Risoluzione dei problemi tipici di qualità del guscio del cambio a doppia frizione tramite fusione ad alta pressione

Scegli tra: I prodotti con cambio a doppia frizione sono cambi a doppia frizione a bagno d'olio, il guscio di supporto è costituito da frizione e guscio del cambio, i due gusci prodotti con il metodo di fusione ad alta pressione, nel processo di sviluppo e produzione del prodotto ha sperimentato un difficile processo di miglioramento della qualità , tasso qualificato completo in bianco di circa il 60% 95% entro la fine dell'ascesa ai livelli del 2020, questo articolo riassume le soluzioni ai tipici problemi di qualità.

Trasmissione a doppia frizione a bagno d'olio, che utilizza un innovativo set di ingranaggi a cascata, un sistema di trasmissione del cambio elettromeccanico e un nuovo attuatore della frizione elettroidraulico. Il fusto del guscio è realizzato in lega di alluminio pressofusa ad alta pressione, che ha le caratteristiche di leggerezza ed elevata resistenza. Nella scatola del cambio sono presenti una pompa idraulica, un fluido lubrificante, un tubo di raffreddamento e un sistema di raffreddamento esterno, che presentano requisiti più elevati in termini di prestazioni meccaniche complete e prestazioni di tenuta del guscio. Questo documento spiega come risolvere i problemi di qualità come la deformazione del guscio, il foro di ritiro dell'aria e la velocità di passaggio delle perdite che influiscono notevolmente sulla velocità di passaggio.

1、Soluzione del problema della deformazione

Figura 1 (a) di seguito , Il cambio è composto da un alloggiamento del cambio in lega di alluminio pressofuso ad alta pressione e un alloggiamento della frizione. Il materiale utilizzato è ADC12 e lo spessore della parete di base è di circa 3,5 mm. L'involucro del cambio è mostrato nella Figura 1 (b). Le dimensioni di base sono 485 mm (lunghezza) × 370 mm (larghezza) × 212 mm (altezza), il volume è 2.481,5 mm3, l'area proiettata è 134.903 mm2 e il peso netto è di circa 6,7 ​​kg. È una parte con cavità profonda e pareti sottili. Considerando la tecnologia di produzione e lavorazione dello stampo, l'affidabilità dello stampaggio del prodotto e del processo di produzione, lo stampo è disposto come mostrato nella Figura 1 (c), che è composta da tre gruppi di cursori, che muovono lo stampo (nella direzione dell'esterno cavità) e stampo fisso (in direzione della cavità interna), e il tasso di ritiro termico del getto è previsto pari a 1,0055%.

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In realtà, nel corso del test iniziale di pressofusione, si è riscontrato che la dimensione della posizione del prodotto ottenuto mediante pressofusione era molto diversa dai requisiti di progettazione (alcune posizioni erano scontate di oltre il 30%), ma la dimensione dello stampo era qualificata e il Anche il tasso di restringimento rispetto alle dimensioni reali era in linea con la legge sul restringimento. Per scoprire la causa del problema, per il confronto e l'analisi è stata utilizzata la scansione 3D del guscio fisico e il 3D teorico, come mostrato nella Figura 1 (d). È stato riscontrato che l'area di posizionamento della base del pezzo grezzo era deformata e la quantità di deformazione era di 2,39 mm nell'area B e 0,74 mm nell'area C. Poiché il prodotto si basa sul punto convesso del pezzo grezzo A, B, C per il successivo elaborazione del benchmark di posizionamento e del benchmark di misurazione, questa deformazione porta nella misurazione, proiezione di altre dimensioni su A, B, C come base del piano, la posizione del foro è fuori servizio.

Analisi delle cause di questo problema:

①Il principio di progettazione dello stampo di colata ad alta pressione è uno dei prodotti dopo la sformatura, dando forma al prodotto sul modello dinamico, che richiede che l'effetto sul modello dinamico della forza della confezione sia maggiore delle forze che agiscono sulla tenuta del sacchetto dello stampo fisso, a causa di i prodotti speciali con cavità profonda allo stesso tempo, cavità profonda all'interno dei nuclei sullo stampo fisso e superficie formata con cavità esterna sui prodotti dello stampo in movimento per decidere la direzione della separazione dello stampo quando inevitabilmente subirà la trazione;

②Sono presenti cursori nelle direzioni sinistra, inferiore e destra dello stampo, che svolgono un ruolo ausiliario nel bloccaggio prima della sformatura. La forza di supporto minima è nella parte superiore B e la tendenza generale è a concava nella cavità durante la contrazione termica. Le due ragioni principali di cui sopra portano alla deformazione maggiore in B, seguita da C.

