حل مشکلات کیفیت معمولی پوسته گیربکس دو کلاچه ریخته گری فشار بالا

انتخاب: محصولات گیربکس دوکلاچه گیربکس دوکلاچه مرطوب هستند، پوسته پشتیبان از کلاچ و پوسته گیربکس تشکیل شده است، دو پوسته تولید شده با روش ریخته گری فشار بالا، در فرآیند توسعه و تولید محصول، فرآیند بهبود کیفیت دشواری را تجربه کرده است. در پایان صعود به سطوح 2020 حدود 60٪ و 95٪ نرخ واجد شرایط را خالی می کند، این مقاله راه حل هایی را برای مشکلات کیفیت معمولی خلاصه می کند.

گیربکس دوکلاچه مرطوب، که از یک مجموعه دنده آبشاری نوآورانه، یک سیستم درایو دنده الکترومکانیکی و یک محرک کلاچ الکترو هیدرولیک جدید استفاده می کند. پوسته بلنک از آلیاژ آلومینیوم ریخته گری فشار بالا ساخته شده است که دارای ویژگی های وزن سبک و استحکام بالا است. پمپ هیدرولیک، مایع روان کننده، لوله خنک کننده و سیستم خنک کننده خارجی در گیربکس وجود دارد که الزامات بالاتری را در مورد عملکرد مکانیکی جامع و عملکرد آب بندی پوسته مطرح می کند. این مقاله چگونگی حل مشکلات کیفی مانند تغییر شکل پوسته، سوراخ انقباض هوا و نرخ عبور نشتی را توضیح می‌دهد که بر میزان عبور تأثیر زیادی می‌گذارد.

1،حل مشکل تغییر شکل

شکل 1 (الف) زیر، گیربکس از محفظه جعبه دنده آلیاژ آلومینیوم ریخته گری شده فشار بالا و محفظه کلاچ تشکیل شده است. متریال مورد استفاده ADC12 است و ضخامت اصلی دیواره آن حدود 3.5 میلی متر است. پوسته گیربکس در شکل 1 (ب) نشان داده شده است. اندازه اصلی 485 میلی متر (طول) × 370 میلی متر (عرض) × 212 میلی متر (ارتفاع)، حجم 2481.5 میلی متر مکعب، منطقه پیش بینی شده 134903 میلی متر مربع، و وزن خالص حدود 6.7 کیلوگرم است. این یک قسمت حفره عمیق با دیواره نازک است. با توجه به تکنولوژی ساخت و فرآوری قالب، قابلیت اطمینان قالب گیری محصول و فرآیند تولید، قالب مطابق شکل 1 (ج) چیده شده است که از سه گروه لغزنده، قالب متحرک (در جهت بیرونی) تشکیل شده است. حفره) و قالب ثابت (در جهت حفره داخلی)، و نرخ انقباض حرارتی ریخته گری 1.0055٪ طراحی شده است.

در واقع، در فرآیند آزمایش دایکاست اولیه، مشخص شد که اندازه موقعیت محصول تولید شده توسط دایکاست کاملاً با الزامات طراحی متفاوت است (برخی از موقعیت ها بیش از 30٪ تخفیف داشتند)، اما اندازه قالب واجد شرایط بود و نرخ انقباض در مقایسه با اندازه واقعی نیز مطابق با قانون انقباض بود. همانطور که در شکل 1 (د) نشان داده شده است، برای یافتن علت مشکل، از اسکن سه بعدی پوسته فیزیکی و سه بعدی نظری برای مقایسه و تجزیه و تحلیل استفاده شد. مشخص شد که ناحیه قرارگیری پایه خالی تغییر شکل یافته است و مقدار تغییر شکل در ناحیه B 2.39 میلی متر و در ناحیه C 0.74 میلی متر بود. زیرا محصول بر اساس نقطه محدب فضای خالی A، B، C برای قسمت بعدی است. پردازش معیار موقعیت یابی و معیار اندازه گیری، این تغییر شکل منجر به در اندازه گیری، طرح ریزی اندازه های دیگر به A، B، C به عنوان پایه هواپیما، موقعیت سوراخ خارج از نظم است.

تجزیه و تحلیل علل این مشکل:

① اصل طراحی قالب ریخته گری فشار بالا یکی از محصولات پس از قالب گیری است که به محصول در مدل دینامیکی شکل می دهد، که نیاز به تأثیر بر روی مدل دینامیکی نیروی بسته بندی بیشتر از نیروهای وارد بر کیسه قالب ثابت است، زیرا به دلیل حفره عمیق محصولات ویژه در همان زمان، حفره عمیق در هسته در قالب ثابت و حفره بیرونی سطح تشکیل شده بر روی محصولات قالب متحرک برای تصمیم گیری جهت جدا شدن قالب زمانی که به ناچار کشش را تحمل می کند.

②در جهات چپ، پایین و راست قالب لغزنده هایی وجود دارد که نقش کمکی در بستن قبل از قالب گیری دارند. حداقل نیروی پشتیبانی در B بالایی است و تمایل کلی به مقعر شدن در حفره در حین انقباض حرارتی است. دو دلیل اصلی بالا منجر به بزرگترین تغییر شکل در B و به دنبال آن C می شود.

