Cofra de moldeação a pressão para caixa de câmbio de automóvel da Ford
Publicado em: 14 de fevereiro de 2022 Por HXC
Um conjunto de sucesso na pesquisa e desenvolvimento de moldes de moldeação a pressão é um enorme projeto de sistema que integra várias tecnologias, incluindo materiais, tratamento térmico, design de molde, tecnologia de moldeação a pressão, tecnologia de processamento, tecnologia de montagem, gerenciamento de produção e controle de qualidade, etc. A solução personalizada de moldeação a pressão é uma parte muito importante, e a razãoabilidade da tecnologia afeta diretamente a qualidade da peça e sua produção posterior.
A caixa de câmbio do automóvel é a parte mais crítica do sistema de transmissão do automóvel. As carcaças das caixas de câmbio geralmente têm estruturas intrincadas e complicadas, sendo difíceis de fabricar. Para esses componentes moldeados a pressão complexos, uma boa solução de projeto de moldeação a pressão desempenha um papel decisivo na qualidade do produto. Este artigo apresentará em detalhes o caso das caixas de câmbio para automóveis Ford produzidas pela HXC.
Análise de material para caixas de câmbio moldeadas a pressão:
O material da carcaça da caixa de câmbio é o A380, que apresenta boas propriedades de fluididade, resistência ao desgaste, estanqueidade e resistência a fissuras por calor. Trata-se de uma combinação perfeita de propriedades de fusão, mecânicas e térmicas.
Suas propriedades de fusão completas são adequadas para a fabricação e produção de carcaças de caixas de câmbio, e a análise de sua composição química e propriedades mecânicas, conforme mostrado a seguir:
Análise dos problemas iniciais dos componentes moldeados a pressão:
As dimensões limite da carcaça da caixa de câmbio são de aproximadamente 322mmX321mmX203mm, e o peso é de cerca de 7,6kg. O caráter estrutural desta peça moldeada de parede fina é que a espessura média é de cerca de 4mm. Existem muitos bossos, depressões, uma série de nervuras de reforço e orifícios para parafusos. A forma geométrica complicada facilita o bloqueio do fluxo do metal fundido, causando preenchimento deficiente. Após análise CAE e cálculo científico, decidimos adotar uma máquina de moldeação a pressão (1600T) para a produção. Caso haja algum problema nos desenhos do cliente, a equipe HXC melhorará e modificará após discutir com o cliente, em seguida, submeterá a solução ao cliente para revisão.
Otimização do projeto da tecnologia de moldeação a pressão
Die casting mold for gearbox shells works in severe environment requiring highly in performance, and has complicated structure with large difference in wall thickness. Die casting mold is required to pass leakage testing under high pressure, so defects of cold insulation and air holes that can cause leakage in casting, which are our priorities to be avoided and solved. To solve these problems, must make synthetic judgment from aspects of mold structure, parameter design and CAE analysis, improve the die casting process, optimize designing, and conduct reasonability verification through production testing.
Sistema de Vertimento (Pouring System):
O projeto do sistema de vertimento deve garantir o menor fluxo possível. O metal fundido a partir de ambos os lados é alimentado de forma síncrona, atingindo o pico simultaneamente, e é empurrado para fora em paralelo juntamente com ar e resíduos, sem causar ar retido nas extremidades. De acordo com os resultados da análise de simulação, este sistema de vertimento é uma solução ideal. Consulte o relatório detalhado de análise CAE.
Projeto do Molde de Moldeação a Pressão:
Esta peça moldeada a pressão é uma carcaça de caixa de câmbio de automóvel que opera em ambientes severos, exposta por longos períodos a altas temperaturas, altas pressões, alta umidade ou frio, tremores e poeira. Com tamanho relativamente grande e estrutura complexa, requer alta estanqueidade, o que impõe requisitos mais rigorosos no projeto, usinagem e moldeação a pressão. Quanto ao material, escolheu-se o aço 8407 da Uddeholm Tooling (Suécia), que possui excelentes propriedades de resistência a deformação plástica, desgaste térmico, rachaduras por impacto térmico e rachaduras por fadiga térmica. Verifique a análise DFM detalhada e o projeto 3D do molde.
