Risolvere i tipici problemi di qualità della scatola del cambio a doppia frizione in fusione ad alta pressione

Scegli per: i prodotti del 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 subito un difficile processo di miglioramento della qualità, tasso qualificato completo vuoto 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 in bagno d'olio, che utilizza un innovativo gruppo di ingranaggi in cascata, un sistema di trasmissione del cambio elettromeccanico e un nuovo attuatore della frizione elettroidraulico.Il guscio grezzo è realizzato in lega di alluminio pressofuso ad alta pressione, che ha le caratteristiche di leggerezza e alta resistenza.Ci sono pompa idraulica, fluido lubrificante, tubo di raffreddamento e sistema di raffreddamento esterno nel cambio, che pongono requisiti più elevati sulle prestazioni meccaniche complete e sulle prestazioni di tenuta del guscio.Questo documento spiega come risolvere i problemi di qualità come la deformazione del guscio, il foro di restringimento dell'aria e il tasso di passaggio delle perdite che influiscono notevolmente sul tasso di passaggio.

1、Soluzione del problema di 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.Il guscio del cambio è mostrato nella Figura 1 (b).La dimensione di base è 485 mm (lunghezza) × 370 mm (larghezza) × 212 mm (altezza), il volume è 2481,5 mm3, l'area proiettata è 134903 mm2 e il peso netto è di circa 6,7 ​​kg.È una parte a cavità profonda a parete sottile.Considerando la tecnologia di produzione e lavorazione dello stampo, l'affidabilità dello stampaggio del prodotto e il processo di produzione, lo stampo è disposto come mostrato nella Figura 1 (c), che è composto da tre gruppi di cursori, stampo mobile (nella direzione della cavità esterna) e stampo fisso (nella direzione della cavità interna), e il tasso di ritiro termico del getto è progettato per essere 1,0055%.

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In realtà, nel processo di test iniziale di pressofusione, è stato riscontrato che la dimensione della posizione del prodotto prodotto dalla pressofusione era molto diversa dai requisiti di progettazione (alcune posizioni erano superiori al 30% di sconto), ma la dimensione dello stampo era qualificata e anche il tasso di restringimento rispetto alla dimensione effettiva era in linea con la legge sul restringimento.Per scoprire la causa del problema, è stata utilizzata la scansione 3D del guscio fisico e il 3D teorico per il confronto e l'analisi, come mostrato nella Figura 1 (d).È stato riscontrato che l'area di posizionamento della base del grezzo era deformata e la quantità di deformazione era di 2,39 mm nell'area B e di 0,74 mm nell'area C. Poiché il prodotto si basa sul punto convesso del grezzo A, B, C per il successivo benchmark di posizionamento dell'elaborazione e benchmark di misurazione, questa deformazione porta nella misurazione, proiezione di altre dimensioni ad 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 per 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 sacca dello stampo fisso, a causa dei prodotti speciali a cavità profonda allo stesso tempo, cavità profonda all'interno dei nuclei sullo stampo fisso e superficie formata dalla cavità esterna sui prodotti dello stampo mobile per decidere la direzione della separazione dello stampo quando inevitabilmente subiranno la trazione;

②Ci sono cursori nelle direzioni sinistra, inferiore e destra dello stampo, che svolgono un ruolo ausiliario nel bloccaggio prima dello sformatura.La forza di supporto minima è in corrispondenza della parte superiore B e la tendenza complessiva è quella di concavità nella cavità durante la contrazione termica.I due motivi principali di cui sopra portano alla massima deformazione in B, seguita da C.

Lo schema di miglioramento per risolvere questo problema consiste nell'aggiungere un meccanismo di espulsione dello stampo fisso Figura 1 (e) sulla superficie dello stampo fisso.In B aumentato lo stantuffo dello stampo a 6 set, aggiungendo due stantuffo dello stampo fisso nella 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 in uno stampo, la pressione dello stampo automatico dello stampo scompare, la parte posteriore della molla della piastra e quindi spingere il picco superiore, prendere l'iniziativa per promuovere i prodotti che emergono dallo stampo fisso, in modo da realizzare la deformazione di sformatura offset.

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

2、Soluzione del foro di restringimento del guscio e perdite

Come tutti sanno, la colata 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 si solidifica rapidamente sotto pressione per ottenere la colata.Tuttavia, in base alle caratteristiche del design del prodotto e del processo di pressofusione, nel prodotto sono ancora presenti alcune aree di giunti caldi o fori di restringimento dell'aria ad alto rischio, dovuti a:

(1) La colata a pressione utilizza l'alta pressione per premere 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 e alla fine esistono nella colata 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 è inevitabilmente precipitato.