طرح بهبود برای حل این مشکل، اضافه کردن یک مکانیسم خروج قالب ثابت شکل 1 (ه) بر روی سطح قالب ثابت است. در B افزایش 6 پیستون قالب تنظیم، اضافه کردن دو پیستون قالب ثابت در C، میله پین ​​ثابت است که به اوج تنظیم مجدد تکیه می کنند، هنگامی که در حال حرکت هواپیما بستن قالب تنظیم اهرم تنظیم مجدد آن را به یک قالب فشار دهید، قالب فشار قالب خودکار ناپدید می شود، پشت. از فنر صفحه و سپس فشار به قله بالا، ابتکار عمل را برای ترویج محصولات از قالب ثابت پدید می آیند، به طوری که متوجه تغییر شکل قالب گیری جبران شود.

پس از اصلاح قالب، تغییر شکل قالب گیری با موفقیت کاهش می یابد. همانطور که در شکل 1 (f) نشان داده شده است، تغییر شکل ها در B و C به طور موثر کنترل می شوند. نقطه B +0.22mm و نقطه C +0.12 است که نیاز کانتور خالی 0.7mm را برآورده می کند و به تولید انبوه می رسد.

2، راه حل سوراخ انقباض پوسته و نشت

همانطور که برای همه شناخته شده است، ریخته گری فشار بالا یک روش شکل دهی است که در آن فلز مایع با اعمال فشار معین به سرعت در حفره قالب فلزی پر می شود و به سرعت تحت فشار برای به دست آوردن ریخته گری جامد می شود. با این حال، با توجه به ویژگی‌های طراحی محصول و فرآیند دایکاست، هنوز برخی از نواحی اتصالات داغ یا سوراخ‌های انقباض هوای پرخطر در محصول وجود دارد که به دلایل زیر است:

(1) ریخته گری تحت فشار از فشار بالا برای فشار دادن فلز مایع به داخل حفره قالب با سرعت بالا استفاده می کند. گاز موجود در محفظه فشار یا حفره قالب را نمی توان به طور کامل تخلیه کرد. این گازها در فلز مایع نقش دارند و در نهایت به صورت منافذ در ریخته گری وجود دارند.

(2) حلالیت گاز در آلومینیوم مایع و آلیاژ آلومینیوم جامد متفاوت است. در فرآیند انجماد، گاز ناگزیر رسوب می‌کند.

(3) فلز مایع به سرعت در حفره جامد می شود و در صورت عدم تغذیه موثر، برخی از قسمت های ریخته گری حفره انقباضی یا تخلخل انقباض ایجاد می کند.

محصولات DPT را که به طور متوالی وارد نمونه ابزار و مرحله تولید دسته کوچک شده اند به عنوان مثال در نظر بگیرید (شکل 2 را ببینید): میزان نقص سوراخ انقباض هوای اولیه محصول محاسبه شد و بالاترین آن 12.17٪ بود که در میان آن هوا بود. سوراخ انقباض بزرگتر از 3.5 میلی متر 15.71 درصد از کل عیوب را تشکیل می دهد و سوراخ انقباض هوا بین 1.5-3.5 میلی متر 42.93 درصد را تشکیل می دهد. این سوراخ‌های انقباض هوا عمدتاً در برخی از سوراخ‌های رزوه‌دار و سطوح آب‌بندی متمرکز بودند. این عیوب بر استحکام اتصال پیچ، سفتی سطح و سایر الزامات عملکردی ضایعات تأثیر می گذارد.

برای حل این مشکلات، روش های اصلی به شرح زیر است:

2.1سیستم خنک کننده نقطه ای

مناسب برای قطعات تک حفره عمیق و قطعات هسته بزرگ. قسمت تشکیل دهنده این سازه ها فقط دارای چند حفره عمیق یا قسمت حفره عمیق کشش هسته و غیره است و تعداد کمی از قالب ها توسط مقدار زیادی آلومینیوم مایع پیچیده می شود که به راحتی باعث گرم شدن بیش از حد قالب و ایجاد چسبندگی می شود. کرنش قالب، ترک داغ و سایر عیوب. بنابراین لازم است آب خنک کننده در نقطه عبور قالب حفره عمیق خنک شود. قسمت داخلی هسته با قطر بیشتر از 4 میلی متر توسط آب پرفشار 1.0-1.5mpa خنک می شود تا اطمینان حاصل شود که آب خنک کننده سرد و گرم است و بافت های اطراف هسته می توانند ابتدا جامد شوند و یک شکل را تشکیل دهند. لایه متراکم، به طوری که تمایل به انقباض و تخلخل را کاهش دهد.

همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، همراه با داده های تجزیه و تحلیل آماری شبیه سازی و محصولات واقعی، طرح خنک کننده نقطه نهایی بهینه شده است، و خنک کننده نقطه فشار بالا همانطور که در شکل 3 (د) نشان داده شده است، بر روی قالب تنظیم شده است که به طور موثر کنترل می شود. دمای محصول در ناحیه اتصال داغ، انجماد متوالی محصولات را متوجه شد، به طور موثر تولید سوراخ های انقباض را کاهش داد و نرخ واجد شرایط را تضمین کرد.

