Виберіть для: Продукти з коробкою передач із подвійним зчепленням — це коробка передач з подвійним зчепленням у мокрому стані, опорна оболонка складається із зчеплення та коробки передач, дві оболонки, виготовлені методом лиття під високим тиском, у процесі розробки продукту та виробництва зазнали складного процесу покращення якості , порожній всеосяжний кваліфікований рівень приблизно на 60% 95% до кінця підйому до рівня 2020 року. У цій статті підсумовано рішення типових проблем із якістю.
Трансмісія з мокрим подвійним зчепленням, яка використовує інноваційний каскадний набір передач, електромеханічну систему перемикання передач і новий електрогідравлічний привод зчеплення. Заготовка корпусу виготовлена з алюмінієвого сплаву лиття під високим тиском, який має характеристики легкої ваги та високої міцності. У коробці передач є гідравлічний насос, мастильна рідина, охолоджуюча труба та зовнішня система охолодження, що висуває підвищені вимоги до комплексних механічних характеристик та герметичності оболонки. У цьому документі пояснюється, як вирішити проблеми якості, такі як деформація оболонки, отвір усадки повітря та швидкість проходження витоків, які сильно впливають на швидкість проходження.
1、Рішення деформаційної задачі
Малюнок 1 (a) нижче. Коробка передач складається з корпусу коробки передач із литого під високим тиском алюмінієвого сплаву та картера зчеплення. Використовується матеріал ADC12, а його основна товщина стінки становить близько 3,5 мм. Корпус коробки передач показаний на малюнку 1 (b). Основний розмір становить 485 мм (довжина) × 370 мм (ширина) × 212 мм (висота), об’єм – 2481,5 мм3, проектована площа – 134903 мм2, вага нетто – близько 6,7 кг. Це тонкостінна глибокопорожнинна частина. Враховуючи технологію виготовлення та обробки прес-форми, надійність формування продукту та виробничий процес, прес-форма влаштована, як показано на малюнку 1 (c), яка складається з трьох груп повзунів, що переміщують форму (у напрямку зовнішнього порожнини) і фіксованої форми (у напрямку внутрішньої порожнини), а швидкість термічної усадки виливка становить 1,0055%.
Фактично, у процесі первинного випробування лиття під тиском було виявлено, що розмір позиції продукту, виготовленого литтям під тиском, сильно відрізнявся від вимог до конструкції (деякі позиції були знижені на понад 30%), але розмір форми був кваліфікованим і швидкість усадки порівняно з фактичним розміром також відповідала закону усадки. Щоб з’ясувати причину проблеми, для порівняння та аналізу було використано 3D-сканування фізичної оболонки та теоретичне 3D, як показано на малюнку 1 (d). Було виявлено, що базова область позиціонування заготовки була деформована, і величина деформації становила 2,39 мм в області B і 0,74 мм в області C. Оскільки виріб базується на опуклій точці заготовки A, B, C для подальшого обробка контрольної точки позиціонування та контрольної точки вимірювання, ця деформація призводить до вимірювання, іншої проекції розміру на A, B, C як основи площини, положення отвору не в порядку.
Аналіз причин цієї проблеми:
①Принцип конструкції лиття під високим тиском є одним із продуктів після виймання з форми, надаючи форму виробу на динамічній моделі, яка вимагає впливу на динамічну модель сили упаковки, більшої, ніж сили, що діють на щільний фіксований мішок форми, через глибока порожнина спеціальних продуктів одночасно, глибока порожнина всередині ядер на фіксованій прес-формі та зовнішня порожнина, утворена поверхнею на рухомих прес-формах, щоб визначити напрямок роз’єднання форми, коли неминуче страждатиме тяга;
②У лівому, нижньому та правому напрямках форми є повзунки, які відіграють допоміжну роль у затисканні перед вийманням форми. Мінімальна опорна сила знаходиться у верхній точці В, а загальна тенденція полягає у увігнутості в порожнині під час термічної усадки. Наведені вище дві основні причини призводять до найбільшої деформації в B, а потім у C.
