حل مشاكل الجودة النموذجية لعلبة التروس ذات القابض المزدوج المصبوبة بالضغط العالي

اختر من أجل: منتجات علبة التروس ذات القابض المزدوج عبارة عن علبة تروس مبللة مزدوجة القابض، وتتكون القشرة الداعمة من القابض وقذيفة علبة التروس، وقد تم إنتاج القذيفتين بواسطة طريقة الصب بالضغط العالي، في عملية تطوير المنتج والإنتاج شهدت عملية تحسين جودة صعبة ، معدل مؤهل شامل فارغ بحوالي 60% 95% بنهاية الصعود إلى مستويات 2020، يلخص هذا المقال حلول مشاكل الجودة النموذجية.

ناقل حركة رطب مزدوج القابض، يستخدم مجموعة تروس متتالية مبتكرة، ونظام نقل الحركة الكهروميكانيكي، ومشغل القابض الكهروهيدروليكي الجديد. الغلاف الفارغ مصنوع من سبائك الألومنيوم المصبوبة بالضغط العالي، والتي تتميز بخصائص الوزن الخفيف والقوة العالية. هناك مضخة هيدروليكية، سائل تشحيم، أنبوب تبريد ونظام تبريد خارجي في علبة التروس، مما يضع متطلبات أعلى على الأداء الميكانيكي الشامل وأداء الختم للهيكل. يشرح هذا البحث كيفية حل مشاكل الجودة مثل تشوه القشرة وفتحة انكماش الهواء ومعدل تمرير التسرب والتي تؤثر بشكل كبير على معدل النجاح.

1 、حل مشكلة التشوه

الشكل 1 (أ) أدناه، يتكون صندوق التروس من علبة تروس مصنوعة من سبائك الألومنيوم عالية الضغط ومبيت القابض. المادة المستخدمة هي ADC12، وسمك جدارها الأساسي حوالي 3.5 ملم. يظهر غلاف علبة التروس في الشكل 1 (ب). الحجم الأساسي هو 485 مم (الطول) × 370 مم (العرض) × 212 مم (الارتفاع)، والحجم 2481.5 مم 3، والمساحة المتوقعة 134903 مم 2، والوزن الصافي حوالي 6.7 كجم. إنه جزء ذو تجويف عميق ذو جدران رقيقة. بالنظر إلى تكنولوجيا التصنيع والمعالجة للقالب، وموثوقية قولبة المنتج وعملية الإنتاج، يتم ترتيب القالب كما هو موضح في الشكل 1 (ج)، والذي يتكون من ثلاث مجموعات من أشرطة التمرير، القالب المتحرك (في اتجاه الخارجي) التجويف) والقالب الثابت (في اتجاه التجويف الداخلي)، وتم تصميم معدل الانكماش الحراري للصب ليكون 1.0055%.

في الواقع، في عملية اختبار الصب بالقالب الأولي، وجد أن حجم موضع المنتج الذي تم إنتاجه بواسطة الصب بالقالب كان مختلفًا تمامًا عن متطلبات التصميم (كانت بعض المواضع خصمًا يزيد عن 30٪)، ولكن حجم القالب كان مؤهلاً و وكان معدل الانكماش مقارنة بالحجم الفعلي يتماشى أيضًا مع قانون الانكماش. ومن أجل معرفة سبب المشكلة، تم استخدام المسح ثلاثي الأبعاد للقشرة المادية والنظرية ثلاثية الأبعاد للمقارنة والتحليل، كما هو مبين في الشكل 1 (د). لقد وجد أن منطقة تحديد موضع القاعدة للفراغ كانت مشوهة، وكان مقدار التشوه 2.39 مم في المنطقة B و0.74 مم في المنطقة C. لأن المنتج يعتمد على النقطة المحدبة للفراغ A وB وC للأجزاء اللاحقة معالجة معيار تحديد المواقع ومعيار القياس، يؤدي هذا التشوه إلى إسقاط حجم آخر في القياس إلى A، B، C كأساس للطائرة، وموضع الثقب خارج الترتيب.

تحليل أسباب هذه المشكلة:

①مبدأ تصميم قالب الصب بالضغط العالي هو أحد المنتجات بعد إزالة القوالب، مما يعطي الشكل للمنتج على النموذج الديناميكي، الأمر الذي يتطلب التأثير على النموذج الديناميكي لقوة الحزمة أكبر من القوى المؤثرة على كيس القالب الثابت المحكم، بسبب منتجات خاصة ذات تجويف عميق في نفس الوقت، تجويف عميق داخل النوى على القالب الثابت والتجويف الخارجي يشكل سطحًا على منتجات القالب المتحرك لتحديد اتجاه فراق القالب عندما سيعاني حتمًا من الجر؛

②توجد منزلقات في الاتجاهات اليسرى والسفلى واليمنى للقالب، والتي تلعب دورًا مساعدًا في التثبيت قبل القالب. الحد الأدنى من قوة الدعم يكون عند الجزء العلوي B، والميل العام هو التقعر في التجويف أثناء الانكماش الحراري. يؤدي السببان الرئيسيان المذكوران أعلاه إلى أكبر تشوه عند B، يليه تشوه C.