2.2اکستروژن موضعی

اگر ضخامت دیواره طراحی ساختار محصول ناهموار باشد یا گره‌های داغ بزرگ در برخی قسمت‌ها وجود داشته باشد، سوراخ‌های انقباض در قسمت جامد نهایی ظاهر می‌شوند، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 4 (C) زیر. با فرآیند دایکاست و افزایش روش خنک سازی نمی توان از ایجاد سوراخ های انقباض در این محصولات جلوگیری کرد. در این زمان می توان از اکستروژن موضعی برای حل مشکل استفاده کرد. نمودار ساختار فشار جزئی همانطور که در شکل 4 (الف) نشان داده شده است، یعنی مستقیماً در سیلندر قالب نصب شده است، پس از پر شدن فلز مذاب در قالب و جامد شدن قبل از آن، نه به طور کامل در مایع فلزی نیمه جامد در حفره، در نهایت انجماد دیوار ضخیم با فشار میله اکستروژن تغذیه اجباری برای کاهش یا از بین بردن نقص حفره انقباض آن، به منظور به دست آوردن کیفیت بالا ریخته گری قالب.

2.3اکستروژن ثانویه

مرحله دوم اکستروژن، تنظیم یک سیلندر دو زمانه است. ضربه اول، قالب گیری جزئی سوراخ پیش ریخته گری اولیه را تکمیل می کند و هنگامی که آلومینیوم مایع اطراف هسته به تدریج جامد می شود، عمل اکستروژن دوم شروع می شود و در نهایت اثر دوگانه پیش ریخته گری و اکستروژن محقق می شود. محفظه گیربکس را به عنوان مثال در نظر بگیرید، نرخ واجد شرایط تست گاز گیر محفظه گیربکس در مرحله اولیه پروژه کمتر از 70 درصد است. توزیع قطعات نشتی عمدتاً تقاطع پاساژ روغن 1# و پاساژ روغن 4# (دایره قرمز رنگ در شکل 5) مطابق شکل زیر است.

2.4سیستم دونده ریخته گری

سیستم ریخته گری قالب دایکاست فلزی کانالی است که در شرایط دمای بالا، فشار بالا و سرعت بالا، حفره مدل دایکاست را با مایع مذاب فلزی در محفظه پرس دستگاه دایکاست پر می کند. این شامل رانر مستقیم، رانر متقاطع، رانر داخلی و سیستم اگزوز سرریز می باشد. آنها در فرآیند حفره پر کردن فلز مایع هدایت می شوند، وضعیت جریان، سرعت و فشار انتقال فلز مایع، اثر اگزوز و قالب قالب در جنبه هایی مانند حالت تعادل حرارتی کنترل و تنظیم مهم است. سیستم دروازه ای تصمیم به کیفیت سطح ریخته گری و همچنین عامل مهم وضعیت ریزساختار داخلی است. طراحی و نهایی سازی سیستم ریختن باید بر اساس ترکیب تئوری و عمل باشد.

2.5PراسOبهینه سازی

فرآیند دایکستینگ یک فرآیند پردازش گرم است که ماشین ریخته گری دایکاست، قالب ریخته گری و فلز مایع را با توجه به فرآیند از پیش انتخاب شده و پارامترهای فرآیند ترکیب و استفاده می کند و با کمک درایو قدرت، قالب گیری را به دست می آورد. این همه عوامل را در نظر می گیرد، مانند فشار (از جمله نیروی تزریق، فشار خاص تزریق، نیروی انبساط، نیروی قفل قالب)، سرعت تزریق (از جمله سرعت پانچ، سرعت دروازه داخلی، و غیره)، سرعت پر کردن و غیره. ، دماهای مختلف (دمای ذوب فلز مایع، دمای ریخته گری قالب، دمای قالب و غیره)، زمان های مختلف (زمان پر شدن، زمان نگهداری فشار، زمان نگهداری قالب و غیره)، خواص حرارتی قالب (سرعت انتقال حرارت، گرما). نرخ ظرفیت، گرادیان دما، و غیره)، خواص ریخته گری و خواص حرارتی فلز مایع، و غیره. این نقش اصلی در فشار ریخته گری، سرعت پر شدن، ویژگی های پر شدن و خواص حرارتی قالب دارد.

2.6استفاده از روش های نوآورانه

برای حل مشکل نشتی قطعات شل در داخل قطعات خاص پوسته گیربکس، پس از تایید هر دو طرف عرضه و تقاضا، از محلول بلوک آلومینیومی سرد پیشگام استفاده شد. یعنی همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است قبل از پر شدن یک بلوک آلومینیومی در داخل محصول بارگذاری می شود. پس از پر شدن و انجماد، این درج در داخل موجودیت قطعه باقی می ماند تا مشکل انقباض و تخلخل موضعی حل شود.