A nagynyomású öntvény duplakuplungos sebességváltó héj tipikus minőségi problémáinak megoldása

Válasszon: A kettős tengelykapcsolós sebességváltó termékek nedves duplakuplungos sebességváltók, a tartóhéj a tengelykapcsolóból és a hajtóműházból áll, a két héj nagynyomású öntési módszerrel készül, a termékfejlesztés és a gyártás folyamata során nehéz minőségjavítási folyamaton ment keresztül, üres átfogó minősített arány körülbelül 60%-kal a tipikus problémák 60%-ával, a minőségi szintek összegzéséig 205% a cikk végéig .

Nedves duplakuplungos sebességváltó, amely egy innovatív kaszkád sebességváltó-készletet, egy elektromechanikus sebességváltó hajtásrendszert és egy új elektrohidraulikus tengelykapcsoló működtetőt használ.A héj blank nagynyomású öntött alumíniumötvözetből készül, amely könnyű súly és nagy szilárdságú tulajdonságokkal rendelkezik.A sebességváltóban hidraulika szivattyú, kenőfolyadék, hűtőcső és külső hűtőrendszer található, amelyek magasabb követelményeket támasztanak a héj átfogó mechanikai és tömítési teljesítményével szemben.Ez a cikk elmagyarázza, hogyan lehet megoldani az olyan minőségi problémákat, mint a héj deformációja, a levegő zsugorodása és a szivárgási sebesség, amelyek nagyban befolyásolják az áthaladási sebességet.

1,A deformációs probléma megoldása

1. ábra (a) lent: A sebességváltó egy nagynyomású öntött alumíniumötvözet hajtóműházból és egy tengelykapcsolóházból áll.A felhasznált anyag ADC12, alapfalvastagsága körülbelül 3,5 mm.A sebességváltó héja az 1. (b) ábrán látható.Az alapméret 485 mm (hossz) × 370 mm (szélesség) × 212 mm (magasság), a térfogat 2481,5 mm3, a vetített terület 134903 mm2, a nettó tömeg pedig körülbelül 6,7 kg.Ez egy vékony falú mélyüreges rész.Figyelembe véve a forma gyártási és feldolgozási technológiáját, a terméköntési és gyártási folyamat megbízhatóságát, a forma az 1(c) ábrán látható módon van elrendezve, amely három csúszócsoportból, mozgó formából (külső üreg irányában) és fix formából (belső üreg irányában) áll, és az öntvény termikus zsugorodási aránya 5% -ra van tervezve.

dsad

Valójában a kezdeti présöntési teszt során azt találták, hogy a présöntéssel előállított termék pozíciómérete jelentősen eltért a tervezési követelményektől (néhány pozíció 30% feletti kedvezmény volt), de a formaméretet minősítették, és a tényleges mérethez viszonyított zsugorodási sebesség is megfelelt a zsugorodási törvénynek.A probléma okának felderítése érdekében a fizikai héj 3D-s szkennelését és az elméleti 3D-t használtuk összehasonlításra és elemzésre, amint az az 1. (d) ábrán látható.Megállapítást nyert, hogy a nyersdarab alappozicionálási területe deformálódott, és a deformáció mértéke a B területen 2,39 mm, a C területen 0,74 mm. Mivel a termék az A, B, C nyersdarab konvex pontján alapul a későbbi feldolgozási pozicionálási benchmark és mérési benchmark esetében, ez a deformáció a mérésben, a másik méretbeli vetülethez vezet, mint a lyuk, mint az A, a sík alapja, a lyuk helyzete, mint a B, a sík helyzete.

A probléma okainak elemzése:

①A nagynyomású öntőszerszám tervezési elve az egyik termék a formázás után, formát kölcsönöz a terméknek a dinamikus modellen, ami megköveteli, hogy a csomagolóerő hatása a dinamikus modellre nagyobb legyen, mint a rögzített formazacskóra ható erők feszessége, a mély üreg miatt speciális termékek egyidejűleg, a fix felületen lévő magokon belüli mély üreg szenved, amikor a formált felületen belüli üreg dönti el a formázási irányt, és a külső üregben a formázási irányt a formált termék üregében halad. vonóerő;

②Az öntőforma bal, alsó és jobb irányában csúszkák találhatók, amelyek a szétszerelés előtti befogásban segéd szerepet játszanak.A minimális támasztóerő a felső B-nél van, és az általános hajlam az üregben történő homorításra a hőzsugorodás során.A fenti két fő ok vezet a legnagyobb deformációhoz a B-nél, ezt követi a C.

