Choisissez : les produits de boîte de vitesses à double embrayage sont des boîtes de vitesses à double embrayage humide, la coque de support se compose d'une coque d'embrayage et d'une coque de boîte de vitesses, les deux coques produites par la méthode de moulage à haute pression, dans le processus de développement et de production du produit ont connu un processus d'amélioration de la qualité difficile , taux de qualification complet vierge d'environ 60 % à 95 % d'ici la fin de l'ascension vers les niveaux de 2020, cet article résume les solutions aux problèmes de qualité typiques.
Transmission à double embrayage humide, qui utilise un ensemble d'engrenages en cascade innovant, un système d'entraînement de changement de vitesse électromécanique et un nouvel actionneur d'embrayage électro-hydraulique. L'ébauche de coque est fabriquée en alliage d'aluminium moulé à haute pression, qui présente les caractéristiques de légèreté et de haute résistance. Il y a une pompe hydraulique, un fluide lubrifiant, un tuyau de refroidissement et un système de refroidissement externe dans la boîte de vitesses, qui imposent des exigences plus élevées en matière de performances mécaniques globales et de performances d'étanchéité de la coque. Cet article explique comment résoudre les problèmes de qualité tels que la déformation de la coque, le trou de retrait d'air et le taux de réussite des fuites qui affectent considérablement le taux de réussite.
1、Solution du problème de déformation
Figure 1 (a) ci-dessous ， La boîte de vitesses est composée d'un carter de boîte de vitesses en alliage d'aluminium moulé sous haute pression et d'un carter d'embrayage. Le matériau utilisé est l'ADC12 et son épaisseur de paroi de base est d'environ 3,5 mm. La coque de la boîte de vitesses est représentée sur la figure 1 (b). La taille de base est de 485 mm (longueur) × 370 mm (largeur) × 212 mm (hauteur), le volume est de 2481,5 mm3, la surface projetée est de 134903 mm2 et le poids net est d'environ 6,7 kg. Il s'agit d'une pièce à paroi mince et à cavité profonde. Compte tenu de la technologie de fabrication et de traitement du moule, de la fiabilité du moulage du produit et du processus de production, le moule est disposé comme le montre la figure 1 (c), qui est composée de trois groupes de curseurs, déplaçant le moule (dans la direction de l'extérieur). cavité) et le moule fixe (dans la direction de la cavité intérieure), et le taux de retrait thermique de la pièce moulée est conçu pour être de 1,0055 %.
En fait, lors du test initial de moulage sous pression, il a été constaté que la taille de la position du produit fabriqué par moulage sous pression était très différente des exigences de conception (certaines positions étaient à plus de 30 % de réduction), mais la taille du moule était qualifiée et la Le taux de retrait par rapport à la taille réelle était également conforme à la loi sur le retrait. Afin de découvrir la cause du problème, la numérisation 3D de la coque physique et la 3D théorique ont été utilisées à des fins de comparaison et d'analyse, comme le montre la figure 1 (d). Il a été constaté que la zone de positionnement de base de l'ébauche était déformée et que la quantité de déformation était de 2,39 mm dans la zone B et de 0,74 mm dans la zone C. Parce que le produit est basé sur la pointe convexe de l'ébauche A, B, C pour les étapes suivantes. En traitant le repère de positionnement et le repère de mesure, cette déformation entraîne dans la mesure, une projection d'une autre taille vers A, B, C comme base du plan, la position du trou est dans le désordre.
Analyse des causes de ce problème：
①Le principe de conception des matrices de moulage à haute pression est l'un des produits après démoulage, donnant forme au produit sur le modèle dynamique, ce qui nécessite que l'effet sur le modèle dynamique de la force de l'emballage soit supérieur aux forces agissant sur le sac de moule fixe, en raison de les produits spéciaux à cavité profonde en même temps, la cavité profonde à l'intérieur des noyaux sur le moule fixe et la surface extérieure formée par la cavité sur les produits de moule mobiles pour décider de la direction de la séparation du moule quand elle subira inévitablement la traction ;
②Il y a des curseurs dans les directions gauche, inférieure et droite du moule, qui jouent un rôle auxiliaire dans le serrage avant le démoulage. La force de support minimale se situe au niveau du B supérieur et la tendance générale est à la concave dans la cavité lors du retrait thermique. Les deux raisons principales ci-dessus conduisent à la plus grande déformation en B, suivie par C.