مخطط التحسين لحل هذه المشكلة هو إضافة آلية إخراج القالب الثابتة (الشكل 1 (هـ) على سطح القالب الثابت. في B، تم زيادة مكبس القالب المكون من 6 مجموعات، وإضافة اثنين من مكبس القالب الثابت في C، وقضيب الدبوس الثابت هو الاعتماد على قمة إعادة الضبط، عند تحريك مستوى تثبيت القالب، قم بضبط ذراع إعادة الضبط واضغط عليه في قالب، ويختفي ضغط القالب التلقائي للقالب، والظهر من زنبرك اللوحة ثم دفع القمة العلوية، خذ زمام المبادرة لترويج المنتجات التي تخرج من القالب الثابت، وذلك لتحقيق تشوه إزالة القالب.

بعد تعديل القالب، يتم تقليل تشوه القالب بنجاح. كما هو مبين في الشكل 1 (و)، يتم التحكم بشكل فعال في التشوهات عند B وC. النقطة B هي +0.22 مم والنقطة C هي +0.12، مما يلبي متطلبات الكفاف الفارغ البالغ 0.7 مم ويحقق الإنتاج الضخم.

2 、 حل ثقب انكماش القشرة والتسرب

كما هو معروف للجميع، فإن الصب بالضغط العالي هو طريقة تشكيل حيث يتم ملء المعدن السائل بسرعة في تجويف القالب المعدني عن طريق تطبيق ضغط معين ويتصلب بسرعة تحت الضغط للحصول على الصب. ومع ذلك، وفقًا لخصائص تصميم المنتج وعملية الصب بالقالب، لا تزال هناك بعض مناطق الوصلات الساخنة أو فتحات انكماش الهواء عالية الخطورة في المنتج، ويرجع ذلك إلى:

(1) يستخدم صب الضغط ضغطًا عاليًا للضغط على المعدن السائل في تجويف القالب بسرعة عالية. لا يمكن تفريغ الغاز الموجود في غرفة الضغط أو تجويف القالب بالكامل. تدخل هذه الغازات في المعدن السائل وتتواجد في النهاية في عملية الصب على شكل مسام.

(2) تختلف قابلية ذوبان الغاز في الألومنيوم السائل وسبائك الألومنيوم الصلبة. في عملية التصلب، يترسب الغاز حتماً.

(3) يتصلب المعدن السائل بسرعة في التجويف، وفي حالة عدم وجود تغذية فعالة، فإن بعض أجزاء الصب سوف تنتج تجويف انكماش أو مسامية انكماش.

خذ منتجات DPT التي دخلت على التوالي إلى عينة الأدوات ومرحلة إنتاج الدفعة الصغيرة كمثال (انظر الشكل 2): تم حساب معدل الخلل في فتحة انكماش الهواء الأولية للمنتج، وكانت أعلى نسبة 12.17%، ومن بينها الهواء ثقب الانكماش الأكبر من 3.5 ملم شكل 15.71% من إجمالي العيوب، وفتحة انكماش الهواء بين 1.5-3.5 ملم شكلت 42.93%. تتركز فتحات انكماش الهواء هذه بشكل أساسي في بعض الثقوب الملولبة وأسطح السد. سوف تؤثر هذه العيوب على قوة اتصال الترباس، وضيق السطح والمتطلبات الوظيفية الأخرى للخردة.

لحل هذه المشاكل، الطرق الرئيسية هي كما يلي:

2.1نظام تبريد البقعة

مناسبة لأجزاء التجويف العميق المفردة والأجزاء الأساسية الكبيرة. يحتوي جزء التشكيل من هذه الهياكل فقط على عدد قليل من التجاويف العميقة أو جزء التجويف العميق من سحب اللب، وما إلى ذلك، ويتم تغليف عدد قليل من القوالب بكمية كبيرة من الألومنيوم السائل، والذي من السهل أن يسبب ارتفاع درجة حرارة القالب، مما يسبب لزجة سلالة العفن، الكراك الساخن وغيرها من العيوب. لذلك، من الضروري تبريد ماء التبريد بالقوة عند نقطة المرور لقالب التجويف العميق. يتم تبريد الجزء الداخلي من القلب الذي يبلغ قطره أكبر من 4 مم بواسطة ماء عالي الضغط يتراوح من 1.0 إلى 1.5 ميجا باسكال، وذلك لضمان أن يكون ماء التبريد باردًا وساخنًا، ويمكن للأنسجة المحيطة بالنواة أن تتصلب أولاً وتشكل طبقة كثيفة، وذلك لتقليل الانكماش والمسامية.

كما هو مبين في الشكل 3، جنبًا إلى جنب مع بيانات التحليل الإحصائي للمحاكاة والمنتجات الفعلية، تم تحسين تخطيط نقطة التبريد النهائية، وتم ضبط تبريد نقطة الضغط العالي كما هو موضح في الشكل 3 (د) على القالب، والذي يتحكم بشكل فعال درجة حرارة المنتج في منطقة المفصل الساخنة، تحقق التصلب المتسلسل للمنتجات، وتقلل بشكل فعال من توليد فتحات الانكماش، وتضمن المعدل المؤهل.

