Eins og er er steypa - steyputæknin mikið notuð á ýmsum sviðum eins og bifreiðum, hernaði, flugi og læknisfræði. Bílaiðnaðurinn hefur umtalsverða stöðu í innlendum - steypuhlutageiranum. Aðalhús - rafstýriboxsins að aftan er mikilvægur hluti í nýjum orkutækjum. Húsið kemur með sitt eigið vatnshólf og þarf að hafa góða vélræna eiginleika og loftþéttleika -. Heildarhlutinn er tiltölulega lítill og fellur í meðalstóra flokkinn - og lítill -. Hins vegar er uppbygging hlutarins tiltölulega flókin og varan hefur miklar tæknilegar kröfur. Aðeins með því að samþætta fræðilega þróun og hönnun á frumstigi með raunverulegum endurbótum á ferlinu á seinna stigi er hægt að framleiða hæfar vörur sem uppfylla tæknilegar kröfur.
1. Aðalbygging húsnæðis og tæknilegar kröfur
Aðalhús rafmagnsstýriboxsins er staðsett í aftan - drifsamþættingu nýja orkubílsins. Mynd 1 sýnir 3D uppbyggingu þess. Útlínur eru 225 mm × 284 mm × 79 mm og þyngdin er 1,24 kg. Það er meðalstór og lítill - hluti með tiltölulega flókna uppbyggingu. Eins og sýnt er á mynd 2 er heildarveggþykkt steypunnar um 3 mm, með sumum þykkari svæðum um 8 mm. Staðbundin rifbein og djúpt holrúm eru með veggþykkt um 40 mm. Á stöðum með þykkari veggi er blettakæling beitt til að koma í veg fyrir hættu á rýrnunarholum.
Efnið sem valið er fyrir aðal húsnæðishlutann er AlSi12Fe. Yfirborð hlutans þarf til að gangast undir skotblástursmeðferð. Yfirborðs - sýnilegir sprungugalla mega ekki vera til staðar. Það ætti ekki að vera leifar af olíu eða losunarefni. Oxunarmerki eru ekki leyfð. Þéttiflöturinn, burðarflöturinn og yfirborðið til að festa hitaleiðandi púðann á - mega ekki vera með útstungnamerki, rispur, sprungur eða bursts. Burrs við hliðið eða gjallpakkningastöður ættu að vera minni en 0,5 mm og burrs við skillínuna og aðrar stöður ættu að vera minna en 0,1 mm. Skarpar og losanlegar burrar eru ekki ásættanlegar. Fyrir þéttleikaprófið í holrúminu - er prófunarþrýstingurinn 0,5bar og lekahraðinn 2,5pa/s. Fyrir - þéttleikaprófun vatnslofts er prófunarþrýstingurinn 3 bör og lekahraðinn 2,5 pa/s.
2.Gating og Runner System Design og Numerical Simulation Analysis
Með hraðri þróun tölvutækni hefur deyja - steypuhermunartækni verið mikið notuð. Þetta hefur mikla þýðingu til að bæta innri gæði steypu, stytta þróunarferil steypunnar og draga úr kostnaði.
2.1 Hönnun hliðar og hlauparakerfis
Aðalhluti hússins er meðalstór - og lítill - hluti með tiltölulega flókna uppbyggingu. Eitt - mót - eitt - hola steypukerfi er notað. Með hliðsjón af útlínum og stærð meginhlutans og greiningu á fyllingarfjarlægð bráðnu áls, er steypukerfið hannað til að koma í veg fyrir að bráðið ál hafi bein áhrif á kjarnann eftir að hafa farið inn í holrýmið. Aðalflæðisstefna ætti ekki að miða að mikilvæga hluta hlutans. Forstillt steypukerfi hlutans er sýnt á mynd 3. Fyllingarfjarlægð steypukerfisins sem sýnd er á mynd 3 er styst og meginflæðisstefna bráðna áliðs beinist beint að stefnu vörunnar. Þetta tryggir áfyllingargæði vatnaleiðarinnar og uppfyllir kröfur hlutarins um vatnsleka -. Tvær brýr hafa verið bætt við á fyllingarendanum til að auka fyllingu bráðna málmsins í lokin og koma í veg fyrir galla eins og kuldalokun og lélega mótun í lok hlutans. Yfirfallsraufum er komið fyrir á enda málm - fyllingarinnar og staðsetningarnar voru upphaflega ákveðnar að hætta væri á lofti.