Le schéma d'amélioration pour résoudre ce problème consiste à ajouter un mécanisme d'éjection de matrice fixe, figure 1 (e), sur la surface de la matrice fixe. En B, 6 pistons de moule augmentés, en ajoutant deux pistons de moule fixes dans le C, la tige de goupille fixe doit s'appuyer sur le pic de réinitialisation, lors du déplacement du plan de serrage du moule, régler le levier de réinitialisation, l'enfoncer dans un moule, la pression de matrice automatique du moule disparaît, l'arrière du ressort à lame, puis poussez le pic supérieur, prenez l'initiative de favoriser la sortie des produits du moule fixe, de manière à réaliser une déformation de démoulage décalée.
Après modification du moule, la déformation de démoulage est réduite avec succès. Comme le montre la figure 1 (f), les déformations en B et C sont efficacement contrôlées. Le point B est de +0,22 mm et le point C est de +0,12, ce qui répond à l'exigence du contour vierge de 0,7 mm et permet une production de masse.
2. Solution au trou de retrait et aux fuites de la coque
Comme chacun le sait, la coulée à haute pression est une méthode de formage dans laquelle le métal liquide est rapidement introduit dans la cavité du moule métallique en appliquant une certaine pression et se solidifie rapidement sous pression pour obtenir la coulée. Cependant, en fonction des caractéristiques de conception du produit et du processus de moulage sous pression, il existe encore certaines zones de joints chauds ou de trous de retrait d'air à haut risque dans le produit, dus à :
(1) Le moulage sous pression utilise une haute pression pour presser le métal liquide dans la cavité du moule à grande vitesse. Le gaz présent dans la chambre de pression ou dans la cavité du moule ne peut pas être complètement évacué. Ces gaz sont impliqués dans le métal liquide et finissent par exister dans la pièce moulée sous forme de pores.
(2) La solubilité du gaz dans l’aluminium liquide et dans l’alliage d’aluminium solide est différente. Lors du processus de solidification, du gaz est inévitablement précipité.
(3) Le métal liquide se solidifie rapidement dans la cavité et, en cas d'alimentation efficace, certaines parties de la pièce moulée produiront une cavité de retrait ou une porosité de retrait.
Prenons comme exemple les produits DPT qui sont successivement entrés dans l'étape d'échantillonnage d'outillage et de production en petits lots (voir Figure 2) : Le taux de défauts du trou de retrait d'air initial du produit a été compté, et le plus élevé était de 12,17 %, parmi lesquels l'air Les trous de retrait supérieurs à 3,5 mm représentaient 15,71 % du total des défauts, et les trous de retrait à l'air compris entre 1,5 et 3,5 mm représentaient 42,93 %. Ces trous de retrait d'air étaient principalement concentrés dans certains trous filetés et surfaces d'étanchéité. Ces défauts affecteront la résistance des boulons de connexion, l’étanchéité de la surface et d’autres exigences fonctionnelles de la ferraille.
Pour résoudre ces problèmes, les principales méthodes sont les suivantes :
2.1SYSTÈME DE REFROIDISSEMENT SPOT
Convient aux pièces à cavité profonde unique et aux pièces à noyau de grande taille. La partie formant de ces structures n'a que quelques cavités profondes ou la partie de cavité profonde du tirage du noyau, etc., et peu de moules sont enveloppés par une grande quantité d'aluminium liquide, ce qui est facile à provoquer une surchauffe du moule, provoquant une sensation collante. déformation de moisissure, fissure chaude et autres défauts. Par conséquent, il est nécessaire de refroidir de force l’eau de refroidissement au point de passage du moule à cavité profonde. La partie intérieure du noyau d'un diamètre supérieur à 4 mm est refroidie par de l'eau à haute pression de 1,0 à 1,5 MPa, de manière à garantir que l'eau de refroidissement est froide et chaude, et que les tissus environnants du noyau peuvent d'abord se solidifier et former un couche dense, de manière à réduire la tendance au retrait et à la porosité.
Comme le montre la figure 3, combiné aux données d'analyse statistique de la simulation et des produits réels, la disposition du point de refroidissement final a été optimisée et le refroidissement du point à haute pression, comme le montre la figure 3 (d), a été réglé sur le moule, ce qui a permis de contrôler efficacement la température du produit dans la zone de joint chaude, a réalisé la solidification séquentielle des produits, a réduit efficacement la génération de trous de retrait et a assuré le taux qualifié.
