Решение типичных проблем с качеством литья под высоким давлением корпуса коробки передач с двойным сцеплением

Выберите: Коробка передач с двойным сцеплением представляет собой мокрую коробку передач с двойным сцеплением, опорная оболочка состоит из корпуса сцепления и коробки передач, две оболочки изготовлены методом литья под высоким давлением, в процессе разработки и производства продукции произошел сложный процесс улучшения качества, полный комплексный квалифицированный показатель примерно на 60% 95% к концу подъема до уровня 2020 года. В этой статье приведены решения типичных проблем с качеством.

Мокрая трансмиссия с двойным сцеплением, в которой используется инновационный каскадный набор передач, электромеханическая система переключения передач и новый электрогидравлический привод сцепления.Заготовка корпуса изготовлена ​​из алюминиевого сплава, отлитого под высоким давлением, который обладает характеристиками легкого веса и высокой прочности.В редукторе есть гидравлический насос, смазочная жидкость, охлаждающая трубка и внешняя система охлаждения, что выдвигает более высокие требования к комплексным механическим характеристикам и уплотняющим характеристикам корпуса.В этом документе объясняется, как решить проблемы качества, такие как деформация оболочки, воздушная усадка и пропускная способность при утечке, которые сильно влияют на пропускную способность.

1,Решение проблемы деформации

Рисунок 1 (а) ниже,Коробка передач состоит из корпуса коробки передач из литого под высоким давлением алюминиевого сплава и картера сцепления.Используемый материал - ADC12, а его базовая толщина стенки составляет около 3,5 мм.Корпус редуктора показан на рис. 1 (б).Базовый размер составляет 485 мм (длина) × 370 мм (ширина) × 212 мм (высота), объем составляет 2481,5 мм3, проектируемая площадь составляет 134903 мм2, а вес нетто составляет около 6,7 кг.Представляет собой тонкостенную глубокополостную деталь.Учитывая технологию изготовления и обработки пресс-формы, надежность формования изделий и производственного процесса, пресс-форма устроена, как показано на рисунке 1 (в), и состоит из трех групп ползунков, подвижной формы (в направлении внешней полости) и неподвижной формы (в направлении внутренней полости), а коэффициент термической усадки отливки рассчитан на 1,0055%.

дсад

На самом деле, в процессе первоначального испытания литья под давлением было обнаружено, что размер позиции продукта, полученного литьем под давлением, сильно отличался от проектных требований (некоторые позиции отличались более чем на 30%), но размер формы был квалифицирован, а скорость усадки по сравнению с фактическим размером также соответствовала закону усадки.Чтобы выяснить причину проблемы, для сравнения и анализа использовалось 3D-сканирование физической оболочки и теоретическое 3D, как показано на рисунке 1(d).Было обнаружено, что базовая область позиционирования заготовки была деформирована, и величина деформации составила 2,39 мм в области B и 0,74 мм в области C. Поскольку изделие основано на выпуклой точке заготовки A, B, C для последующей обработки эталона позиционирования и эталона измерения, эта деформация приводит к тому, что при измерении проекции другого размера на A, B, C как на основание плоскости положение отверстия выходит из строя.

Анализ причин этой проблемы:

① Принцип конструкции пресс-формы для литья под высоким давлением является одним из продуктов после извлечения из формы, придавая форму изделию на динамической модели, что требует, чтобы влияние на динамическую модель силы упаковки было больше, чем силы, действующие на фиксированный пакет пресс-формы, из-за специальных продуктов с глубокой полостью в то же время, глубокая полость внутри стержней на неподвижной форме и внешняя полость, сформированная на поверхности подвижной формы, чтобы определить направление разделения формы, когда неизбежно будет страдать тяга;

② В левом, нижнем и правом направлениях формы есть ползунки, которые играют вспомогательную роль в зажиме перед извлечением формы.Минимальная опорная сила приходится на верхнюю часть В, и общая тенденция заключается в вогнутости в полости во время термической усадки.Вышеуказанные две основные причины приводят к наибольшей деформации в точке B, за которой следует C.