2.2 Tölufræðileg hermunargreining
Háþrýstisteypuhermi af forstilltu hliði og hlaupakerfi hlutans er gerð með - háþrýstingssteypu með því að nota hermunarhugbúnað og hermi niðurstöðurnar eru greindar.
2.2.1 Bráðið álfylling
Eins og sýnt er á mynd 4 sýnir eftirlíkingin á fyllingarferli bráðnu áli að fyllingarferlið er slétt. Bráðinn málmur frá mörgum innri hliðum er vel - lagskiptur, án augljósra málmáreksturs eða samleitna. Þetta gefur til kynna tilvalið fyllingarástand bráðna málmsins.
2.2.2 Áfyllingartími
Mynd 5 sýnir eftirlíkingarniðurstöður holrúmsfyllingartímans. Það sést að fyllingartími holrúmsins er innan við 0,2 sekúndur, sem er innan hæfilegs bils.
2.2.3 Gasþrýstingsgreining
Eins og sýnt er á mynd 6 sýna eftirlíkingarniðurstöður áfyllingargasþrýstings að megnið af gasinu er aðallega dreift í yfirfallsraufina og stoðstöðu vörunnar. Sum rif eru notuð til að tengja stoðina til að auka útblásturs- og bráðinn málmfyllingu, sem tryggir innri gæði stoðarinnar. Lítið magn af gasi er staðsett á þeim svæðum vörunnar sem ekki er - vélvirkt.
2.2.4 Storknunargreining
Mynd 7 sýnir eftirlíkingarniðurstöður af storknun bráðna áliðs á mismunandi tímum. Það sést að miðveggurinn - þykkur staða vörunnar kólnar hægt og er hætta á að hún rýrni. Kæling er aukin í samsvarandi stöðu til að tryggja stöðuga storknun vörunnar. Greining á niðurstöðum uppgerðarinnar sýnir að forstillta steypukerfið uppfyllir almennt raunverulegar framleiðslukröfur hlutans en hefur samt nokkra hugsanlega áhættu. Til að takast á við áhættuna sem tengist vandamálapunktum eru molduppbyggingin og hlutabyggingin bjartsýni fyrirfram til að koma í veg fyrir gallamyndun. Með þessu er farið í reynsluframleiðslu. Frekari hagræðing á hliðinu og hlaupakerfinu, hlutabyggingu og moldbyggingu byggt á raunverulegri framleiðslustöðu bætir gæði steypunnar.
3. Raunveruleg framleiðsla
3.1 Val á steypuvél -
Framvörpuflatarsvæði hlutans er 50960 mm² og hliðarkjarna - vörpuflatarsvæðið er 7350 mm². Fræðilegir útreikningar eru gerðir út frá öryggisstuðli 1,25, steypuþrýstingi 75MPa, 10 gráðu horni renniblokkafleygs og hlutfalli 1,3 fyrir varpsvæði viðbótarrennslisrásar vörunnar og gjallpakka við framvarpssvæði vörunnar. Opnunarkraftur - mótsins sem myndast er 6300kN, þannig að 630T deyja - steypuvél er valin til framleiðslu.
3.2 Færibreytur framleiðsluferlis
Byggt á hönnuðu móta - steypumótinu fyrir alla steypuna og færibreytum sem samsvara valinni mótunar - steypuvélarlíkani, eru fræðilegir útreikningar gerðir. Þegar stimpill steypuvélarinnar - færist í 347 mm nær bráðna álið réttlátlega innri hliðarstöðu. Þess vegna er 350 mm stillt sem fræðilegur háhraðaskiptipunktur - og þrír háhraðaskiptapunktar 330 mm, 350 mm og 370 mm eru valdir fyrir raunverulega framleiðslusannprófun.
