פתרון בעיות איכות אופייניות של מעטפת תיבת הילוכים כפולת מצמד יציקת בלחץ גבוה

בחר ל: מוצרי תיבת הילוכים כפולת מצמדים הם תיבת הילוכים כפולת מצמדים רטובה, המעטפת התומכת מורכבת ממצמד ומעטפת תיבת הילוכים, שתי הקונכיות מיוצרות בשיטת יציקה בלחץ גבוה, בתהליך פיתוח וייצור המוצר חוו תהליך קשה של שיפור איכות, שיעור ריק מקיף מוסמך בכ-60% 95% עד סוף 20-220% איכות הפתרון עד סוף 20 של 220% בעיות איכות.

תיבת הילוכים כפולת מצמדים רטובה, המשתמשת בסט הילוכים חדשני מדורג, מערכת הנעת הילוכים אלקטרו-מכאנית ומפעיל מצמד אלקטרו-הידראולי חדש.ריק המעטפת עשוי מסגסוגת אלומיניום יציקת בלחץ גבוה, בעלת המאפיינים של משקל קל וחוזק גבוה.בתיבת ההילוכים יש משאבה הידראולית, נוזל סיכה, צינור קירור ומערכת קירור חיצונית, המעמידים דרישות גבוהות יותר לגבי הביצועים המכניים והאיטום המקיפים של המעטפת.מאמר זה מסביר כיצד לפתור את בעיות האיכות כגון עיוות מעטפת, חור התכווצות אוויר וקצב מעבר דליפה המשפיעים מאוד על קצב המעבר.

1、פתרון בעיית דפורמציה

איור 1(א) להלן, תיבת ההילוכים מורכבת מבית תיבת הילוכים מסגסוגת אלומיניום בלחץ גבוה ומבית מצמד.החומר המשמש הוא ADC12, ועובי הדופן הבסיסי שלו הוא כ-3.5 מ"מ.מעטפת תיבת ההילוכים מוצגת באיור 1 (ב).הגודל הבסיסי הוא 485 מ"מ (אורך) × 370 מ"מ (רוחב) × 212 מ"מ (גובה), הנפח הוא 2481.5 מ"מ3, השטח המוקרן הוא 134903 מ"מ, והמשקל הנקי הוא כ-6.7 ק"ג.זהו חלק דק בעל חלל עמוק.בהתחשב בטכנולוגיית הייצור והעיבוד של התבנית, האמינות של תהליך יציקת המוצר ותהליך הייצור, התבנית מסודרת כפי שמוצג באיור 1(ג), המורכבת משלוש קבוצות של סליידרים, עובש נע (לכיוון החלל החיצוני) ותבנית קבועה (בכיוון החלל הפנימי), וקצב הכיווץ התרמי מתוכנן של 50%.

למעשה, בתהליך של בדיקת יציקה ראשונית, נמצא כי גודל המיקום של המוצר המיוצר ביציקה היה שונה למדי מדרישות התכנון (חלק מהמיקומים היו מעל 30% הנחה), אך גודל התבנית היה מוסמך ושיעור ההתכווצות בהשוואה לגודל בפועל היה גם בהתאם לחוק הצטמקות.על מנת לגלות את הסיבה לבעיה, נעשה שימוש בסריקה תלת מימדית של המעטפת הפיזית ובתלת מימד תיאורטי לצורך השוואה וניתוח, כפי שמוצג באיור 1 (ד).נמצא ששטח המיקום הבסיסי של הריק היה מעוות, וכמות העיוות הייתה 2.39 מ"מ באזור B ו-0.74 מ"מ באזור C. מכיוון שהמוצר מבוסס על הנקודה הקמורה של הריק A, B, C עבור מדד מיקום העיבוד ומדד המדידה שלאחר מכן, עיוות זה מוביל למדידה, גודל B הוא הבסיס של בסיס של מיקום C, בסיס של מיקום של C, בסיס של גודל C ל-C.

ניתוח הגורמים לבעיה זו:

① עיקרון עיצוב יציקת יציקה בלחץ גבוה הוא אחד מהמוצרים לאחר פירוק התבנית, נותן צורה למוצר בדגם הדינמי, מה שמחייב את ההשפעה על המודל הדינמי של כוח החבילה גדול יותר מהכוחות הפועלים על שקית התבנית הקבועה בחוזקה, בגלל החלל העמוק מוצרים מיוחדים בו זמנית, חלל עמוק בתוך הליבות על כיוון החלל היצוק והחלק החיצוני מחליטים את החלק היצוק לחלק החיצוני. יסבול בהכרח את המתיחה;

②יש סליידרים בכיוון שמאל, תחתון וימין של התבנית, הממלאים תפקיד עזר בהידוק לפני הוצאת התבנית.כוח התמיכה המינימלי הוא ב-B העליון, והנטייה הכוללת היא להתקעקע בחלל במהלך הצטמקות תרמית.שתי הסיבות העיקריות לעיל מובילות לעיוות הגדול ביותר ב-B, ואחריו C.