Lo schema di miglioramento per risolvere questo problema consiste nell'aggiungere un meccanismo di espulsione fisso dello stampo, Figura 1 (e), sulla superficie fissa dello stampo. In B sono aumentati i 6 stantuffi dello stampo impostati, aggiungendo due stantuffi dello stampo fissi in C, l'asta del perno fisso deve fare affidamento sul picco di ripristino, quando si sposta il piano di bloccaggio dello stampo impostare la leva di ripristino premerla nello stampo, la pressione automatica dello stampo scompare, la parte posteriore della molla a balestra e quindi spingere il picco superiore, prendere l'iniziativa per promuovere l'uscita dei prodotti dallo stampo fisso, in modo da realizzare una deformazione di sformatura compensata.

Dopo la modifica dello stampo, la deformazione da sformatura viene ridotta con successo. Come mostrato in FIG.1 (f), le deformazioni in B e C sono efficacemente controllate. Il punto B è +0,22 mm e il punto C è +0,12, che soddisfano i requisiti del contorno grezzo di 0,7 mm e raggiungono la produzione in serie.

2、Soluzione del foro di ritiro e delle perdite del guscio

Come è noto a tutti, la fusione ad alta pressione è un metodo di formatura in cui il metallo liquido viene rapidamente riempito nella cavità dello stampo metallico applicando una certa pressione e solidifica rapidamente sotto pressione per ottenere la fusione. Tuttavia, a seconda delle caratteristiche del design del prodotto e del processo di pressofusione, nel prodotto sono ancora presenti alcune aree di giunti caldi o fori di ritiro dell'aria ad alto rischio, dovuti a:

(1) La colata a pressione utilizza l'alta pressione per pressare il metallo liquido nella cavità dello stampo ad alta velocità. Il gas nella camera a pressione o nella cavità dello stampo non può essere scaricato completamente. Questi gas sono coinvolti nel metallo liquido ed eventualmente esistono nella fusione sotto forma di pori.

(2) La solubilità del gas nell'alluminio liquido e nella lega di alluminio solida è diversa. Nel processo di solidificazione il gas viene inevitabilmente precipitato.

(3)Il metallo liquido si solidifica rapidamente nella cavità e, in caso di mancata alimentazione efficace, alcune parti della fusione produrranno cavità da ritiro o porosità da ritiro.

Prendiamo come esempio i prodotti DPT che sono entrati successivamente nella fase di campionatura e produzione di piccoli lotti (vedi Figura 2): è stato conteggiato il tasso di difetto del foro di ritiro dell'aria iniziale del prodotto, e il più alto è stato del 12,17%, tra cui l'aria il foro di ritiro più grande di 3,5 mm rappresentava il 15,71% dei difetti totali, mentre il foro di ritiro dell'aria tra 1,5 e 3,5 mm rappresentava il 42,93%. Questi fori di ritiro dell'aria erano concentrati principalmente in alcuni fori filettati e superfici di tenuta. Questi difetti influenzeranno la resistenza della connessione bullonata, la tenuta superficiale e altri requisiti funzionali del rottame.

Per risolvere questi problemi, i metodi principali sono i seguenti:

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2.1SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO SPOT

Adatto per parti singole con cavità profonda e parti centrali di grandi dimensioni. La parte formante di queste strutture ha solo poche cavità profonde o la parte con cavità profonda dell'estrazione del nucleo, ecc., e pochi stampi sono avvolti da una grande quantità di alluminio liquido, che può facilmente causare il surriscaldamento dello stampo, causando appiccicosità deformazioni della muffa, crepe calde e altri difetti. Pertanto, è necessario forzare il raffreddamento dell'acqua di raffreddamento nel punto di passaggio dello stampo a cavità profonda. La parte interna del nucleo con un diametro superiore a 4 mm viene raffreddata da acqua ad alta pressione da 1,0-1,5 mpa, in modo da garantire che l'acqua di raffreddamento sia fredda e calda e che i tessuti circostanti del nucleo possano prima solidificarsi e formare un strato denso, in modo da ridurre la tendenza al ritiro e alla porosità.

Come mostrato nella Figura 3, combinato con i dati di analisi statistica della simulazione e dei prodotti reali, il layout di raffreddamento del punto finale è stato ottimizzato e il raffreddamento del punto ad alta pressione, come mostrato nella Figura 3 (d), è stato impostato sullo stampo, che ha controllato efficacemente la temperatura del prodotto nell'area del giunto caldo, ha realizzato la solidificazione sequenziale dei prodotti, ha ridotto efficacemente la generazione di fori di ritiro e ha garantito il tasso qualificato.