Схема вдосконалення для вирішення цієї проблеми полягає в додаванні фіксованого механізму викиду матриці (рис. 1 (e)) на фіксовану поверхню матриці. У B збільшено 6 налаштувань плунжера прес-форми, додавання двох фіксованих плунжерів форми в C, фіксований штифтовий стрижень повинен покладатися на пік скидання, під час переміщення площини затиску прес-форми встановіть важіль скидання, втисніть його у форму, автоматичний тиск прес-форми зникає, задня частина пластинчатої пружини, а потім натиснути на верхню вершину, взяти на себе ініціативу для просування продуктів, які виходять із фіксованої форми, щоб реалізувати деформацію зміщення виймання з форми.
Після модифікації прес-форми деформація виймання з форми успішно зменшується. Як показано на Фіг.1 (f), деформації в B і C ефективно контролюються. Точка B становить +0,22 мм, а точка C — +0,12, що відповідає вимогам щодо контуру заготовки 0,7 мм і забезпечує масове виробництво.
2、рішення отвору усадки оболонки та витоку
Як відомо, лиття під високим тиском — це метод формування, при якому рідкий метал швидко заповнюється в порожнину металевої форми шляхом застосування певного тиску та швидко твердне під тиском для отримання лиття. Однак, залежно від особливостей дизайну виробу та процесу лиття під тиском, у виробі все ще є деякі зони гарячих з’єднань або отвори з високим ризиком повітряної усадки, що спричинено:
（1）Лиття під тиском використовує високий тиск для натискання рідкого металу в порожнину форми на високій швидкості. Газ у камері тиску або порожнині форми не може бути повністю випущений. Ці гази втягуються в рідкий метал і зрештою існують у відливці у вигляді пор.
（2）Розчинність газу в рідкому алюмінії та твердому алюмінієвому сплаві різна. У процесі затвердіння газ неминуче випадає в осад.
（3）Рідкий метал швидко твердне в порожнині, і в разі відсутності ефективної подачі деякі частини виливка створять усадкову порожнину або усадкову пористість.
Візьмемо для прикладу продукцію DPT, яка послідовно надходила на стадію виготовлення зразків інструменту та дрібносерійного виробництва (див. Малюнок 2): було підраховано рівень дефектів початкового повітряного усадкового отвору продукту, і найвищий був 12,17%, серед яких повітря усадковий отвір розміром понад 3,5 мм становив 15,71% від загальної кількості дефектів, а повітряний усадковий отвір між 1,5-3,5 мм становив 42,93%. Ці повітряні усадочні отвори були в основному зосереджені в деяких різьбових отворах і ущільнювальних поверхнях. Ці дефекти впливатимуть на міцність болтового з’єднання, поверхневу герметичність та інші функціональні вимоги до брухту.
Основними способами вирішення цих проблем є:
2.1ТОЧКОВА СИСТЕМА ОХОЛОДЖЕННЯ
Підходить для окремих частин з глибокою порожниною та великих частин сердечника. Формуюча частина цих конструкцій має лише кілька глибоких порожнин або частину глибокої порожнини серцевини, що тягнеться, тощо, і кілька форм обгорнуті великою кількістю рідкого алюмінію, що легко спричинити перегрів форми, викликаючи липкість деформація форми, гаряча тріщина та інші дефекти. Тому необхідно примусово охолодити охолоджуючу воду в точці проходу форми з глибокою порожниною. Внутрішня частина серцевини діаметром понад 4 мм охолоджується водою під високим тиском 1,0-1,5 МПа, щоб забезпечити холодну та гарячу охолоджуючу воду, а навколишні тканини серцевини можуть спочатку затвердіти та утворити щільний шар, щоб зменшити тенденцію до усадки та пористості.
Як показано на малюнку 3, у поєднанні з даними статистичного аналізу симуляції та фактичних продуктів, макет кінцевої точки охолодження було оптимізовано, а точку охолодження високого тиску, як показано на малюнку 3 (d), було встановлено на формі, що ефективно контролює температура продукту в зоні гарячого з’єднання, реалізовано послідовне затвердіння продуктів, ефективно зменшено утворення отворів від усадки та забезпечено кваліфіковану швидкість.