3.3 Niðurstöður sannprófunar á framleiðslubreytum
Mynd 8 sýnir galla vörunnar sem framleiddar eru við mismunandi háhraðaskiptipunkta -. Þegar háhraðaskiptipunkturinn fyrir - er 330 mm, hefur varan augljóst mót - opnunarmerki við fóðrunarportið. Þegar punkturinn er 350 mm er opnunarmerki mótsins - við fóðrunaropið verulega bætt. Þegar punkturinn er 370 mm er ekkert augljóst opnunarmerki fyrir myglu - við fóðrunaropið, en alvarlegir gallar á gasi - gata við vatns - halastöðu. Eftir sannprófun eru heppilegustu raunverulegu framleiðslufæribreyturnar sem hér segir: tvær - hraðbyrjunarstöður við 350 mm, tvær - hraðstreymishraði við 70%; auka upphafsstöðu við 470 mm og auka flæðishraða við 60%.
3.4 Vandamál sem upp koma við raunverulega framleiðslu
Eftir að hafa staðfest þrjú sett af færibreytum voru 200 hlutar samfellt framleiddir með síðustu - staðfestu breytunum. Eftir sprengingu og vinnsluferli eru sérstök framleiðslugögn vörunnar sýnd í töflu 1 (hver galli er talinn fyrir sig og vara getur verið með marga galla).
Í gegnum tölfræði kemur í ljós að helstu vandamál vörunnar eru gashol, leki og flögnun af völdum - sprengingar -. Að auki varð fyrir mótunargöllum í framleiðslulotu við síðari framleiðslusannprófun sem var leyst á staðnum. Gasgötin eru aðallega staðsett nálægt þéttingarrópinu við vegginn - þykka stöðu og eru afhjúpuð eftir vinnslu. Lekinn á sér stað vegna rýrnunarhola á milli neðri kjarna - vatnsvegsholsins og aðliggjandi snittari gats, sem veldur lekaleið. Staða skotsins sem - sprengir - af völdum flögnunar er einnig auðkennd.
4.Umbót á vandamálapunktum
4.1 Neðri kjarna - dregið rýrnunargat
Í fyrstu tilraunaframleiðslu á 200 stykki voru 15 stykki valin af handahófi fyrir röntgenskoðun á innri gæðum. Niðurstöðurnar sýna að hver vara hefur rýrnunargöt við blindholastöður. Eftir vinnslu eru blindgötin og neðri kjarna - dregin pinnagötin samtengd, sem veldur leka.
Orsakagreining: Blindgatið er of lítið til að hægt sé að draga pinna út, sem veldur ójafnri veggþykkt í þessari stöðu. Staðbundin veggþykkt er of mikil, sem gerir það mjög viðkvæmt fyrir göllum eins og grop og rýrnunarholum.
Lausnir:
(1) Fyrir þessa stöðu er viðbótar blettakæling bætt við mótið á hreyfingu, en endurbætur á rýrnunargatinu eru ekki augljósar.
(2) Hlauparinn er breyttur. Rýrnunargatið er staðsett á þeirri stöðu sem fyrsti hlauparinn fyllir. Það er ákveðið að vinstri helmingurinn sé yfir - mataður. Annar hlauparinn er stíflaður og breytt í gjallpoka. Á sama tíma er fyrsti hlauparinn breikkaður til að auka fóðrun í gallaðri stöðu. Eftir breytinguna eru nokkrar umbætur, en lekavörur eru enn til og þarf að bæta við öðrum lausnum til úrbóta.
