Løsning af typiske kvalitetsproblemer med højtryksstøbt dobbeltkoblings gearkasseskal

Vælg til: Dobbeltkoblingsgearkasseprodukter er våde dobbeltkoblingsgearkasser, støtteskallen består af kobling og gearkasseskal, de to skaller fremstillet ved højtryksstøbemetoden, har under produktudvikling og produktion oplevet en vanskelig kvalitetsforbedringsproces , blank omfattende kvalificeret sats med omkring 60 % 95 % ved udgangen af ​​opstigningen til 2020-niveauer, Denne artikel opsummerer løsninger på typiske kvalitetsproblemer.

Våd dobbeltkoblingstransmission, som bruger et innovativt kaskadegearsæt, et elektromekanisk gearskiftesystem og en ny elektrohydraulisk koblingsaktuator. Skalemnet er lavet af højtryksstøbt aluminiumslegering, som har egenskaberne letvægt og høj styrke. Der er hydraulikpumpe, smørevæske, kølerør og eksternt kølesystem i gearkassen, som stiller højere krav til skallens omfattende mekaniske ydeevne og tætningsevne. Dette papir forklarer, hvordan man løser kvalitetsproblemer såsom skaldeformation, luftkrympningshul og lækagegennemløbshastighed, som i høj grad påvirker beståelseshastigheden.

1,Løsning af deformationsproblem

Figur 1 (a) nedenfor,Gearkassen er sammensat af et højtryksgearkassehus af støbt aluminiumslegering og et koblingshus. Det anvendte materiale er ADC12, og dets grundlæggende vægtykkelse er omkring 3,5 mm. Gearkasseskallen er vist i figur 1 (b). Grundstørrelsen er 485 mm (længde) × 370 mm (bredde) × 212 mm (højde), volumen er 2481,5 mm3, det projekterede areal er 134903 mm2, og nettovægten er omkring 6,7 kg. Det er en tyndvægget dyb hulrumsdel. I betragtning af formens fremstillings- og forarbejdningsteknologi, pålideligheden af ​​produktstøbning og produktionsproces, er formen arrangeret som vist i figur 1 (c), som er sammensat af tre grupper af skydere, der bevæger formen (i retning af det ydre). hulrum) og fast form (i retning af det indre hulrum), og den termiske krympningshastighed for støbningen er designet til at være 1,0055%.

dsad

I processen med den indledende trykstøbningstest blev det faktisk konstateret, at positionsstørrelsen af ​​produktet fremstillet ved trykstøbning var ret forskellig fra designkravene (nogle positioner var over 30 % rabat), men formstørrelsen var kvalificeret, og svindhastighed sammenlignet med den faktiske størrelse var også i overensstemmelse med svindloven. For at finde ud af årsagen til problemet blev der brugt 3D-scanning af den fysiske skal og teoretisk 3D til sammenligning og analyse, som vist i figur 1 (d). Det blev konstateret, at emnets basispositioneringsareal var deformeret, og deformationsmængden var 2,39 mm i område B og 0,74 mm i område C. Fordi produktet er baseret på det konvekse punkt for emne A, B, C for den efterfølgende forarbejdning positionering benchmark og måling benchmark, denne deformation fører til i målingen, andre størrelse projektion til A, B, C som grundlag for flyet, positionen af ​​hullet er ude af funktion.

Analyse af årsagerne til dette problem:

①Højtryksstøbeformens designprincip er et af produkterne efter afformning, hvilket giver form til produktet på den dynamiske model, hvilket kræver, at effekten på den dynamiske model af pakkekraft er større end kræfterne, der virker på den faste formpose tæt, pga. det dybe hulrum specialprodukter på samme tid, dybt hulrum inden i kernerne på den faste form og udvendig hulrum dannet overflade på de bevægelige formprodukter for at bestemme retningen af ​​støbeformen, hvornår vil uundgåeligt lide trækkraften;

②Der er skydere i venstre, nedre og højre retning af formen, som spiller en hjælperolle ved fastspænding før afformning. Den mindste støttekraft er ved det øvre B, og den overordnede tendens er at konkave i hulrummet under termisk krympning. Ovenstående to hovedårsager fører til den største deformation ved B, efterfulgt af C.

