Choisissez pour: Les produits de boîte de vitesses à double embrayage sont une boîte de vitesses à double embrayage humide, la coque de support se compose d'un embrayage et d'une coque de boîte de vitesses, les deux coques produites par la méthode de coulée à haute pression, dans le processus de développement et de production de produits a connu un processus d'amélioration de la qualité difficile, blanc taux qualifié complet d'environ 60% 95% d'ici la fin de l'ascension aux 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 électrohydraulique.L'ébauche de coque est en alliage d'aluminium coulé à haute pression, qui présente les caractéristiques de légèreté et de haute résistance.Il y a une pompe hydraulique, un fluide de lubrification, un tuyau de refroidissement et un système de refroidissement externe dans la boîte de vitesses, ce qui pose des exigences plus élevées en matière de performances mécaniques et 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 coulé à 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 illustrée à 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 cavité profonde à paroi mince.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 agencé comme illustré à la figure 1 (c), qui est composé de trois groupes de curseurs, un moule mobile (dans la direction de la cavité externe) et un moule fixe (dans la direction de la cavité interne), et le taux de retrait thermique de la pièce coulée 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 assez différente des exigences de conception (certaines positions étaient de plus de 30 %), mais la taille du moule était qualifiée et le taux de retrait par rapport à la taille réelle était également conforme à la loi de retrait.Afin de déterminer 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. Étant donné que le produit est basé sur le point convexe de l'ébauche A, B, C pour le repère de positionnement de traitement ultérieur et le repère de mesure, cette déformation entraîne dans la mesure, une autre projection de taille vers A, B, C comme base du plan, la position du trou est hors service.
Analyse des causes de ce problème：
①Le principe de conception de la matrice de coulée à haute pression est l'un des produits après le 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 serré, en raison des produits spéciaux à cavité profonde en même temps, cavité profonde à l'intérieur des noyaux sur le moule fixe et cavité extérieure formée sur les produits de moule en mouvement pour décider de la direction de la séparation du moule quand 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 d'appui 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, suivi de 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 matrice fixe.En B, le piston de moule à 6 ensembles a augmenté, en ajoutant deux pistons de moule fixes dans le C, la tige de broche fixe doit s'appuyer sur le pic de réinitialisation, lors du déplacement du plan de serrage du moule, réglez le levier de réinitialisation, appuyez dessus dans un moule, la pression automatique de la matrice disparaît, l'arrière du ressort de plaque, puis poussez le pic supérieur, prenez l'initiative de promouvoir les produits émergent du moule fixe, afin de réaliser une déformation de démoulage décalée.
Après la 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 de l'ébauche de 0,7 mm et permet une production de masse.
2、Solution du trou de rétrécissement de la coque et des fuites
Comme tout le monde 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, sous réserve des caractéristiques de la conception du produit et du processus de moulage sous pression, il existe encore des zones de joints chauds ou des trous de retrait d'air à haut risque dans le produit, qui sont dus à :
(1) Le moulage sous pression utilise une pression élevée pour presser le métal liquide dans la cavité du moule à grande vitesse.Le gaz dans la chambre de pression ou la cavité du moule ne peut pas être complètement évacué.Ces gaz interviennent dans le métal liquide et existent éventuellement dans la coulée sous forme de pores.
(2) La solubilité du gaz dans l'aluminium liquide et l'alliage d'aluminium solide est différente.Dans le processus de solidification, le gaz est inévitablement précipité.
(3) Le métal liquide se solidifie rapidement dans la cavité, et en cas d'absence d'alimentation efficace, certaines parties de la pièce coulée produiront une cavité de retrait ou une porosité de retrait.