(3) Staðbundinni kreistingu er bætt við neðri kjarna - dreginn hluta. Í deyja - steypuiðnaðinum hefur staðbundin kreisting mjög veruleg áhrif á að leysa rýrnunarholur í vörum og tæknin er nokkuð þroskuð. Það er greint að það sé nóg pláss við neðri kjarna - dregin pinnaholastöðu sem samsvarar blinda gatinu til að setja upp kreistuhólk. Þess vegna er staðbundin kreisting notuð fyrir rýrnunargatsgalla blinda gatsins við hliðina á neðri kjarna - dregin pinnaholinu.
Eftir að hafa breytt kreistubyggingunni, til að tryggja að kreistapinninn festist ekki við álið og hafi áhrif á kreistuáhrifin, er klemmipinninn stilltur með kjarna - sem togar þoku. Kreistarbreyturnar eru stilltar á 2 - sekúndu seinkun, 3 - sekúndu þrýstingsþrýsting og almennt góða kælingu á klemmapinnanum. Það eru engar leifar af vatni sem byggir á - losunarefni við pinnahulstrið og almennt kreistaáhrif eru góð. Rýrnunargatsgallinn á blinda gatinu við hlið neðri kjarna - dregin pinnaholsins er leystur. Eins og sýnt er á mynd 13 sýna röntgengeislar - engin rýrnunargöt og eftir vinnslu er enginn leki.
4.2 Léleg mótun súlu
Eftir að neðri kjarnanum - er bætt við þrýstipinna er léleg mótun á stoð á vörunni.
Greining sýnir að stoðin er staðsett fyrir ofan kjarna - dregin gat vörunnar. Við raunverulega framleiðslu er neðri kjarna - togspreyið stillt. Það er að segja, þegar úða hefst er neðri kjarninn - sem dreginn er í innsettu ástandi, sem auðveldar kælingu á neðri kjarnanum - dráttarpinnanum. Hins vegar, þegar neðri kjarninn - er dreginn í innsettu ástandi meðan á úðun stendur, mun vatnslosunarefnið - vera eftir í stoðholinu sem er lokað af neðri kjarnanum - dreginn pinna. Jafnvel með lengri blásturstíma eftir úðun er erfitt að blása afgangsvatninu í burtu. Afgangsvatnið og yfir - kæling á stoðholinu eru helstu ástæðurnar fyrir lélegum mótunargalla á þessum stað þegar bráðið álið fyllir holrúmið.
Lausn: Hætt er við neðri kjarna - togsprautuna og neðri kjarninn - sem dreginn er er í inndregnu ástandi. Án þess að hindra kjarna - togpinna er hægt að blása afgangsvatninu í holunni þurrt. Á sama tíma, til að tryggja úða og kælingu á kreistapinnanum, er lengra koparrör sett upp til að úða þrýstipinnanum á neðri kjarna - og blástur koparrörið fyrir klempinna er lengt að sama skapi. Eftir að lausnin hefur verið útfærð er léleg mótunargalli á þessum stað vörunnar leystur.
4.3 Gasgöt á þykkum - veggjum vörunnar
Af röntgenmyndum - má sjá að það eru gasgöt á þykkum - veggjum vörunnar. Sumar vörur eru með gasgöt sem eru afhjúpuð eftir vinnslu, sem gerir þær óhæfar. Orsakagreining: Í fyllingarferli vörunnar rennur bráðinn málmur saman í þessari stöðu. Vatns - halaefnisframboð er ófullnægjandi og útblástur er ekki sléttur, sem leiðir til lélegra innri gæða á þessum stað. Eftirfarandi umbótaáætlanir eru lagðar fram og staðfestar.
(1) Þykkt tveggja efnis - flutningsbrúanna við vatns - hala gluggann er aukin úr 2mm í 3mm til að auka efnisflutning, en endurbótaáhrifin eru ekki augljós.
(2) Þrjú útkastarpinnagötin efst á rýrnunargatinu eru breytt í útkastapinna af - gerð. Bilið á milli pinna og pinnahuls er notað fyrir útblástur. Gallinn er nokkuð bættur en batinn er ekki marktækur.
