Избор на: Продуктите на скоростната кутия с двоен съединител са мокра скоростна кутия с двоен съединител, носещата обвивка се състои от съединител и обвивка на скоростната кутия, двете черупки, произведени чрез метод на леене под високо налягане, в процеса на разработване на продукта и производството е претърпял труден процес на подобряване на качеството , празна цялостна квалифицирана ставка с около 60% 95% до края на изкачването до нивата от 2020 г. Тази статия обобщава решенията на типични проблеми с качеството.
Мокра трансмисия с двоен съединител, която използва иновативен каскаден комплект предавки, електромеханична система за задвижване на скоростите и нов електрохидравличен задвижващ механизъм на съединителя. Заготовката на корпуса е изработена от алуминиева сплав за леене под високо налягане, която има характеристиките на леко тегло и висока якост. В скоростната кутия има хидравлична помпа, смазочна течност, охлаждаща тръба и външна охладителна система, които поставят по-високи изисквания към всеобхватните механични характеристики и уплътнителните характеристики на корпуса. Този документ обяснява как да се решат проблемите с качеството като деформация на черупката, дупка за свиване на въздуха и скорост на пропускане на течове, които влияят значително на скоростта на преминаване.
1、Решение на проблема с деформацията
Фигура 1 (a) по-долу， Скоростната кутия се състои от корпус на скоростната кутия от лята под високо налягане алуминиева сплав и корпус на съединителя. Използваният материал е ADC12, а основната му дебелина на стената е около 3,5 мм. Корпусът на скоростната кутия е показан на фигура 1 (b). Основният размер е 485 mm (дължина) × 370 mm (ширина) × 212 mm (височина), обемът е 2481,5 mm3, проектираната площ е 134903 mm2, а нетното тегло е около 6,7 kg. Това е тънкостенна част с дълбока кухина. Като се има предвид технологията на производство и обработка на матрицата, надеждността на формоването на продукта и производствения процес, матрицата е подредена, както е показано на фигура 1 (c), която се състои от три групи плъзгачи, движещи се матрица (по посока на външната кухина) и фиксирана форма (по посока на вътрешната кухина), а степента на термично свиване на отливката е проектирана да бъде 1,0055%.
Всъщност в процеса на първоначалния тест за леене под налягане беше установено, че размерът на позицията на продукта, произведен чрез леене под налягане, е доста различен от проектните изисквания (някои позиции са с над 30% отстъпка), но размерът на формата е квалифициран и скоростта на свиване в сравнение с действителния размер също е в съответствие със закона за свиване. За да се открие причината за проблема, 3D сканиране на физическата обвивка и теоретично 3D беше използвано за сравнение и анализ, както е показано на фигура 1 (d). Беше установено, че основната зона за позициониране на заготовката е деформирана и степента на деформация е 2,39 mm в зона B и 0,74 mm в зона C. Тъй като продуктът се основава на изпъкналата точка на заготовката A, B, C за следващите обработка на референтен показател за позициониране и референтен показател за измерване, тази деформация води до при измерването, друга проекция на размера на A, B, C като основа на равнината, позицията на отвора е неправилна.
Анализ на причините за този проблем:
①Принципът на проектиране на матрицата за леене под високо налягане е един от продуктите след изваждане от формата, придавайки форма на продукта на динамичния модел, което изисква ефектът върху динамичния модел на силата на опаковката да е по-голяма от силите, действащи върху стегнатата торба с фиксирана форма, поради специалните продукти с дълбока кухина в същото време, дълбока кухина в сърцевините на неподвижната форма и оформената повърхност на външната кухина върху движещите се продукти на матрицата, за да се определи посоката на разделянето на матрицата, когато неизбежно ще пострада от сцеплението;
②Има плъзгачи в лявата, долната и дясната посока на матрицата, които играят спомагателна роля при затягане преди изваждане от формата. Минималната опорна сила е в горната B, а общата тенденция е към вдлъбване в кухината по време на термично свиване. Горните две основни причини водят до най-голямата деформация при B, последвана от C.