Схема усовершенствования для решения этой проблемы заключается в добавлении фиксированного механизма выброса штампа Рисунок 1 (e) на неподвижной поверхности штампа.В B увеличено 6 поршней пресс-формы, добавлено два фиксированных плунжера пресс-формы в C, фиксированный штифт должен опираться на пик сброса, при перемещении плоскости зажима пресс-формы установите рычаг сброса, вдавите его в пресс-форму, автоматическое давление пресс-формы исчезнет, ​​задняя часть пластины пружинит, а затем нажмите на верхний пик, возьмите на себя инициативу по продвижению продуктов, выходящих из фиксированной пресс-формы, чтобы реализовать смещенную деформацию извлечения из формы.

После модификации пресс-формы деформация извлечения из формы успешно снижается.Как показано на фиг.1 (f), деформации в точках B и C эффективно контролируются.Точка B составляет +0,22 мм, а точка C составляет +0,12, что соответствует требованию контура заготовки 0,7 мм и обеспечивает массовое производство.

2 、 Решение усадочных отверстий и утечек в корпусе

Как всем известно, литье под высоким давлением представляет собой метод формовки, при котором жидкий металл быстро заливается в полость металлической формы путем приложения определенного давления и быстро затвердевает под давлением для получения отливки.Тем не менее, в зависимости от особенностей конструкции изделия и процесса литья под давлением, в изделии по-прежнему остаются участки с горячими соединениями или отверстиями, подверженными воздушной усадке, что связано с:

(1)Литье под давлением использует высокое давление для вдавливания жидкого металла в полость формы с высокой скоростью.Газ в камере давления или полости пресс-формы не может быть полностью удален.Эти газы участвуют в жидком металле и со временем существуют в отливке в виде пор.

(2) Растворимость газа в жидком алюминии и твердом алюминиевом сплаве различна.В процессе затвердевания газ неизбежно выпадает в осадок.

(3) Жидкий металл быстро затвердевает в полости, и в случае отсутствия эффективной подачи некоторые части отливки будут образовывать усадочную полость или усадочную пористость.

В качестве примера возьмем продукты DPT, которые последовательно вошли в стадию образцов оснастки и мелкосерийного производства (см. Рисунок 2): была подсчитана доля дефектов начального отверстия для воздушной усадки продукта, и самый высокий показатель составил 12,17%, среди которых отверстие для воздушной усадки более 3,5 мм составило 15,71% от общего числа дефектов, а отверстие для воздушной усадки от 1,5 до 3,5 мм — 42,93%.Эти воздушные усадочные отверстия были в основном сосредоточены в некоторых резьбовых отверстиях и уплотняющих поверхностях.Эти дефекты будут влиять на прочность болтового соединения, плотность поверхности и другие функциональные требования к лому.

Для решения этих задач основными методами являются следующие:

дсафк

2.1СИСТЕМА ТОЧЕЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Подходит для деталей с одной глубокой полостью и крупных деталей стержня.Формовочная часть этих конструкций имеет только несколько глубоких полостей или часть глубокой полости вытягивания сердечника и т. Д., И несколько форм обернуты большим количеством жидкого алюминия, что легко может вызвать перегрев формы, вызывая липкую деформацию формы, горячую трещину и другие дефекты.Следовательно, необходимо принудительно охлаждать охлаждающую воду в точке прохода пресс-формы с глубокой полостью.Внутренняя часть сердцевины диаметром более 4 мм охлаждается водой под высоким давлением 1,0-1,5 МПа, чтобы охлаждающая вода была холодной и горячей, а окружающие ткани сердцевины могли сначала затвердеть и образовать плотный слой, чтобы уменьшить склонность к усадке и пористости.