(3) Hliðarhlaupari er bætt við til að auka fóðrun í gölluðu stöðunni. Eftir að fyrstu tvær áætlanirnar sýna lélega bata er greint að heildarfóðrun hægra megin á vörunni sé ófullnægjandi. Hliðarhlaupari er bætt við til að auka heildarfóðrun hægra megin.
Við sameinaða framkvæmd þessara þriggja áætlana eru innri gæði vörunnar á þessum stað bætt verulega. Eins og sýnt er á mynd 19 eru engin óvarin gasgöt eftir vinnslu.
4.4 Vörumynd - Sprengingarhýði
Ójöfn kæling vörunnar veldur flæðismerkjum á yfirborði vörunnar sem leiðir til flögnunar eftir sprengingu. Orsakagreining: Aðalástæðan fyrir flögnun steypu er sérstök hönnun ákveðinna svæða steypunnar, með mörgum stoðum og rifum. Við fyllingarferli bráðna áliðs eru miklar sveiflur. Þegar áfylling er á miklum hraða flæðir bráðna álið á staði sem aðalstraumurinn getur ekki náð, þ.e. dauða - hornstaða. Bráðinn málmur slettist og hitastigsfallið er tiltölulega hratt. Fyrir flatarsvæðin sem eru umlukin stoðum og rifum er hitaleiðni hraðari og storknun á sér stað hraðar. Þannig myndast kalt gjall, rennslismerki eða holur á yfirborði steypunnar, sem eru aðalorsakir þess að - sprengja hýði. Lausnir:
(1) Bættu við efni - flutningsrifjum til að auka losun köldu efnis. Tveimur efnis - flutningsrifjum af sömu þykkt er bætt við í plani og vatns - halastöðu. Þessi ráðstöfun bætir mest af flögnuninni, en það er enn einhver flögnun eftir skot - sprengingu á ákveðnum stöðum.
(2) Stjórna hitajafnvægi moldsins á sanngjarnan hátt. Þekkja stöður með alvarlegum flæðismerkjum á vörunni. Fyrir stöður sem kólna hratt á mótinu en krefjast kælingar, notaðu olíukælingu til að koma í veg fyrir of mikla kælingu á þessum stöðum. Eftir að þessi ráðstöfun hefur verið innleidd eru umbótaáhrifin léleg og flögnunarástandið eftir skot - sprengingu er enn til staðar.
(3) Auk þess að stjórna hitastigi moldsins á sanngjarnan hátt, er önnur aðferð til að stjórna skothríð - á áhrifaríkan hátt að bæta ætingu á yfirborð moldsins. Við flæði bráðins áls í holrúminu, ef yfirborð moldsins er mjög slétt, er æting framkvæmt á stöðum þar sem steypa er viðkvæmt fyrir köldu gjalli, flæðismerkjum og gryfju. Yfirborð mótsins verður ójafnt með háum og lágum rifum. Þetta dreifir flæðisstefnu bráðna áls í holrúminu og myndar loftfilmu á milli rifanna. Þetta bætir flæði bráðna áls í þessari stöðu, forðast eða dregur úr myndun köldu gjalls, flæðismerkja og gryfju. Eftir að æting hefur verið bætt við og staðfest - sprengingu verður engin flögnun á vörunni.
5.Niðurstaða
Margvísleg - nálgun er nauðsynleg til að framleiða hágæða vörur úr -. Notkun hermhugbúnaðar fyrir tölulega hermigreiningu á steypukerfi steypu - steypuafurða á frumstigi getur í raun greint hugsanlega gallaáhættu í raunverulegri framleiðslu. Tímabær hagræðing á steypukerfi eða moldbyggingu getur minnkað, jafnvel forðast eða leyst gallaáhættu. Að velja viðeigandi ferlibreytur getur í raun tryggt heildargæði steypunnar. Þegar raunverulegar breytingar á ferlibreytum geta ekki bætt vöruvandamál er nauðsynlegt að huga að orsökum galla frá mörgum þáttum eins og steypubyggingu, hlaupa- og yfirfallskerfi, moldkælingu og vöruuppbyggingu.