Wybierz do: Produkty z dwusprzęgłową skrzynią biegów to mokra dwusprzęgłowa skrzynia biegów, panewka nośna składa się ze sprzęgła i panewki skrzyni biegów, dwie skorupy produkowane metodą odlewania pod wysokim ciśnieniem, w procesie opracowywania produktu, a produkcja przeszła trudny proces poprawy jakości , pusta kompleksowa stawka kwalifikowana o około 60% 95% do końca wspinaczki do poziomów z 2020 r. W tym artykule podsumowano rozwiązania typowych problemów z jakością.
Mokra dwusprzęgłowa skrzynia biegów, w której zastosowano innowacyjny zestaw przekładni kaskadowych, elektromechaniczny układ napędowy zmiany biegów i nowy elektrohydrauliczny siłownik sprzęgła. Półfabrykat skorupy wykonany jest ze stopu aluminium odlewanego pod wysokim ciśnieniem, który charakteryzuje się lekkością i dużą wytrzymałością. W skrzyni biegów znajduje się pompa hydrauliczna, płyn smarujący, rura chłodząca i zewnętrzny układ chłodzenia, które stawiają wyższe wymagania dotyczące kompleksowych parametrów mechanicznych i szczelności płaszcza. W artykule wyjaśniono, jak rozwiązać problemy z jakością, takie jak odkształcenie powłoki, dziura skurczowa powietrzna i współczynnik przepuszczania wycieków, które w znacznym stopniu wpływają na szybkość przejścia.
1,Rozwiązanie problemu deformacji
Rysunek 1 (a) poniżej. Skrzynia biegów składa się z obudowy skrzyni biegów odlewanej pod wysokim ciśnieniem ze stopu aluminium i obudowy sprzęgła. Zastosowany materiał to ADC12, a jego podstawowa grubość ścianki wynosi około 3,5 mm. Obudowa skrzyni biegów pokazana jest na rysunku 1 (b). Podstawowy rozmiar to 485 mm (długość) × 370 mm (szerokość) × 212 mm (wysokość), objętość to 2481,5 mm3, rzutowana powierzchnia to 134903 mm2, a waga netto to około 6,7 kg. Jest to cienkościenna część z głęboką wnęką. Biorąc pod uwagę technologię wykonania i przetwarzania formy, niezawodność formowania produktu oraz proces produkcji, formę ułożono jak pokazano na rysunku 1 (c), która składa się z trzech grup suwaków, formy ruchomej (w kierunku zewnętrznej wnęka) i nieruchoma forma (w kierunku wnęki wewnętrznej), a współczynnik skurczu termicznego odlewu obliczono na 1,0055%.
W rzeczywistości podczas wstępnego testu odlewania ciśnieniowego stwierdzono, że wielkość pozycji produktu wytworzonego metodą odlewania ciśnieniowego znacznie różniła się od wymagań projektowych (niektóre pozycje były przecenione o ponad 30%), ale wielkość formy została zakwalifikowana i Stopień skurczu w porównaniu z rozmiarem rzeczywistym był również zgodny z prawem skurczu. Aby znaleźć przyczynę problemu, do porównania i analizy wykorzystano skanowanie 3D powłoki fizycznej i teoretyczne 3D, jak pokazano na rysunku 1 (d). Stwierdzono, że podstawowy obszar pozycjonowania półwyrobu uległ odkształceniu, a wielkość odkształcenia wyniosła 2,39 mm w obszarze B i 0,74 mm w obszarze C. Ponieważ produkt opiera się na wypukłym punkcie półwyrobu A, B, C przez kolejne przetwarzanie wzorca pozycjonowania i wzorca pomiaru, to odkształcenie prowadzi do rzutowania innego rozmiaru na A, B, C jako podstawę płaszczyzny, położenie otworu jest nieprawidłowe.
Analiza przyczyn tego problemu:
① Zasada projektowania matryc do odlewania pod wysokim ciśnieniem jest jednym z produktów po wyjęciu z formy, nadającym kształt produktowi w modelu dynamicznym, co wymaga, aby wpływ na model dynamiczny siły opakowania był większy niż siły działające na szczelnie nieruchomą torbę z formą, ze względu na jednocześnie specjalne produkty o głębokiej wnęce, głęboka wnęka w rdzeniach na nieruchomej formie i zewnętrzna powierzchnia uformowana wnęki na ruchomych produktach formy, aby zdecydować o kierunku rozstania się formy, kiedy nieuchronnie ulegnie ona trakcji;
② W lewym, dolnym i prawym kierunku formy znajdują się suwaki, które odgrywają pomocniczą rolę w zaciskaniu przed wyjęciem z formy. Minimalna siła podparcia znajduje się w górnej części B, a ogólna tendencja polega na wklęsłości we wnęce podczas skurczu termicznego. Powyższe dwie główne przyczyny prowadzą do największej deformacji w punkcie B, a następnie w punkcie C.