Схемата за подобрение за решаване на този проблем е да се добави фиксиран механизъм за изхвърляне на матрицата Фигура 1 (e) върху фиксираната повърхност на матрицата. При B увеличен 6 комплект бутало за мухъл, добавяне на две фиксирани бутала за мухъл в C, фиксираният щифтов прът трябва да разчита на пика за нулиране, когато се движи равнината на затягане на матрицата, настройте лоста за нулиране, натиснете го в матрицата, автоматичното налягане на матрицата изчезва, задната част на пластинчатата пружина и след това натиснете горния връх, поемете инициативата за насърчаване на излизането на продукти от фиксираната форма, така че да реализирате компенсирана деформация при изваждане от формата.
След модификация на матрицата, деформацията при изваждане от формата се намалява успешно. Както е показано на ФИГ.1 (f), деформациите при B и C се контролират ефективно. Точка B е +0,22 mm, а точка C е +0,12, което отговаря на изискването за празен контур от 0,7 mm и постига масово производство.
2、Решение на дупка за свиване на корпуса и изтичане
Както е известно на всички, леенето под високо налягане е метод на формоване, при който течният метал бързо се напълва в кухината на металната форма чрез прилагане на определено налягане и се втвърдява бързо под налягане, за да се получи отливката. Въпреки това, в зависимост от характеристиките на дизайна на продукта и процеса на леене под налягане, все още има някои области на горещи съединения или високорискови дупки от свиване на въздуха в продукта, което се дължи на:
（1）Леенето под налягане използва високо налягане за натискане на течен метал в кухината на формата с висока скорост. Газът в камерата под налягане или кухината на формата не може да бъде напълно изпразнен. Тези газове участват в течния метал и в крайна сметка съществуват в отливката под формата на пори.
（2）Разтворимостта на газ в течен алуминий и твърда алуминиева сплав е различна. В процеса на втвърдяване газът неизбежно се утаява.
（3）Течният метал се втвърдява бързо в кухината и в случай на липса на ефективно подаване, някои части от отливката ще създадат кухина при свиване или порьозност при свиване.
Вземете продуктите на DPT, които последователно са навлезли в етапа на пробата на инструменталната екипировка и производството на малки партиди като пример (вижте Фигура 2): Дефектът на първоначалния отвор за свиване на въздуха на продукта беше отчетен и най-високият беше 12,17%, сред които въздухът дупката за свиване, по-голяма от 3,5 mm, представлява 15,71% от общия брой дефекти, а дупката за свиване на въздуха между 1,5-3,5 mm представлява 42,93%. Тези отвори за свиване на въздуха бяха концентрирани главно в някои отвори с резба и уплътнителни повърхности. Тези дефекти ще повлияят на здравината на болтовата връзка, плътността на повърхността и други функционални изисквания на скрап.
За решаване на тези проблеми основните методи са следните:
2.1СИСТЕМА ЗА ТОЧКО ОХЛАЖДАНЕ
Подходящ за части с единична дълбока кухина и големи основни части. Формиращата част на тези структури има само няколко дълбоки кухини или частта с дълбока кухина на издърпването на сърцевината и т.н., и няколко форми са обвити с голямо количество течен алуминий, което е лесно да причини прегряване на матрицата, причинявайки лепкава деформация на мухъл, гореща пукнатина и други дефекти. Следователно е необходимо охлаждащата вода да се охлади принудително в точката на преминаване на формата с дълбока кухина. Вътрешната част на сърцевината с диаметър по-голям от 4 mm се охлажда с вода под високо налягане от 1,0-1,5 mpa, така че да се гарантира, че охлаждащата вода е студена и гореща, а околните тъкани на сърцевината могат първо да се втвърдят и да образуват плътен слой, така че да се намали склонността към свиване и порьозност.
Както е показано на фигура 3, комбинирано с данните от статистическия анализ на симулацията и действителните продукти, окончателното оформление на точката на охлаждане беше оптимизирано и охлаждането на точката с високо налягане, както е показано на фигура 3 (d), беше зададено на формата, което ефективно контролираше температурата на продукта в зоната на горещата връзка, реализира последователното втвърдяване на продуктите, ефективно намали генерирането на дупки от свиване и осигури квалифицираната скорост.