Как показано на рисунке 3, в сочетании с данными статистического анализа моделирования и реальных продуктов, была оптимизирована схема охлаждения конечной точки, а охлаждение точки высокого давления, как показано на рисунке 3 (d), было установлено на пресс-форме, что эффективно контролировало температуру продукта в зоне горячего соединения, реализовало последовательное отверждение продуктов, эффективно уменьшило образование усадочных отверстий и обеспечило квалифицированную скорость.

cdsfvd

2.2Локальная экструзия

Если толщина стенки конструкции изделия неравномерна или в некоторых частях имеются большие горячие узлы, в окончательно затвердевшей детали могут появиться усадочные отверстия, как показано на фиг.4 (С) ниже.Усадочные отверстия в этих продуктах не могут быть предотвращены с помощью процесса литья под давлением и метода охлаждения.В настоящее время для решения проблемы можно использовать локальную экструзию.Структурная схема парциального давления, как показано на рисунке 4 (а), а именно цилиндр, установленный непосредственно в пресс-форме, после заливки расплавленного металла в форму и затвердевающий до, не полностью в полутвердой металлической жидкости в полости, наконец, затвердевает толстостенный под давлением экструзионного стержня, принудительная подача для уменьшения или устранения дефектов его усадочной полости, чтобы получить высокое качество литья под давлением.

SDCDS

2.3Вторичная экструзия

Второй этап экструзии заключается в установке двухтактного цилиндра.Первый ход завершает частичное формование исходного отверстия для предварительного литья, и когда жидкий алюминий вокруг сердечника постепенно затвердевает, начинается второе действие экструзии, и, наконец, реализуется двойной эффект предварительного литья и экструзии.Возьмем в качестве примера корпус редуктора, квалифицированный показатель газонепроницаемости корпуса редуктора на начальном этапе проекта составляет менее 70%.Распределение утечек в основном происходит на пересечении масляного канала 1# и масляного канала 4# (красный кружок на рис. 5), как показано ниже.

сады

2,4ЛИТЕЙНАЯ СИСТЕМА

Литейная система металлической формы для литья под давлением представляет собой канал, который заполняет полость модели для литья под давлением расплавленной металлической жидкостью в прессовой камере машины для литья под давлением в условиях высокой температуры, высокого давления и высокой скорости.Он включает в себя прямую направляющую, поперечную направляющую, внутреннюю направляющую и переливную выхлопную систему.Они управляются в процессе заполнения полости жидким металлом, состояние потока, скорость и давление переноса жидкого металла, влияние выхлопа и пресс-формы играют важную роль в таких аспектах, как состояние теплового равновесия контроля и регулирования, поэтому литниковая система выбрана для качества поверхности литья под давлением, а также важного фактора состояния внутренней микроструктуры.Проектирование и окончательная доработка системы заливки должны основываться на сочетании теории и практики.

dscvsdv

2,5PпроцессOоптимизация

Процесс литья под давлением представляет собой процесс горячей обработки, в котором сочетаются и используются машина для литья под давлением, форма для литья под давлением и жидкий металл в соответствии с предварительно выбранной процедурой и параметрами процесса, а литье под давлением получается с помощью силового привода.Он принимает во внимание всевозможные факторы, такие как давление (включая усилие впрыска, удельное давление впрыска, усилие расширения, усилие блокировки формы), скорость впрыска (включая скорость штамповки, скорость внутреннего затвора и т. д.), скорость заполнения и т. д.), различные температуры (температура плавления жидкого металла, температура литья под давлением, температура формы и т. д.), различное время (время заполнения, время удержания давления, время удерживания формы и т. ведущую роль в давлении литья под давлением, скорости заполнения, характеристиках заполнения и тепловых свойствах формы.

cdsbfd

2,6Использование инновационных методов

Чтобы решить проблему утечки незакрепленных деталей внутри определенных частей корпуса редуктора, впервые было использовано решение из холодного алюминиевого блока после подтверждения как со стороны предложения, так и со стороны спроса.То есть перед заливкой внутрь изделия загружается алюминиевый блок, как показано на рисунке 9. После заливки и затвердевания эта вставка остается внутри детали детали для решения проблемы локальной усадки и пористости.

cdsbfdas


Время публикации: 08 сентября 2022 г.