Schemat ulepszenia rozwiązania tego problemu polega na dodaniu stałego mechanizmu wyrzucania matrycy, Rysunek 1 (e), na nieruchomej powierzchni matrycy. W przypadku B zwiększono 6 zestawów tłoka formy, dodając dwa stałe tłoki formy w C, stały pręt sworznia ma opierać się na szczycie resetowania, podczas przesuwania płaszczyzny mocowania formy należy ustawić dźwignię resetowania wcisnąć ją do formy, ciśnienie automatycznej matrycy znika, tył sprężyny płytkowej, a następnie popchnij górny szczyt, podejmij inicjatywę, aby promować produkty wyłaniające się z nieruchomej formy, aby uzyskać offsetowe odkształcenie przy wyjmowaniu z formy.
Po modyfikacji formy odkształcenie po wyjęciu z formy zostaje skutecznie zmniejszone. Jak pokazano na FIG.1 (f), odkształcenia w B i C są skutecznie kontrolowane. Punkt B wynosi +0,22 mm, a punkt C +0,12, co spełnia wymóg konturu półfabrykatu 0,7 mm i umożliwia produkcję masową.
2. Rozwiązanie otworu skurczowego i wycieku powłoki
Jak powszechnie wiadomo, odlewanie pod wysokim ciśnieniem jest metodą formowania, w której ciekły metal jest szybko wprowadzany do wnęki metalowej formy poprzez przyłożenie określonego ciśnienia i szybko krzepnie pod ciśnieniem, aby otrzymać odlew. Jednakże, w zależności od charakterystyki projektu produktu i procesu odlewania ciśnieniowego, w produkcie nadal występują pewne obszary gorących połączeń lub dziur skurczowych spowodowanych powietrzem wysokiego ryzyka, co jest spowodowane:
(1) Odlewanie ciśnieniowe wykorzystuje wysokie ciśnienie do wtłaczania ciekłego metalu do gniazda formy z dużą prędkością. Gaz w komorze ciśnieniowej lub wnęce formy nie może zostać całkowicie rozładowany. Gazy te występują w ciekłym metalu i ostatecznie występują w odlewie w postaci porów.
(2) Rozpuszczalność gazu w ciekłym aluminium i stałym stopie aluminium jest inna. W procesie krzepnięcia gaz nieuchronnie się wytrąca.
(3) Ciekły metal szybko krzepnie we wgłębieniu i w przypadku braku skutecznego podawania, w niektórych częściach odlewu powstaną wnęki skurczowe lub porowatość skurczowa.
Weźmy jako przykład produkty firmy DPT, które kolejno weszły na etap produkcji próbek oprzyrządowania i produkcji małych serii (patrz rysunek 2): Obliczono współczynnik defektów początkowego otworu skurczowego powietrza w produkcie, a najwyższy wyniósł 12,17%, wśród czego Otwór skurczowy większy niż 3,5 mm stanowił 15,71% wszystkich wad, a otwór skurczowy powietrzny w zakresie 1,5-3,5 mm stanowił 42,93%. Te otwory skurczowe powietrznie skupiały się głównie w niektórych otworach gwintowanych i powierzchniach uszczelniających. Wady te będą miały wpływ na wytrzymałość połączenia śrubowego, szczelność powierzchni i inne wymagania funkcjonalne złomu.
Aby rozwiązać te problemy, główne metody są następujące:
2.1UKŁAD CHŁODZENIA PUNKTOWEGO
Nadaje się do części z pojedynczą głęboką wgłębieniem i dużych części rdzeniowych. Część formująca tych konstrukcji ma tylko kilka głębokich wnęk lub głęboką część wnękową rdzenia ciągnącego itp., a kilka form jest owiniętych dużą ilością ciekłego aluminium, co łatwo powoduje przegrzanie formy, powodując lepkość naprężenia pleśni, pęknięcia na gorąco i inne wady. Dlatego konieczne jest wymuszone chłodzenie wody chłodzącej w punkcie przejścia formy z głęboką wnęką. Wewnętrzna część rdzenia o średnicy większej niż 4 mm jest chłodzona wodą pod wysokim ciśnieniem 1,0-1,5 mpa, aby zapewnić, że woda chłodząca jest zimna i gorąca, a otaczające tkanki rdzenia mogą najpierw zestalić się i utworzyć gęstą warstwę, aby zmniejszyć tendencję do skurczu i porowatości.
Jak pokazano na rysunku 3, w połączeniu z danymi analizy statystycznej symulacji i rzeczywistych produktów, zoptymalizowano końcowy układ chłodzenia punktu, a na formie ustawiono chłodzenie punktowe pod wysokim ciśnieniem, jak pokazano na rysunku 3 (d), co skutecznie kontrolowało temperatura produktu w obszarze gorącego złącza, zrealizowała sekwencyjne krzepnięcie produktów, skutecznie ograniczyła powstawanie dziur skurczowych i zapewniła kwalifikowaną szybkość.