Forbedringsskemaet til at løse dette problem er at tilføje en fast matriceudstødningsmekanisme, figur 1 (e) på den faste matriceoverflade. Ved B øget 6 sæt støbeform stempel, tilføjelse af to faste støbeform stempel i C, fast stift stang er at stole på nulstilling peak, når du flytter støbeformen klemmeplan sæt nulstillingshåndtaget tryk den ind i en støbeform, støbeformens automatiske dysetryk forsvinder, bagsiden af pladefjederen og derefter skubbe den øverste top, tage initiativ til at fremme produkter, der kommer ud af den faste form, for at realisere offset afformningsdeformation.

Efter modifikation af formen reduceres afformningsdeformationen med succes. Som vist i fig. 1 (f) er deformationerne ved B og C effektivt kontrolleret. Punkt B er +0,22 mm og punkt C er +0,12, hvilket opfylder kravet til emnekonturen på 0,7 mm og opnår masseproduktion.

2 、 Løsning af skalkrympehul og lækage

Som det er kendt for alle, er højtryksstøbning en formningsmetode, hvor det flydende metal hurtigt fyldes ind i metalformens hulrum ved at påføre et vist tryk og størkner hurtigt under tryk for at opnå støbningen. Men afhængigt af egenskaberne ved produktdesign og trykstøbeproces er der stadig nogle områder med varme samlinger eller højrisiko luftkrympehuller i produktet, hvilket skyldes:

(1) Trykstøbning bruger højt tryk til at presse flydende metal ind i formhulrummet ved høj hastighed. Gassen i trykkammeret eller formhulrummet kan ikke udledes fuldstændigt. Disse gasser er involveret i flydende metal og eksisterer til sidst i støbningen i form af porer.

(2) Opløseligheden af ​​gas i flydende aluminium og fast aluminiumslegering er forskellig. I størkningsprocessen udfældes gas uundgåeligt.

(3) Det flydende metal størkner hurtigt i hulrummet, og i tilfælde af ingen effektiv tilførsel vil nogle dele af støbegodset producere krympehulrum eller krympeporøsitet.

Tag DPT's produkter, der successivt er gået ind i værktøjsprøven og små batch-produktionsstadiet som et eksempel (se figur 2): Defektraten for produktets indledende luftkrympehul blev talt, og den højeste var 12,17%, hvoriblandt luften krympehul større end 3,5 mm udgjorde 15,71 % af de samlede defekter, og luftkrympehullet mellem 1,5-3,5 mm stod for 42,93 %. Disse luftkrympehuller var hovedsageligt koncentreret i nogle gevindhuller og tætningsflader. Disse defekter vil påvirke boltforbindelsens styrke, overfladetæthed og andre funktionelle krav til skrotet.

For at løse disse problemer er de vigtigste metoder som følger:

dsafc

2.1SPOT KØLESYSTEM

Velegnet til enkelte dybe hulrumsdele og store kernedele. Den dannende del af disse strukturer har kun nogle få dybe hulrum eller den dybe hulrumsdel af kernetrækket osv., og få forme er pakket ind af en stor mængde flydende aluminium, som er let at forårsage overophedning af formen, hvilket forårsager klæbrig skimmelsvamp, varme revner og andre defekter. Derfor er det nødvendigt at tvinge afkøling af kølevandet ved passagepunktet for den dybe hulrumsform. Den indre del af kernen med en diameter større end 4 mm afkøles med 1,0-1,5 mpa højtryksvand, for at sikre, at kølevandet er koldt og varmt, og kernens omgivende væv først kan størkne og danne en tætte lag for at reducere krympning og porøsitetstendens.