A probléma megoldására szolgáló fejlesztési séma az, hogy egy rögzített szerszámkidobó mechanizmust adnak hozzá a rögzített szerszámfelülethez, 1. ábra (e).A B-nél megnövelt 6 készletű formadugattyú, két rögzített formadugattyú hozzáadásával a C-be, a rögzített csapos rúd a visszaállítási csúcsra támaszkodik, a forma szorítósíkjának mozgatásakor állítsa be a visszaállító kart a formába nyomja, az öntőforma automatikus szerszámnyomása eltűnik, a lemezrugó hátulja, majd nyomja meg a felső csúcsot, tegyen kezdeményezést a termékek megjelenésének elősegítésére a fix formából való kilépéshez.

A formamódosítást követően az öntőforma deformációja sikeresen csökkenthető.Amint az 1(f) ábrán látható, a B és C pontok deformációi hatékonyan szabályozottak.A B pont +0,22 mm és a C pont +0,12, amelyek megfelelnek a 0,7 mm-es nyersdarab kontúr követelményének, és tömeggyártást tesznek lehetővé.

2. A héj zsugorodási lyuk és a szivárgás megoldása

Mint mindenki számára ismert, a nagynyomású öntés olyan alakítási eljárás, amelyben a folyékony fémet bizonyos nyomás alkalmazásával gyorsan a fémforma üregébe töltik, és nyomás alatt gyorsan megszilárdul az öntvény előállításához.A terméktervezés és a présöntési folyamat jellemzőitől függően azonban még mindig vannak forró illesztések vagy nagy kockázatú levegőzsugorodási lyukak a termékben, ami a következőkből adódik:

(1) A nyomás alatti öntés nagy nyomással préseli a folyékony fémet a formaüregbe nagy sebességgel.A nyomáskamrában vagy a formaüregben lévő gáz nem üríthető ki teljesen.Ezek a gázok a folyékony fémben vesznek részt, és végül pórusok formájában jelennek meg az öntvényben.

(2) A gáz oldhatósága folyékony alumíniumban és szilárd alumíniumötvözetben eltérő.A megszilárdulási folyamat során elkerülhetetlenül gáz csapódik ki.

(3) A folyékony fém gyorsan megszilárdul az üregben, és hatékony betáplálás hiányában az öntvény egyes részei zsugorodási üreget vagy zsugorodási porozitást okoznak.

Vegyük például a DPT termékeit, amelyek egymás után kerültek be a szerszámminta és a kis tételes gyártási szakaszba (lásd 2. ábra): A termék kezdeti légzsugorodási lyuk hibaarányát számoltuk, és a legmagasabb 12,17%, amelyen belül a 3,5 mm-nél nagyobb légzsugorodási lyuk a teljes légzsugorodás 15,71%-át tette ki. .93%.Ezek a légzsugorító lyukak főleg egyes menetes furatokban és tömítőfelületekben koncentrálódtak.Ezek a hibák befolyásolják a csavarkötés szilárdságát, felületi tömítettségét és a selejt egyéb funkcionális követelményeit.

Ezeknek a problémáknak a megoldására a fő módszerek a következők:

dsafc

2.1SPOT HŰTŐRENDSZER

Alkalmas egyedi mélyüreges részekhez és nagy magrészekhez.Ezeknek a szerkezeteknek a képző részén csak néhány mély üreg vagy a maghúzás mély üreges része stb. van, és kevés öntőformát burkol be nagy mennyiségű folyékony alumínium, ami könnyen előidézheti a forma túlmelegedését, ragadós formahúzódást, forró repedést és egyéb hibákat.Ezért szükséges a hűtővíz kényszerhűtése a mélyüreges forma áthaladási pontján.A mag belső, 4 mm-nél nagyobb átmérőjű részét 1,0-1,5 MPa nagynyomású vízzel hűtik, így biztosítva, hogy a hűtővíz hideg és meleg legyen, és a magot környező szövetek először megszilárduljanak és sűrű réteget képezzenek, így csökkentve a zsugorodási és porozitási tendenciát.