2.2قذف محلي

إذا كان سمك جدار تصميم هيكل المنتج غير متساوٍ أو كانت هناك عقد ساخنة كبيرة في بعض الأجزاء، فمن المحتمل أن تظهر ثقوب الانكماش في الجزء المتصلب النهائي، كما هو موضح في الشكل. 4 (ج) أدناه. لا يمكن منع فتحات الانكماش في هذه المنتجات من خلال عملية الصب بالقالب وزيادة طريقة التبريد. في هذا الوقت، يمكن استخدام البثق المحلي لحل المشكلة. مخطط هيكل الضغط الجزئي كما هو موضح في الشكل 4 (أ)، أي يتم تثبيته مباشرة في أسطوانة القالب، بعد ملء المعدن المنصهر في القالب وتصلبه من قبل، وليس بالكامل في السائل المعدني شبه الصلب في التجويف، وأخيراً تصلب الجدار السميك عن طريق ضغط قضيب البثق التغذية القسرية لتقليل أو إزالة عيوب تجويف الانكماش، من أجل الحصول على جودة عالية من الصب بالقالب.

2.3النتوء الثانوي

المرحلة الثانية من البثق هي ضبط أسطوانة مزدوجة الشوط. تكمل السكتة الدماغية الأولى القولبة الجزئية لثقب الصب الأولي، وعندما يتم ترسيخ الألومنيوم السائل حول القلب تدريجيًا، يبدأ إجراء البثق الثاني، ويتم أخيرًا تحقيق التأثير المزدوج للصب المسبق والبثق. خذ مبيت علبة التروس كمثال، المعدل المؤهل لاختبار إحكام الغاز لمبيت علبة التروس في المرحلة الأولية للمشروع أقل من 70%. توزيع الأجزاء المتسربة هو بشكل رئيسي تقاطع ممر الزيت 1# وممر الزيت 4# (الدائرة الحمراء في الشكل 5) كما هو موضح أدناه.

2.4نظام عداء الصب

نظام الصب لقالب صب القوالب المعدنية عبارة عن قناة تملأ تجويف نموذج صب القوالب بسائل المعدن المنصهر في غرفة الضغط لآلة صب القوالب في ظل ظروف درجة الحرارة العالية والضغط العالي والسرعة العالية. وهو يشتمل على عداء مستقيم، عداء متقاطع، عداء داخلي ونظام عادم فائض. يتم توجيههم في عملية ملء تجويف المعدن السائل، وحالة التدفق، وسرعة وضغط نقل المعدن السائل، ويلعب تأثير العادم وقالب القالب دورًا مهمًا في جوانب مثل حالة التوازن الحراري للتحكم والتنظيم، وبالتالي ، تم تحديد نظام البوابات لجودة سطح الصب بالإضافة إلى العامل المهم لحالة البنية المجهرية الداخلية. يجب أن يعتمد تصميم نظام الصب ووضع اللمسات النهائية عليه على مزيج من النظرية والتطبيق.

2.5Pcom.rocessOتحسين

عملية الصب بالقالب هي عملية معالجة ساخنة تجمع وتستخدم آلة الصب بالقالب، وقالب الصب والمعدن السائل وفقًا لإجراءات العملية المحددة مسبقًا ومعلمات العملية، وتحصل على صب القالب بمساعدة محرك الطاقة. يأخذ في الاعتبار جميع أنواع العوامل، مثل الضغط (بما في ذلك قوة الحقن، والضغط النوعي للحقن، وقوة التمدد، وقوة قفل القالب)، وسرعة الحقن (بما في ذلك سرعة التثقيب، وسرعة البوابة الداخلية، وما إلى ذلك)، وسرعة التعبئة، وما إلى ذلك. ، درجات حرارة مختلفة (درجة حرارة انصهار المعدن السائل، درجة حرارة الصب بالقالب، درجة حرارة القالب، وما إلى ذلك)، أوقات مختلفة (وقت التعبئة، وقت احتجاز الضغط، وقت الاحتفاظ بالقالب، وما إلى ذلك)، الخواص الحرارية للقالب (معدل نقل الحرارة، الحرارة معدل السعة، وتدرج درجة الحرارة، وما إلى ذلك)، وخصائص الصب والخصائص الحرارية للمعدن السائل، وما إلى ذلك. وهذا يلعب دورًا رائدًا في ضغط الصب بالقالب، وسرعة التعبئة، وخصائص التعبئة والخصائص الحرارية للقالب.

2.6استخدام الأساليب المبتكرة

من أجل حل مشكلة تسرب الأجزاء السائبة داخل الأجزاء المحددة من غلاف علبة التروس، تم استخدام حل كتلة الألمنيوم البارد بشكل رائد بعد التأكد من جانب العرض والطلب. أي أنه يتم تحميل كتلة الألمنيوم داخل المنتج قبل التعبئة، كما هو موضح في الشكل 9. وبعد التعبئة والتصلب، تبقى هذه الإدخال داخل كيان الجزء لحل مشكلة الانكماش والمسامية المحلية.