A HXC determinou a estrutura do molde e produziu o molde de moldeação a pressão para a carcaça da caixa de câmbio do automóvel de acordo com a solução final de processamento de moldeação a pressão e os parâmetros tecnológicos. Em seguida, na prova do molde, fixou-se a temperatura inicial do molde em 210°C. Quando o molde atingiu o equilíbrio térmico com o aumento gradual da temperatura, não foram encontrados defeitos evidentes no produto. Finalmente, foram determinados os parâmetros relacionados de moldeação a pressão após consideração e cálculo abrangentes com base nas características do molde e da peça.
Inspeção de Qualidade para a Carcaça de Caixa de Câmbio Moldeada a Pressão
Com base na ampla experiência da HXC em projetos semelhantes, podem ocorrer problemas na produção de moldeação a pressão, como furos parciais, dimensões críticas instáveis ou taxa de aprovação baixa, geralmente em vários aspectos a seguir:
- Distorção do produto ocorre na desmoldagem devido à força de retenção excessiva.
- Danos por tração ocorrem no interior dos orifícios do eixo de mudança.
- Isolamento térmico ocorre na face terminal ou na intersecção das nervuras de reforço.
- Crackes ocorrem em cantos pequenos.
Inspeção de Material: realizamos a inspeção de composição dos materiais de moldeação a pressão por meio de espectrômetro, a fim de garantir que os materiais utilizados atendam aos requisitos do produto e evitar a fabricação de produtos defeituosos incorretos que não cumpram os padrões automotivos devido ao uso de materiais errados ou não qualificados. A HXC testará os materiais brutos de moldeação a pressão em três situações: certificações do material (lingote), forno de fundição e peça física. Em seguida, subtrai-se os dados desses três testes. Se o valor após a subtração for inferior a 0,01, o material é considerado qualificado. Caso contrário, será necessário reproduzir o processo.
Inspeção de Superfície: realizamos principalmente a inspeção visual da superfície das peças moldeadas a pressão. Os defeitos comuns na superfície costumam ser:
Strain: along the direction of demoulding, pull damage occurs on die casted part surface caused from too small mold draft and metal stickiness, in severe cases, it’s even called the strained surface.
Layer marks: there are obvious metal layers in casted parts.
Water waves:smooth stripes can be seen on casted part surface. Water waves:smooth stripes can be seen on casted part surface.
Cold insulation: obvious, irregular, and sunken line marks(penetrating and non-penetrating) on casted part surface with tiny and narrow shape and sometimes smooth edge with a possibility of break.
Cracking: thermal fatigue on the surface of the mold cavity causes network bulges and metal flash on casted part surface.
Sunk: smooth sunk marks occur in thick area of casted parts.
Short-casting: there are insufficient areas on the casted part surface, causing unclear outline.
Flash, burr: thin metal sheet, rough or sharp edges occur at the edges of parting surfaces.
Inspeção por Raios-X de Peças Moldeadas a Pressão (Inspeção de Poros Internos)
s orifícios com tamanho superior ao padrão dentro das peças moldeadas afetarão diretamente o desempenho mecânico do produto, portanto, é necessário determinar a localização e o tamanho dos orifícios internos por meio da inspeção por raios-X. Para os produtos de caixas de câmbio, realizamos inspeção 100% por raios-X para garantir que cada produto seja qualificado.
Inspeção dimensional:
As dimensões das peças moldeadas a pressão são inspecionadas principalmente por meio de Coordenador de Medição Tridimensional (CMM) e projeitor de perfil. Combinando-se com as ferramentas de inspeção projetadas especialmente, o departamento de QC da HXC pode obter dados de medição precisos para determinar se a peça atende aos requisitos dimensionais.
Conclusão da Caixa de Câmbio Ford:
Para a produção de caixas de câmbio Ford, a taxa de aprovação foi superior a 98% segundo as estatísticas. Nossos produtos moldeados a pressão são a melhor prova da proficiência especializada da HXC na tecnologia de moldeação a pressão complexa de alta qualidade.
A HXC está equipada com mais de 10 máquinas de moldeação a pressão, sendo a maior máquina de moldeação a pressão de 3500T, que pode atender aos requisitos de produção de produtos moldeados a pressão de grandes dimensões. Além disso, possuímos mais de 50 equipamentos de pós-processamento e inspeção. Algo a mais, estamos constantemente aprimorando nossa capacidade de fabricação a cada ano. A equipe HXC está sempre à sua disposição. A HXC pode aperfeiçoar produtos para você.