A 3. ábrán látható módon, a szimuláció és a tényleges termékek statisztikai elemzési adataival kombinálva a végső ponthűtés elrendezését optimalizáltuk, és a 3(d) ábrán látható nagynyomású ponthűtést a formára állítottuk, amely hatékonyan szabályozta a termék hőmérsékletét a forró hézag területén, megvalósította a termékek szekvenciális megszilárdulását, hatékonyan csökkentette a zsugorodási lyukak képződését, és biztosította a minősített lyukak sebességét.

cdsfvd

2.2Helyi extrudálás

Ha a termékszerkezet kialakításának falvastagsága egyenetlen, vagy egyes részeken nagy forró csomópontok vannak, akkor hajlamosak zsugorodási lyukak megjelenni a végső megszilárdult részben, amint az az 1. ábrán látható.4 (C) alatt.Ezekben a termékekben a zsugorodási lyukak nem akadályozhatók meg a présöntési eljárással és a hűtési módszer növelésével.Jelenleg helyi extrudálás használható a probléma megoldására.A 4(a) ábrán látható részleges nyomásszerkezeti diagram, nevezetesen a közvetlenül a formahengerbe beépített, az olvadt fém öntőformába töltése után, és az üregben lévő félszilárd fémfolyadékban nem teljesen megszilárdult, a vastag fal végső megszilárdulása extrudáló rúd nyomással történő kényszertáplálásával a zsugorodási üreg hibáinak csökkentése vagy megszüntetése érdekében, a jó öntési minőség elérése érdekében.

sdcd-k

2.3A másodlagos extrudálás

Az extrudálás második szakasza egy kettős ütemű henger beállítása.Az első lökettel befejeződik a kezdeti előöntő furat részleges formázása, és amikor a mag körüli folyékony alumínium fokozatosan megszilárdul, elindul a második extrudálás, és végül megvalósul az előöntés és az extrudálás kettős hatása.Vegyük például a hajtóműházat, a hajtóműház gáztömörségi vizsgálatának minősített aránya a projekt kezdeti szakaszában kevesebb, mint 70%.A szivárgó részek eloszlása ​​főként az 1# olajjárat és a 4# olajjárat metszéspontja (piros kör az 5. ábrán), amint az alább látható.

dsads

2.4CASTING RUNNER RENDSZER

A fémöntőforma öntőrendszere egy csatorna, amely a fröccsöntő-modell üregét olvadt fémfolyadékkal tölti meg a présöntőgép préskamrájában magas hőmérséklet, nagy nyomás és nagy sebesség mellett.Tartalmazza az egyenes futóművet, a keresztfutót, a belső futóművet és a túlfolyó kipufogórendszert.Irányítják őket a folyékony fém töltőüreg folyamatában, a folyékony fém transzfer áramlási állapota, sebessége és nyomása, a kipufogó és a présforma hatása olyan szempontok szerint játszik szerepet, mint a vezérlés és szabályozás termikus egyensúlyi állapota, ezért a kapurendszer a présöntvény felületi minősége mellett a belső mikroszerkezet állapotának fontos tényezője is.Az öntési rendszer tervezésének és véglegesítésének az elmélet és a gyakorlat kombinációján kell alapulnia.

dscvsdv

2.5ProcessOptimizálás

A présöntési eljárás egy forró feldolgozási eljárás, amely egyesíti és használja a présöntőgépet, a présöntő szerszámot és a folyékony fémet az előre kiválasztott eljárási eljárásnak és folyamatparamétereknek megfelelően, és a présöntést teljesítményhajtás segítségével állítja elő.Mindenféle tényezőt figyelembe vesz, mint például a nyomás (beleértve a befecskendezési erőt, a fröccsöntés fajlagos nyomását, a tágulási erőt, a forma reteszelő erőt), a befecskendezési sebességet (beleértve a lyukasztási sebességet, a belső kapu sebességét stb.), a töltési sebességet stb.), a különféle hőmérsékleteket (folyékony fém olvadási hőmérséklete, présöntési hőmérséklet, forma hőmérséklete stb.), különböző időpontok (töltési idő, nyomás hőtartási ideje, öntési sebesség, stb.). , hőmérséklet gradiens stb.), a folyékony fém öntési tulajdonságai és termikus tulajdonságai stb. Ez vezető szerepet játszik a présöntési nyomásban, a töltési sebességben, a töltési jellemzőkben és a forma termikus tulajdonságaiban.

cdsbfd

2.6Innovatív módszerek alkalmazása

A hajtómű héj egyes részein belüli laza alkatrészek szivárgási problémájának megoldása érdekében a hideg alumínium blokk megoldását alkalmazták úttörőnek, miután mind a kínálati, mind a keresleti oldal jóváhagyta.Ez azt jelenti, hogy a 9. ábrán látható módon egy alumínium blokkot töltenek be a termékbe a töltés előtt. Feltöltés és megszilárdulás után ez a betét az alkatrészen belül marad, hogy megoldja a helyi zsugorodás és porozitás problémáját.

cdsbfdas


Feladás időpontja: 2022.08.08