ערכת השיפור לפתרון בעיה זו היא הוספת מנגנון פליטת קוביות קבוע איור 1 (ה) על משטח התבנית הקבוע.ב-B הגדילה את בוכנת התבנית עם 6 סטים, הוספת שני בוכנת התבנית הקבועה ב-C, מוט סיכה קבועה היא להסתמך על שיא האיפוס, בעת הזזת מטוס הידוק התבנית הגדר את ידית האיפוס לחץ אותה לתוך תבנית, לחץ התבנית האוטומטי של התבנית נעלם, החלק האחורי של קפיץ הצלחת ולאחר מכן דחף את הפסגה העליונה, קח יוזמה לקדם מוצרים שיצאו מהתבנית הקבועה.

לאחר שינוי עובש, עיוות הוצאת התבנית מצטמצם בהצלחה.כפי שמוצג באיור 1 (f), העיוותים ב-B ו-C נשלטים ביעילות.נקודה B היא +0.22 מ"מ ונקודה C היא +0.12, העונים על הדרישה של קו המתאר הריק של 0.7 מ"מ ומשיגים ייצור המוני.

2、פתרון של חור התכווצות קליפה ודליפה

כידוע לכל, יציקה בלחץ גבוה היא שיטת גיבוש בה מתמלאת במהירות את המתכת הנוזלית לתוך חלל תבנית המתכת על ידי הפעלת לחץ מסוים ומתמצקת במהירות בלחץ לקבלת היציקה.עם זאת, בכפוף למאפייני עיצוב המוצר ותהליך יציקת התבנית, עדיין ישנם אזורים מסוימים של חיבורים חמים או חורי התכווצות אוויר בסיכון גבוה במוצר, אשר נובע מ:

（1） יציקת לחץ משתמשת בלחץ גבוה כדי ללחוץ מתכת נוזלית לתוך חלל התבנית במהירות גבוהה.לא ניתן לפרוק לחלוטין את הגז בתא הלחץ או בחלל העובש.גזים אלו מעורבים במתכת נוזלית ובסופו של דבר קיימים ביציקה בצורת נקבוביות.

（2） המסיסות של גז באלומיניום נוזלי ובסגסוגת אלומיניום מוצקה שונה.בתהליך ההתמצקות, גז מושקע בהכרח.

（3） המתכת הנוזלית מתמצקת במהירות בחלל, ובמקרה של האכלה לא יעילה, חלקים מסוימים של היציקה יפיקו חלל התכווצות או נקבוביות התכווצות.

קח לדוגמא את המוצרים של DPT שנכנסו ברציפות לשלב דגימת הכלים וייצור אצווה קטנה (ראה איור 2): שיעור הפגמים של חור התכווצות האוויר הראשוני של המוצר נספר, והגבוה ביותר היה 12.17%, ביניהם חור התכווצות האוויר הגדול מ-3.5 מ"מ היווה מכלל 15 הליקויים באוויר ל-1% 15. 3.5 מ"מ היוו 42.93%.חורי התכווצות אוויר אלו התרכזו בעיקר בכמה חורי הברגה ומשטחי איטום.פגמים אלו ישפיעו על חוזק חיבור הברגים, אטימות פני השטח ודרישות תפקודיות אחרות של הגרוטאות.

כדי לפתור בעיות אלה, השיטות העיקריות הן כדלקמן:

2.1מערכת קירור נקודתית

מתאים לחלקי חלל בודדים עמוקים וחלקי ליבה גדולים.לחלק המהווה של מבנים אלו יש רק חללים עמוקים מעטים או חלק החלל העמוק של משיכת הליבה וכו', ומעט תבניות עטופות בכמות גדולה של אלומיניום נוזלי, שקל לגרום להתחממות יתר של התבנית, מה שגורם למתיחה של עובש דביק, לסדק חם ולפגמים נוספים.לכן, יש צורך לקרר בכוח את מי הקירור בנקודת המעבר של תבנית החלל העמוק.החלק הפנימי של הליבה בקוטר העולה על 4 מ"מ מקורר על ידי מים בלחץ גבוה של 1.0-1.5 מ"פ, על מנת להבטיח שמי הקירור קרים וחמים, והרקמות שמסביב של הליבה יכולות תחילה להתמצק וליצור שכבה צפופה, על מנת להפחית את הנטייה להתכווצות ולנקבוביות.

כפי שמוצג באיור 3, בשילוב עם נתוני הניתוח הסטטיסטי של סימולציה ומוצרים בפועל, פריסת הקירור הנקודתית הסופית עברה אופטימיזציה, וקירור נקודת הלחץ הגבוה כפי שמוצג באיור 3(ד) נקבע על התבנית, ששלטה ביעילות על טמפרטורת המוצר באזור המפרק החם, הבינה את ההתמצקות הרציפה של המוצרים, הפחיתה למעשה את יצירת החורים וההתכווצות.