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2.2Estrusione locale

Se lo spessore della parete del progetto della struttura del prodotto non è uniforme o sono presenti grandi nodi caldi in alcune parti, è probabile che compaiano fori di ritiro nella parte finale solidificata, come mostrato in FIG. 4(C) di seguito. I fori di ritiro presenti in questi prodotti non possono essere prevenuti mediante il processo di pressofusione e aumentando il metodo di raffreddamento. A questo punto, è possibile utilizzare l'estrusione locale per risolvere il problema. Diagramma della struttura a pressione parziale come mostrato nella figura 4 (a), vale a dire installato direttamente nel cilindro dello stampo, dopo il riempimento del metallo fuso nello stampo e solidificato prima, non completamente nel liquido metallico semisolido nella cavità, infine solidificazione della parete spessa mediante alimentazione forzata a pressione dell'asta di estrusione per ridurre o eliminare i difetti della cavità di ritiro, al fine di ottenere un'elevata qualità della pressofusione.

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2.3L'estrusione secondaria

La seconda fase di estrusione consiste nell'impostare un cilindro a doppia corsa. La prima corsa completa lo stampaggio parziale del foro iniziale di prefusione e quando l'alluminio liquido attorno al nucleo si solidifica gradualmente, viene avviata la seconda azione di estrusione e viene finalmente realizzato il doppio effetto di prefusione ed estrusione. Prendiamo ad esempio la scatola del cambio: la percentuale qualificata del test di tenuta ai gas della scatola del cambio nella fase iniziale del progetto è inferiore al 70%. La distribuzione delle parti che perdono è principalmente l'intersezione del passaggio dell'olio 1# e del passaggio dell'olio 4# (cerchio rosso nella Figura 5) come mostrato di seguito.

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2.4SISTEMA DI GUIDA DI COLATA

Il sistema di colata dello stampo per pressofusione dei metalli è un canale che riempie la cavità del modello di pressofusione con liquido metallico fuso nella camera di stampa della macchina per pressofusione in condizioni di alta temperatura, alta pressione e alta velocità. Include guida diritta, guida trasversale, guida interna e sistema di scarico a troppopieno. Sono guidati nel processo della cavità di riempimento del metallo liquido, lo stato del flusso, la velocità e la pressione del trasferimento del metallo liquido, l'effetto dello scarico e dello stampo gioca un ruolo importante in aspetti come lo stato di equilibrio termico del controllo e della regolazione, quindi , il sistema di colata è deciso per la qualità della superficie della pressofusione e per l'importante fattore dello stato della microstruttura interna. La progettazione e la finalizzazione del sistema di colata devono basarsi sulla combinazione di teoria e pratica.

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2.5PprocessoOottimizzazione

Il processo di pressofusione è un processo di lavorazione a caldo che combina e utilizza la macchina per pressofusione, lo stampo per pressofusione e il metallo liquido secondo la procedura di processo e i parametri di processo preselezionati e ottiene la pressofusione con l'aiuto del motore. Prende in considerazione tutti i tipi di fattori, come la pressione (inclusa la forza di iniezione, la pressione specifica di iniezione, la forza di espansione, la forza di bloccaggio dello stampo), la velocità di iniezione (inclusa la velocità del punzone, la velocità del cancello interno, ecc.), la velocità di riempimento, ecc.) , varie temperature (temperatura di fusione del metallo liquido, temperatura di pressofusione, temperatura dello stampo, ecc.), vari tempi (tempo di riempimento, tempo di mantenimento della pressione, tempo di ritenzione dello stampo, ecc.), proprietà termiche dello stampo (velocità di trasferimento del calore, velocità di capacità, gradiente di temperatura, ecc.), proprietà di colata e proprietà termiche del metallo liquido, ecc. Ciò gioca un ruolo di primo piano nella pressione di pressofusione, nella velocità di riempimento, nelle caratteristiche di riempimento e nelle proprietà termiche dello stampo.

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2.6L'utilizzo di metodi innovativi

Per risolvere il problema delle perdite di parti sciolte all'interno delle parti specifiche della scatola del cambio, è stata utilizzata in modo pionieristico la soluzione del blocco di alluminio freddo, dopo la conferma sia dal lato dell'offerta che da quello della domanda. Cioè, un blocco di alluminio viene caricato all'interno del prodotto prima del riempimento, come mostrato nella Figura 9. Dopo il riempimento e la solidificazione, questo inserto rimane all'interno dell'entità parte per risolvere il problema del ritiro locale e della porosità.

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Orario di pubblicazione: 08-settembre-2022