
- повышают риск трещин.
Перед запуском почти всегда:
- добавляют внутренние радиусы;
- увеличивают наружные скругления;
- унифицируют радиусы по всей детали.
Линия разъёма формы
Инженерная модель часто не предполагает, как именно форма будет раскрываться. В результате линия разъёма проходит:
- по видимой поверхности;
- через функциональные зоны;
- по сложной криволинейной геометрии.
При подготовке модели линию разъёма стараются:
- увести в менее заметные зоны;
- сделать максимально простой;
- согласовать с направлением уклонов.
Иногда ради этого меняют ориентацию всей детали.
Поднутрения и «невидимые ловушки»
Поднутрения — одна из самых дорогих ошибок. Они могут быть неочевидны в модели, особенно при сложной геометрии.
Типовые решения:
- изменение формы элемента;
- разрыв геометрии на сборку;
- добавление технологических окон;
- упрощение декоративных элементов.
Часто поднутрение можно убрать минимальным смещением грани на доли миллиметра.
Рёбра жёсткости: форма важнее количества
Добавляя рёбра, легко переборщить: слишком толстые или слишком частые рёбра приводят к тем же проблемам, что и массивные стенки.
Перед литьём обычно:
- уменьшают толщину ребра до 0,5–0,7 от толщины стенки;
- добавляют радиусы сопряжения;
- убирают рёбра, не работающие на жёсткость.
Посадочные места и допуски
Модель может быть идеально точной, но допуски для литья под давлением отличаются от механической обработки.
Типовые правки:
- увеличение зазоров;
- компенсация усадки материала;
- разделение «критических» и второстепенных размеров.
Часть точных поверхностей изначально проектируют под последующую мехобработку.
Места установки выталкивателей
Выталкиватели редко учитываются на этапе дизайна. В результате они попадают:
- на лицевые поверхности;
- в зоны с тонкой геометрией;
- рядом с функциональными элементами.
Перед запуском в модели:
- закладывают площадки под выталкиватели;
- перераспределяют усилие выталкивания;
- усиливают зоны контакта.
Литниковая система и точки впрыска
Хотя литниковая система проектируется отдельно, геометрия детали напрямую влияет на её конфигурацию.
Иногда приходится:
- менять толщины в зоне впрыска;
- перераспределять массивы материала;
- добавлять технологические приливы.
Без этих правок заполнение формы становится нестабильным.
Поверхности под текстуру и отделку
Текстура, которая красиво выглядит в рендере, может оказаться проблемной в форме.
Перед литьём:
- увеличивают уклоны под текстуру;
- упрощают сложные паттерны;
- корректируют глубину рельефа.
Это снижает риск залипания и дефектов поверхности.
Сборочные элементы и защёлки
Защёлки, клипсы и тонкие фиксаторы требуют особого внимания:
- проверяют направление деформации;
- корректируют толщину и радиусы;
- убирают поднутрения.
Нередко одну защёлку перерабатывают несколько раз, прежде чем она начинает стабильно работать в серии.
Избыточная сложность геометрии
Иногда самая важная правка — упрощение. Модель может быть технически реализуемой, но слишком сложной для стабильного мелкосерийного производства.
В таких случаях:
- объединяют элементы;
- убирают декоративные излишества;
- пересматривают форму с точки зрения функции, а не внешнего вида.
Почему эти правки критичны именно для мелких серий
В мелкосерийном литье цена ошибки выше: форма рассчитывается на ограниченный ресурс, а каждая доработка отнимает время и бюджет. Хорошо подготовленная 3D-модель:
- сокращает цикл согласования;
- снижает количество тестовых отливок;
- уменьшает риск переделок оснастки;
- ускоряет выход на стабильную серию.
Именно поэтому подготовка модели — не формальность, а отдельный инженерный этап, который напрямую влияет на результат.
Итог
3D-модель для литья под давлением — это не просто «красивая геометрия», а инструмент производства. Чем раньше в неё заложены уклоны, радиусы, равномерные толщины и технологические зоны, тем проще и быстрее изделие проходит путь от файла к готовым деталям.
Если рассматривать модель как часть технологического процесса, а не только как конструкторский документ, большинство проблем мелкосерийного литья решаются ещё до начала изготовления формы.