Som vist i figur 3, kombineret med de statistiske analysedata for simulering og faktiske produkter, blev slutpunktkølelayoutet optimeret, og højtrykspunktkølingen som vist i figur 3(d) blev indstillet på formen, som effektivt styrede produkttemperaturen i det varme fugeområde, realiserede den sekventielle størkning af produkter, reducerede effektivt genereringen af ​​krympehuller og sikrede den kvalificerede hastighed.

cdsfvd

2.2Lokal ekstrudering

Hvis vægtykkelsen af ​​produktstrukturdesignet er ujævn, eller der er store varme knuder i nogle dele, er der en tendens til, at krympehuller opstår i den endelige størknede del, som vist i fig. 4 (C) nedenfor. Krympehullerne i disse produkter kan ikke forhindres af trykstøbeprocessen og forøgelse af kølemetoden. På dette tidspunkt kan lokal ekstrudering bruges til at løse problemet. Deltryksstrukturdiagram som vist i figur 4 (a), nemlig installeret direkte i formcylinderen, efter at det smeltede metal er fyldt i formen og størknet før, ikke helt i den halvfaste metalvæske i hulrummet, den til sidst størkning tyk væg ved ekstrudering stang tryk tvunget fremføring for at reducere eller eliminere dens krympning hulrum defekter, for at opnå høj kvalitet af trykstøbning.

sdcd'er

2.3Den sekundære ekstrudering

Den anden fase af ekstrudering er at indstille en dobbeltslagscylinder. Det første slag fuldender den delvise støbning af det indledende forstøbningshul, og når det flydende aluminium omkring kernen gradvist er størknet, startes den anden ekstruderingshandling, og den dobbelte effekt af forstøbning og ekstrudering realiseres endelig. Tag gearkassehuset som et eksempel, den kvalificerede sats af den gastætte test af gearkassehuset i den indledende fase af projektet er mindre end 70%. Fordelingen af ​​lækagedele er hovedsageligt skæringspunktet mellem oliepassage 1# og oliepassage 4# (rød cirkel i figur 5) som vist nedenfor.

dsads

2.4CASTING RUNNER SYSTEM

Støbesystemet af metalstøbeform er en kanal, der fylder hulrummet i trykstøbningsmodellen med smeltet metalvæske i pressekammeret på trykstøbemaskinen under betingelse af høj temperatur, højt tryk og høj hastighed. Det inkluderer lige løber, tværløber, indre løber og overløbsudstødningssystem. De styres i processen med det flydende metalfyldningshulrum, strømningstilstanden, hastigheden og trykket af flydende metaloverførsel, effekten af ​​udstødnings- og formstøbeform spiller en vigtig rolle i aspekter som den termiske ligevægtstilstand af styringen og reguleringen, derfor , gating system er besluttet at trykstøbning overflade kvalitet såvel som den vigtige faktor i den interne mikrostruktur tilstand. Design og færdiggørelse af hældesystem skal baseres på kombinationen af ​​teori og praksis.

dscvsdv

2.5ProcessOoptimering

Trykstøbeproces er en varm forarbejdningsproces, som kombinerer og anvender trykstøbemaskinen, trykstøbeformen og flydende metal i henhold til den forudvalgte procesprocedure og procesparametre, og opnår trykstøbningen ved hjælp af kraftdrev. Det tager alle mulige faktorer i betragtning, såsom tryk (inklusive injektionskraft, injektionsspecifikt tryk, ekspansionskraft, formlåsekraft), injektionshastighed (inklusive stansehastighed, intern porthastighed osv.), Fyldningshastighed osv.) , forskellige temperaturer (smeltetemperatur for flydende metal, trykstøbningstemperatur, formtemperatur osv.), forskellige tidspunkter (påfyldningstid, trykholdetid, formtilbageholdelsestid osv.), støbeformens termiske egenskaber (varmeoverførselshastighed, varme kapacitetshastighed, temperaturgradient osv.), støbeegenskaber og termiske egenskaber af flydende metal osv. Dette spiller en ledende rolle i formstøbetrykket, påfyldningshastigheden, påfyldningsegenskaber og termiske egenskaber af formen.

cdsbfd

2.6Brug af innovative metoder

For at løse lækageproblemet med løse dele inde i de specifikke dele af gearkassen, blev løsningen af ​​kold aluminiumsblok brugt banebrydende efter bekræftelse fra både udbuds- og efterspørgselssiden. Det vil sige, at en aluminiumsblok fyldes inde i produktet før påfyldning, som vist i figur 9. Efter påfyldning og størkning forbliver denne indsats inde i delenheden for at løse problemet med lokal krympning og porøsitet.

cdsbfdas


Indlægstid: 08-09-2022