2.2Extrusion locale
Si l'épaisseur de paroi de la conception de la structure du produit est inégale ou s'il y a de gros nœuds chauds dans certaines parties, des trous de retrait sont susceptibles d'apparaître dans la pièce solidifiée finale, comme le montre la FIG. 4 (C) ci-dessous. Les trous de retrait dans ces produits ne peuvent pas être évités par le processus de moulage sous pression et par l'augmentation de la méthode de refroidissement. À ce stade, une extrusion locale peut être utilisée pour résoudre le problème. Diagramme de structure de pression partielle comme le montre la figure 4 (a), à savoir installé directement dans le cylindre du moule, après le remplissage du métal en fusion dans le moule et solidifié avant, pas complètement dans le liquide métallique semi-solide dans la cavité, le dernier solidification d'une paroi épaisse par alimentation forcée sous pression de la tige d'extrusion pour réduire ou éliminer ses défauts de cavité de retrait, afin d'obtenir une haute qualité de moulage sous pression.
2.3L'extrusion secondaire
La deuxième étape de l'extrusion consiste à mettre en place un cylindre à double course. La première course termine le moulage partiel du trou de pré-coulée initial, et lorsque l'aluminium liquide autour du noyau se solidifie progressivement, la deuxième action d'extrusion démarre et le double effet de pré-coulée et d'extrusion est finalement réalisé. Prenons l'exemple du carter de boîte de vitesses, le taux qualifié de test d'étanchéité aux gaz du carter de boîte de vitesses dans la phase initiale du projet est inférieur à 70 %. La répartition des pièces de fuite correspond principalement à l'intersection du passage d'huile 1# et du passage d'huile 4# (cercle rouge sur la figure 5), comme indiqué ci-dessous.
2.4SYSTÈME DE COULEURS DE COULÉE
Le système de coulée du moule de coulée sous pression en métal est un canal qui remplit la cavité du modèle de coulée sous pression avec du métal liquide en fusion dans la chambre de presse de la machine de coulée sous pression dans des conditions de température, de pression et de vitesse élevées. Il comprend un canal droit, un canal transversal, un canal intérieur et un système d'échappement à trop-plein. Ils sont guidés dans le processus de remplissage de la cavité de métal liquide, l'état d'écoulement, la vitesse et la pression du transfert de métal liquide, l'effet de l'échappement et du moule joue un rôle important dans des aspects tels que l'état d'équilibre thermique du contrôle et de la régulation, donc , le système de déclenchement est décidé en fonction de la qualité de la surface du moulage sous pression ainsi que du facteur important de l'état de la microstructure interne. La conception et la finalisation du système de coulée doivent être basées sur la combinaison de la théorie et de la pratique.
2.5PprocessusOoptimisation
Le processus de moulage sous pression est un processus de traitement à chaud qui combine et utilise la machine de moulage sous pression, la matrice de moulage sous pression et le métal liquide selon la procédure de processus et les paramètres de processus présélectionnés, et obtient le moulage sous pression à l'aide d'un entraînement électrique. Il prend en compte toutes sortes de facteurs, tels que la pression (y compris la force d'injection, la pression spécifique à l'injection, la force d'expansion, la force de verrouillage du moule), la vitesse d'injection (y compris la vitesse du poinçon, la vitesse de la porte interne, etc.), la vitesse de remplissage, etc.) , différentes températures (température de fusion du métal liquide, température de coulée sous pression, température du moule, etc.), différents temps (temps de remplissage, temps de maintien sous pression, temps de rétention du moule, etc.), propriétés thermiques du moule (taux de transfert thermique, chaleur taux de capacité, gradient de température, etc.), propriétés de coulée et propriétés thermiques du métal liquide, etc. Cela joue un rôle de premier plan dans la pression de coulée sous pression, la vitesse de remplissage, les caractéristiques de remplissage et les propriétés thermiques du moule.
2.6Le recours à des méthodes innovantes
Afin de résoudre le problème de fuite des pièces détachées à l'intérieur des parties spécifiques de la coque de la boîte de vitesses, la solution du bloc d'aluminium froid a été utilisée de manière pionnière après confirmation de l'offre et de la demande. Autrement dit, un bloc d'aluminium est chargé à l'intérieur du produit avant le remplissage, comme le montre la figure 9. Après remplissage et solidification, cet insert reste à l'intérieur de l'entité pièce pour résoudre le problème de retrait local et de porosité.
Heure de publication : 08 septembre 2022