Løsning af typiske kvalitetsproblemer med højtryksstøbt dobbeltkoblings gearkasseskal

Vælg til: Dobbeltkoblingsgearkasseprodukter er våde dobbeltkoblingsgearkasser, støtteskallen består af kobling og gearkasseskal, de to skaller produceret ved højtryksstøbemetoden, har i forløbet med produktudvikling og produktion oplevet en vanskelig kvalitetsforbedringsproces, blank omfattende kvalificeret rate med omkring 60% 95% til slutningen af ​​2020% af den typiske løsning til slutningen af ​​2020-problemet.

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 produktionsprocessen, er formen arrangeret som vist i figur 1 (c), som er sammensat af tre grupper af skydere, bevægelige forme (i retning af det ydre hulrum) og faste forme (i retning af det indre hulrum), og den termiske krympningshastighed på 50%.

dsad

Faktisk, i processen med den indledende trykstøbningstest, blev det konstateret, at positionsstørrelsen af ​​produktet fremstillet ved trykstøbning var ret forskellig fra designkravene (nogle positioner var over 30% rabat), men formstørrelsen var kvalificeret, og krympningshastigheden sammenlignet med den faktiske størrelse var også i overensstemmelse med krympeloven.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 af emnet A, B, C for den efterfølgende behandlingspositioneringsbenchmark og målebenchmark, fører denne deformation til i målingen, anden størrelsesprojektion til positionen af ​​A, ud fra positionen til A, er udgangspunktet for C hullet.

Analyse af årsagerne til dette problem:

①Højtryksstøbeformens designprincip er et af produkterne efter afformningen, hvilket giver form til produktet på den dynamiske model, hvilket kræver, at effekten på den dynamiske model af pakkekraften er større end de kræfter, der virker på den faste formpose tæt, på grund af det dybe hulrum specielle produkter på samme tid, dybt hulrum i kernerne på den støbte støbte overflades bevægelige retning og den bevægelige retning af støbte støbte produkter til den udvendige støbte overflade. 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 støbeformstempler, tilføjelse af to faste støbeformstempler i C, fast stiftstang er at stole på reset peak, når du flytter støbeformens klemmeplan sæt nulstillingsgrebet, tryk det ind i en støbeform, støbeformens automatiske støbetryk forsvinder, bagsiden af ​​pladefjederen og skub derefter den øverste spids, tag initiativ til at fremme produkter, der kommer ud af den faste støbeform, så deformationen kommer ud af den faste støbeform.

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 %, blandt hvilke luftkrympehullet større end 3,5 mm tegnede sig for 15 luftsvindhuller, % og 15-1 sek. 3,5 mm udgjorde 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 i en stor mængde flydende aluminium, hvilket er let at forårsage overophedning af formen, hvilket forårsager klæbrig formspænding, 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 kan først størkne og danne et tæt lag, for at reducere krympning og porøsitetstendens.

Som vist i figur 3, kombineret med de statistiske analysedata for simulering og faktiske produkter, blev det endelige punktafkølingslayout optimeret, og højtrykspunktkølingen som vist i figur 3 (d) blev indstillet på formen, som effektivt kontrollerede produkttemperaturen i det varme fugeområde, realiserede den sekventielle størkning af produkter, reducerede effektivt dannelsen af ​​huller, krympning og krympning.

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 ind i formen og størknet før, ikke helt i den halvfaste metalvæske i hulrummet, den endelige størkningstykke væg ved ekstruderingsstang tryktvunget tilførsel for at reducere eller eliminere dens krympning af hulrumsdefekter for at opnå høj kvalitet, for at opnå høj kvalitet.

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 for 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 sådanne aspekter som den termiske ligevægtstilstand for kontrol og regulering, derfor besluttes gating-systemet til at støbe overfladekvalitet såvel som den vigtige faktor i den interne mikrostrukturtilstand.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 af flydende metal, trykstøbningstemperatur, formtemperatur osv.), forskellige tider (påfyldningstid for støbeform, etc.), forskellige tidspunkter (påfyldningstid for støbeform, osv.), varmeoverførselshastighed, varmekapacitetshastighed, temperaturgradient osv.), støbeegenskaber og termiske egenskaber af flydende metal osv. Dette spiller en ledende rolle i formstøbetrykket, påfyldningshastigheden, påfyldningsegenskaberne 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


Posttid: 08-09-2022