Prenons l'exemple des produits DPT qui sont successivement entrés dans l'échantillon d'outillage et l'étape de production de 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 le trou de retrait d'air supérieur à 3,5 mm représentait 15,71 % du total des défauts, et le trou de retrait d'air entre 1,5 et 3,5 mm représentait 42,93 %.Ces trous de retrait d'air étaient principalement concentrés dans certains trous filetés et surfaces d'étanchéité.Ces défauts affecteront la résistance de la connexion des boulons, 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 grandes pièces centrales.La partie formant de ces structures n'a que quelques cavités profondes ou la partie de la cavité profonde du noyau tirant, etc., et peu de moules sont enveloppés par une grande quantité d'aluminium liquide, ce qui peut facilement provoquer une surchauffe du moule, provoquant une déformation collante du moule, une fissure à chaud et d'autres défauts.Par conséquent, il est nécessaire de forcer le refroidissement de l'eau de refroidissement au point de passage du moule à cavité profonde.La partie interne 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 une couche dense, de manière à réduire la tendance au rétrécissement et à la porosité.
Comme le montre la figure 3, combinée aux données d'analyse statistique de la simulation et des produits réels, la disposition de refroidissement du point final a été optimisée et le refroidissement du point à haute pression, comme illustré à la figure 3 (d), a été réglé sur le moule, ce qui a contrôlé efficacement la température du produit dans la zone de joint chaud, réalisé la solidification séquentielle des produits, réduit efficacement la génération de trous de retrait et 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 grands nœuds chauds dans certaines parties, des trous de retrait sont susceptibles d'apparaître dans la partie solidifiée finale, comme illustré à la FIG.4 (C) ci-dessous.Les trous de retrait dans ces produits ne peuvent pas être empêchés par le processus de moulage sous pression et l'augmentation de la méthode de refroidissement.À ce stade, l'extrusion locale peut être utilisée pour résoudre le problème.Diagramme de structure de pression partielle comme illustré à 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, la dernière paroi épaisse de solidification par pression de la tige d'extrusion a forcé l'alimentation 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 fixer un cylindre à double course.Le premier coup termine le moulage partiel du trou de pré-moulage initial, et lorsque l'aluminium liquide autour du noyau est progressivement solidifié, la deuxième action d'extrusion est lancée et le double effet de pré-moulage et d'extrusion est finalement réalisé.Prenons l'exemple du carter de boîte de vitesses, le taux qualifié du test d'étanchéité au gaz du carter de boîte de vitesses dans la phase initiale du projet est inférieur à 70%.La distribution des pièces de fuite est principalement 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 COULISSE 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 liquide de métal fondu dans la chambre de presse de la machine de coulée sous pression dans des conditions de haute température, haute pression et haute vitesse.Il comprend une glissière droite, une glissière transversale, une glissière intérieure et un système d'échappement à débordement.Ils sont guidés dans le processus de la cavité de remplissage 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 de matrice joue un rôle important dans des aspects tels que l'état d'équilibre thermique du contrôle et de la régulation, par conséquent, le système de déclenchement est décidé pour la qualité de surface du moulage sous pression ainsi que le 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 présélectionnée et les paramètres de processus, et obtient le moulage sous pression à l'aide d'un entraînement électrique.Il prend en considération toutes sortes de facteurs, tels que la pression (y compris la force d'injection, la pression spécifique d'injection, la force d'expansion, la force de verrouillage du moule), la vitesse d'injection (y compris la vitesse de poinçonnage, la vitesse de la porte interne, etc.), la vitesse de remplissage, etc.), diverses températures (température de fusion du métal liquide, température de coulée sous pression, température du moule, etc.), divers temps (temps de remplissage, temps de maintien de la pression, temps de rétention du moule, etc.), les propriétés thermiques du moule (taux de transfert de chaleur, taux de capacité thermique, gradient de température, etc.), les propriétés de coulée et les propriétés thermiques du métal liquide, etc. 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.
2.6L'utilisation de méthodes innovantes
Afin de résoudre le problème de fuite de 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 par l'offre et la demande.C'est-à-dire qu'un bloc d'aluminium est chargé à l'intérieur du produit avant le remplissage, comme illustré à la Figure 9. Après le remplissage et la solidification, cet insert reste à l'intérieur de l'entité de la pièce pour résoudre le problème du retrait local et de la porosité.
Heure de publication : 08 septembre 2022