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

Prendiamo ad esempio i prodotti DPT che sono successivamente entrati nella fase di produzione di campioni e piccoli lotti di utensili (vedere la Figura 2): è stato contato il tasso di difetto del foro iniziale di restringimento dell'aria del prodotto e il più alto è stato del 12,17%, tra cui il foro di restringimento dell'aria superiore a 3,5 mm ha rappresentato il 15,71% dei difetti totali e il foro di restringimento dell'aria tra 1,5-3,5 mm ha rappresentato il 42,93%.Questi fori di ritiro dell'aria erano concentrati principalmente in alcuni fori filettati e superfici di tenuta.Questi difetti influiranno sulla resistenza della connessione a bullone, sulla tenuta superficiale e su 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 con cavità profonde singole e parti con nucleo di grandi dimensioni.La parte formante di queste strutture ha solo poche cavità profonde o la parte profonda della cavità dell'anima che tira, ecc., e pochi stampi sono avvolti da una grande quantità di alluminio liquido, che può facilmente causare il surriscaldamento dello stampo, causando deformazioni appiccicose, 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 1,0-1,5 mpa di acqua ad alta pressione, 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 uno strato denso, in modo da ridurre la tendenza al restringimento 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 controllava efficacemente la temperatura del prodotto nell'area del giunto caldo, realizzava la solidificazione sequenziale dei prodotti, riduceva efficacemente la generazione di fori di restringimento e garantiva 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, i fori di restringimento tendono a comparire nella parte finale solidificata, come mostrato in FIG.4 (C) di seguito.I fori di restringimento in questi prodotti non possono essere prevenuti dal processo di pressofusione e dall'aumento del 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 l'installazione direttamente nel cilindro dello stampo, dopo che il metallo fuso si è riempito nello stampo e si è solidificato prima, non completamente nel liquido metallico semisolido nella cavità, l'ultima parete spessa di solidificazione mediante alimentazione forzata della pressione dell'asta di estrusione per ridurre o eliminare i difetti della cavità di ritiro, al fine di ottenere un'alta qualità della pressofusione.

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2.3L'estrusione secondaria

La seconda fase dell'estrusione consiste nell'impostare un cilindro a doppia corsa.La prima corsa completa lo stampaggio parziale del foro di prefusione iniziale, e quando l'alluminio liquido attorno all'anima si è gradualmente solidificato, viene avviata la seconda azione di estrusione e finalmente si realizza il doppio effetto di prefusione ed estrusione.Prendiamo ad esempio l'alloggiamento del cambio, il tasso qualificato della prova di tenuta del gas dell'alloggiamento del cambio nella fase iniziale del progetto è inferiore al 70%.La distribuzione delle parti di perdita 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 GUIDE DI COLATA

Il sistema di colata dello stampo per pressofusione in metallo è un canale che riempie la cavità del modello di pressofusione con liquido di metallo fuso nella camera della pressa della macchina per pressofusione in condizioni di alta temperatura, alta pressione e alta velocità.Include canale diritta, canale trasversale, canale interno e sistema di scarico 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 regolazione, pertanto, il sistema di gating è deciso per la qualità della superficie di pressofusione nonché il fattore importante dello stato della microstruttura interna.La progettazione e la messa a punto 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 in base alla procedura di processo e ai parametri di processo preselezionati e ottiene la pressofusione con l'ausilio del motore.Prende in considerazione tutti i tipi di fattori, come la pressione (compresa la forza di iniezione, la pressione specifica di iniezione, la forza di espansione, la forza di bloccaggio dello stampo), la velocità di iniezione (compresa 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, tasso di capacità termica, gradiente di temperatura, ecc.), proprietà di colata e proprietà termiche del metallo liquido, ecc. 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'uso di metodi innovativi

Per risolvere il problema delle perdite di parti sciolte all'interno delle parti specifiche della scatola del cambio, la soluzione del blocco di alluminio freddo è stata utilizzata in modo pionieristico 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 in Figura 9. Dopo il riempimento e la solidificazione, questo inserto rimane all'interno dell'entità della parte per risolvere il problema del ritiro locale e della porosità.

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Tempo di pubblicazione: settembre-08-2022