2.2שחול מקומי

אם עובי הדופן של עיצוב מבנה המוצר אינו אחיד או שיש צמתים חמים גדולים בחלקים מסוימים, חורי התכווצות נוטים להופיע בחלק המוצק הסופי, כפי שמוצג באיור.4 (ג) להלן.לא ניתן למנוע את חורי ההתכווצות במוצרים אלה על ידי תהליך יציקת התבנית והגברת שיטת הקירור.בשלב זה, ניתן להשתמש באקסטרוזיה מקומית כדי לפתור את הבעיה.דיאגרמת מבנה לחץ חלקי כפי שמוצג באיור 4(א), כלומר המותקן ישירות בגליל התבנית, לאחר מילוי המתכת המותכת בתבנית והתמצק לפני, לא לגמרי בנוזל המתכת המוצק למחצה בחלל, הקיר העבה המתמצק לבסוף על ידי הזנה בלחץ מוט אקסטרוזיה כדי להפחית או לבטל את חלל ההתכווצות שלו כדי להשיג פגמים באיכות גבוהה.

2.3האקסטרוזיה המשנית

השלב השני של האקסטרוזיה הוא קביעת צילינדר כפול.הפעימה הראשונה משלימה את היציקה החלקית של חור היציקה המוקדמת הראשונית, וכאשר האלומיניום הנוזלי סביב הליבה מתמצק בהדרגה, מתחילה פעולת האקסטרוזיה השנייה, והאפקט הכפול של יציקה מוקדמת ושחול מתממש לבסוף.קחו את בית תיבת ההילוכים כדוגמה, השיעור המוסמך של בדיקת אטימות הגז של בית תיבת ההילוכים בשלב הראשוני של הפרויקט הוא פחות מ-70%.חלוקת חלקי הדליפה היא בעיקר ההצטלבות של מעבר שמן 1# ומעבר שמן 4# (עיגול אדום באיור 5) כפי שמוצג להלן.

2.4מערכת CASTING RUNNER

מערכת היציקה של תבנית יציקת מתכת היא תעלה הממלאת את חלל דגם היציקה בנוזל מתכת מותכת בתא העיתונות של מכונת היציקה בתנאי טמפרטורה גבוהה, לחץ גבוה ומהירות גבוהה.זה כולל ראנר ישר, קרוס ראנר, ראנר פנימי ומערכת פליטה על הצפת יתר.הם מונחים בתהליך של חלל מילוי המתכת הנוזלית, מצב הזרימה, המהירות והלחץ של העברת מתכת נוזלית, השפעת הפליטה ועובש התבנית משחקת חשיבות בהיבטים כמו מצב שיווי המשקל התרמי של הבקרה והויסות, לכן, מערכת השערים הוחלט לאיכות פני היציקה כמו גם הגורם החשוב של מצב המבנה הפנימי של המיקרו.התכנון והגמר של מערכת המזיגה חייבים להתבסס על השילוב של תיאוריה ופרקטיקה.

2.5PאופנהOאופטימיזציה

תהליך יציקת מות הוא תהליך עיבוד חם המשלב ומשתמש במכונת יציקת יציקה, תבנית יציקה ומתכת נוזלית על פי הליך התהליך ופרמטרי התהליך שנבחרו מראש, ומשיג את יציקת התבנית בעזרת כונן כוח.זה לוקח בחשבון כל מיני גורמים, כגון לחץ (כולל כוח הזרקה, לחץ ספציפי להזרקה, כוח התפשטות, כוח נעילת תבנית), מהירות הזרקה (כולל מהירות אגרוף, מהירות שער פנימי וכו'), מהירות מילוי וכו'), טמפרטורות שונות (טמפרטורת התכה של מתכת נוזלית, טמפרטורת יציקת תבנית, טמפרטורת תבנית וכו'), זמני החזקה (זמן המילוי מחדש של תבנית, וכו'), זמני לחץ מחדש (זמן המילוי של התבנית וכו'). קצב העברת חום, קצב קיבולת חום, שיפוע טמפרטורה וכו'), תכונות יציקה ותכונות תרמיות של מתכת נוזלית וכו'. זה ממלא תפקיד מוביל בלחץ היציקה, מהירות המילוי, מאפייני המילוי והתכונות התרמיות של התבנית.

2.6שימוש בשיטות חדשניות

על מנת לפתור את בעיית הדליפה של חלקים רופפים בתוך החלקים הספציפיים של מעטפת תיבת ההילוכים, נעשה שימוש חלוצי בפתרון של בלוק אלומיניום קר לאחר אישור הן מצד ההיצע והן מצד הביקוש.כלומר, גוש אלומיניום מוטען בתוך המוצר לפני המילוי, כפי שמוצג באיור 9. לאחר המילוי וההתמצקות, התוספת הזו נשארת בתוך ישות החלק כדי לפתור את בעיית ההתכווצות והנקבוביות המקומיים.