2.2Локальна екструзія
Якщо товщина стінки конструкції виробу нерівномірна або в деяких частинах є великі гарячі вузли, усадкові отвори схильні до появи в остаточній твердій частині, як показано на ФІГ. 4 (C) нижче. Усадкові отвори в цих виробах неможливо запобігти за допомогою процесу лиття під тиском і збільшення методу охолодження. У цей час для вирішення проблеми можна використовувати локальну екструзію. Діаграма структури парціального тиску, як показано на малюнку 4 (а), а саме встановлена безпосередньо в циліндрі форми, після того, як розплавлений метал заповнить форму та затвердіє раніше, не повністю в напівтвердій металевій рідині в порожнині, нарешті затвердіння товстої стінки шляхом примусової подачі тиску екструзійного стрижня, щоб зменшити або усунути його дефекти усадкової порожнини, щоб отримати високу якість лиття під тиском.
2.3Вторинна екструзія
Другий етап екструзії полягає в установці двотактного циліндра. Перший хід завершує часткове формування початкового отвору попереднього лиття, і коли рідкий алюміній навколо сердечника поступово твердне, починається друга дія екструзії, і нарешті реалізується подвійний ефект попереднього лиття та екструзії. Візьмемо як приклад корпус коробки передач, кваліфікований показник газонепроникності корпусу коробки передач на початковій стадії проекту становить менше 70%. Розподіл частин витоку в основному є перетином масляного каналу 1# і масляного каналу 4# (червоне коло на малюнку 5), як показано нижче.
2.4СИСТЕМА КАСТИНГІВ
Система лиття металевої форми для лиття під тиском - це канал, який заповнює порожнину моделі лиття під тиском рідиною розплавленого металу в прес-камері машини для лиття під тиском за умови високої температури, високого тиску та високої швидкості. Він включає в себе прямий бігунок, поперечний бігунок, внутрішній бігунок і переливну вихлопну систему. Вони керуються в процесі заповнення порожнини рідким металом, станом потоку, швидкістю та тиском переміщення рідкого металу, ефектом вихлопу та прес-форми відіграє важливу роль у таких аспектах, як стан теплової рівноваги контролю та регулювання, тому , литникова система вирішена для якості поверхні лиття під тиском, а також важливого фактора стану внутрішньої мікроструктури. Проектування та доопрацювання заливної системи має базуватися на поєднанні теорії та практики.
2.5PпроцесOоптимізація
Процес лиття під тиском — це процес гарячої обробки, який поєднує та використовує машину для лиття під тиском, матрицю для лиття під тиском і рідкий метал відповідно до попередньо вибраної процедури процесу та параметрів процесу, а також отримує лиття під тиском за допомогою силового приводу. Він враховує всілякі чинники, такі як тиск (включаючи силу ін’єкції, питомий тиск ін’єкції, силу розширення, силу блокування форми), швидкість ін’єкції (включаючи швидкість штампу, швидкість внутрішнього затвора тощо), швидкість наповнення тощо) , різні температури (температура плавлення рідкого металу, температура лиття під тиском, температура форми тощо), різний час (час заповнення, час витримки тиску, час утримування форми тощо), теплові властивості форми (теплопередача, тепло продуктивність, температурний градієнт тощо), ливарні властивості та термічні властивості рідкого металу тощо. Це відіграє провідну роль у тиску лиття під тиском, швидкості заповнення, характеристиках заповнення та теплових властивостях форми.
2.6Використання інноваційних методів
Щоб вирішити проблему витоку незакріплених частин всередині конкретних частин корпусу коробки передач, було використано рішення холодного алюмінієвого блоку після підтвердження як сторонами пропозиції, так і сторонами попиту. Тобто алюмінієвий блок завантажується всередину виробу перед заповненням, як показано на малюнку 9. Після заповнення та затвердіння ця вставка залишається всередині деталі, щоб вирішити проблему локальної усадки та пористості.
Час публікації: 08 вересня 2022 р