2.2Локална екструзия
Ако дебелината на стената на дизайна на структурата на продукта е неравномерна или има големи горещи възли в някои части, дупките от свиване са склонни да се появят в крайната втвърдена част, както е показано на ФИГ. 4 (C) по-долу. Отворите от свиване в тези продукти не могат да бъдат предотвратени чрез процеса на леене под налягане и увеличаването на метода на охлаждане. По това време може да се използва локална екструзия за решаване на проблема. Структурна диаграма на частично налягане, както е показано на фигура 4 (а), а именно инсталиран директно в цилиндъра на формата, след като разтопеният метал се напълни във формата и се втвърди преди, не напълно в полутвърдата метална течност в кухината, най-накрая втвърдяване дебела стена чрез натиск на екструзионен прът, принудително подаване, за да се намалят или елиминират нейните дефекти в кухината на свиване, за да се получи високо качество на леене под налягане.
2.3Вторичната екструзия
Вторият етап на екструдиране е да се настрои двуходов цилиндър. Първият ход завършва частичното формоване на първоначалния отвор за предварително отливане и когато течният алуминий около сърцевината постепенно се втвърди, започва второто екструзионно действие и накрая се реализира двойният ефект на предварителното отливане и екструдирането. Вземете корпуса на скоростната кутия като пример, квалифицираният процент на теста за газонепроницаемост на корпуса на скоростната кутия в началния етап на проекта е по-малък от 70%. Разпределението на течовете е главно пресечната точка на маслен канал 1# и маслен канал 4# (червен кръг на Фигура 5), както е показано по-долу.
2.4СИСТЕМА ЗА ЛЕЯНЕ
Системата за леене на метална форма за леене под налягане е канал, който запълва кухината на модела за леене под налягане с течност от разтопен метал в пресовата камера на машината за леене под налягане при условия на висока температура, високо налягане и висока скорост. Включва прав канал, напречен канал, вътрешен канал и преливна изпускателна система. Те се ръководят в процеса на пълнене на кухината с течен метал, състоянието на потока, скоростта и налягането на преноса на течния метал, ефектът на изгорелите газове и матрицата играе важна роля в такива аспекти като състоянието на термично равновесие на контрола и регулирането, следователно , литниковата система е решена за качеството на повърхността на отливката, както и за важния фактор за състоянието на вътрешната микроструктура. Проектирането и финализирането на системата за изливане трябва да се основава на комбинацията от теория и практика.
2.5PпроцесOоптимизация
Процесът на леене под налягане е процес на горещ процес, който комбинира и използва машината за леене под налягане, матрицата за леене под налягане и течния метал в съответствие с предварително избраната процедура на процеса и параметрите на процеса и получава отливката с помощта на силово задвижване. Той взема под внимание всякакви фактори, като налягане (включително сила на впръскване, специфично налягане на впръскване, сила на разширение, сила на заключване на формата), скорост на впръскване (включително скорост на щанцоване, вътрешна скорост на затвора и т.н.), скорост на пълнене и т.н.) , различни температури (температура на топене на течния метал, температура на леене под налягане, температура на матрицата и т.н.), различни времена (време на пълнене, време за задържане на налягането, време на задържане на матрицата и т.н.), топлинни свойства на матрицата (скорост на топлопредаване, топлина капацитет, температурен градиент и т.н.), леярски свойства и термични свойства на течния метал и т.н. Това играе водеща роля в налягането на леене под налягане, скоростта на пълнене, характеристиките на пълнене и топлинните свойства на формата.
2.6Използването на иновативни методи
За да се реши проблемът с изтичането на разхлабени части вътре в специфичните части на корпуса на скоростната кутия, решението за студен алуминиев блок беше използвано като пионер след потвърждение както от страната на предлагането, така и от страна на търсенето. Тоест, алуминиев блок се зарежда вътре в продукта преди пълнене, както е показано на Фигура 9. След пълнене и втвърдяване тази вложка остава вътре в детайла, за да реши проблема с локалното свиване и порьозност.
Време на публикуване: 8 септември 2022 г