2.2Lokalne wytłaczanie
Jeżeli grubość ścianki konstrukcji produktu jest nierówna lub w niektórych częściach występują duże gorące węzły, w końcowej zestalonej części mogą pojawiać się dziury skurczowe, jak pokazano na FIG. 4 (C) poniżej. Nie można zapobiec powstawaniu dziur skurczowych w tych produktach poprzez proces odlewania ciśnieniowego i zwiększenie metody chłodzenia. W tej chwili do rozwiązania problemu można zastosować lokalne wytłaczanie. Schemat struktury ciśnienia cząstkowego pokazany na rysunku 4 (a), mianowicie ciśnienie instalowane bezpośrednio w cylindrze formy, po napełnieniu formy roztopionym metalem i wcześniej zestalonym, nie całkowicie w półstałej cieczy metalowej we wnęce, w końcu krzepnięcie grubej ściany za pomocą tłoczyska pod ciśnieniem wymuszonego podawania w celu zmniejszenia lub wyeliminowania wad wnęki skurczowej, w celu uzyskania wysokiej jakości odlewu ciśnieniowego.
2.3Wytłaczanie wtórne
Drugim etapem wytłaczania jest ustawienie cylindra dwusuwowego. Pierwszy skok kończy częściowe formowanie wstępnego otworu do odlewania wstępnego, a gdy ciekłe aluminium wokół rdzenia stopniowo zestala się, rozpoczyna się drugie działanie wytłaczania i ostatecznie osiąga się podwójny efekt wstępnego odlewania i wytłaczania. Weźmy na przykład obudowę skrzyni biegów, kwalifikowany wskaźnik testu gazoszczelności obudowy skrzyni biegów w początkowej fazie projektu wynosi mniej niż 70%. Rozmieszczenie części wyciekających to głównie przecięcie kanału olejowego 1# i kanału olejowego 4# (czerwone kółko na rysunku 5), jak pokazano poniżej.
2.4SYSTEM PROWADNIKÓW ODLEWOWYCH
System odlewniczy formy do odlewania ciśnieniowego metalu to kanał, który wypełnia wnękę modelu odlewu ciśnieniowego płynem ze stopionego metalu w komorze prasy maszyny do odlewania ciśnieniowego w warunkach wysokiej temperatury, wysokiego ciśnienia i dużej prędkości. Obejmuje prowadnicę prostą, prowadnicę poprzeczną, prowadnicę wewnętrzną i przelewowy układ wydechowy. Są one prowadzone w procesie napełniania wnęki ciekłym metalem, stanie przepływu, prędkości i ciśnieniu przenoszenia ciekłego metalu, wpływ spalin i formy matrycy odgrywa ważną rolę w takich aspektach, jak stan równowagi termicznej sterowania i regulacji, dlatego , system wlewowy decyduje o jakości powierzchni odlewu, a także ważnym czynniku stanu mikrostruktury wewnętrznej. Projekt i finalizacja systemu nalewania musi opierać się na połączeniu teorii i praktyki.
2.5PprocesOoptymalizacja
Proces odlewania ciśnieniowego jest procesem przetwarzania na gorąco, który łączy i wykorzystuje maszynę do odlewania ciśnieniowego, matrycę do odlewania ciśnieniowego i ciekły metal zgodnie z wybraną procedurą procesu i parametrami procesu oraz uzyskuje odlew ciśnieniowy za pomocą napędu mechanicznego. Uwzględnia różne czynniki, takie jak ciśnienie (w tym siła wtrysku, ciśnienie właściwe wtrysku, siła rozprężania, siła blokowania formy), prędkość wtrysku (w tym prędkość stempla, prędkość bramy wewnętrznej itp.), prędkość napełniania itp.) , różne temperatury (temperatura topnienia ciekłego metalu, temperatura odlewania ciśnieniowego, temperatura formy itp.), różne czasy (czas napełniania, czas utrzymywania ciśnienia, czas przebywania formy itp.), właściwości termiczne formy (szybkość przenikania ciepła, ciepło współczynnik wydajności, gradient temperatury itp.), właściwości odlewnicze i właściwości termiczne ciekłego metalu itp. Odgrywa to wiodącą rolę w ciśnieniu odlewania ciśnieniowego, szybkości napełniania, charakterystyce wypełniania i właściwościach termicznych formy.
2.6Zastosowanie innowacyjnych metod
Aby rozwiązać problem wycieków luźnych części wewnątrz określonych części korpusu skrzyni biegów, zastosowano pionierskie rozwiązanie zimnego bloku aluminiowego, potwierdzone zarówno przez stronę podażową, jak i popytową. Oznacza to, że przed napełnieniem produktu ładowany jest blok aluminiowy, jak pokazano na rysunku 9. Po napełnieniu i zestaleniu wkładka ta pozostaje wewnątrz części, aby rozwiązać problem lokalnego skurczu i porowatości.
Czas publikacji: 8 września 2022 r