Дизайн литого корпуса для коробки передач Ford
Опубликовано : 14 февраля 2022 От HXC
Одно из успешных исследований и разработок литых форм является огромная системная инженерия, которая объединяет различные технологии, включая материалы, термообработку, проектирование форм, литейную технологию, технологию обработки, монтажную технологию, производство и управление качеством и т. д. Персонализированное решение по литейному производству является очень важной частью, а рациональность технологии напрямую влияет на качество детали и последующее производство.
Коробка передач автомобиля является наиболее критическим элементом трансмиссионной системы автомобиля. Корпуса коробок передач обычно имеют сложные intricate структуры и трудны для manufacture. Для этих сложных литьевых компонентов хорошая литейная конструкционная схема играет решающую роль в качестве продукта. В этой статье будут детально представлены случаи Ford автомобилей коробки передач, изготовленных в HXC.
Анализ материалов для литых корпусов коробок передач:
Материалом для корпуса коробки передач является A380, который обладает хорошими свойствами流动性 (течностью), износкостойкостью, герметичностью и устойчивостью к термическим трескам. Это идеальное сочетание литьево-механических и термических свойств.
Его комплексные литьевые свойства подходят для изготовления и производства корпусов коробок передач, а анализ его химического состава и механических свойств представлен ниже:
Анализ проблем ранней стадии литых компонентов:
Граничивая размерность корпуса коробки передач составляет около 322ммX321ммX203мм, а масса примерно 7,6 кг. Структурная особенность этого тонкостенного литого детали заключается в том, что средняя толщина составляет около 4 мм. На ней имеются многочисленные bosses (выпуклости), впressions, масса реforcing ribs ( ре enforced) и болтовые отверстия. Сложная геометрическая форма легко блокирует течение расплавленного металла, что приводит к некачественному заполнению. После проведения анализа CAE и научных расчетов мы решили использовать литейную машину (1600T) для производства. Если в чертежах клиента обнаруживаются какие-либо проблемы, команда HXC будет улучшать и модифицировать их после обсуждения с клиентом, а затем представлять решение клиенту на рассмотрение.
Оптимизация проектирования литейной технологии
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.
Проектирование системы заливки:
Конструкция системы заливки должна обеспечивать как можно более короткий путь течения расплава. Расплавленный металл подается синхронно с двух сторон, достигает пика синхронно и вытесняет воздух и шлак параллельно, не создавая застойных зон с перехватом воздуха на концах. Согласно результатам имитационного анализа, данная система заливки является оптимальным решением. Детальный отчет по CAE-анализу прилагается.
Проектирование литейного.formа:
Данная литьевая деталь представляет собой корпус автомобильной коробки передач, работающий в тяжелых условиях: длительно экспонирующийся высоким температурам, давлениям, высокой влажности или холоду, вибрациям и пыли, имеет относительно крупные размеры и сложную структуру, а также требует высокой герметичности. Поэтому к ее конструированию, механической обработке и литью предъявляются повышенные требования. В качестве материала выбран инструментальный стал 8407 от Uddeholm Tooling (Швеция), обладающий превосходными свойствами устойчивости к пластическим деформациям, термическому износу, термоударам и термоусталостным трещинам. Детальный анализ DFM и 3D-дизайн формы прилагаются.
HXC определила конструкцию формы и изготовила литейную форму для корпуса автомобильной коробки передач в соответствии с окончательным литейным технологическим решением и параметрами. Затем при пробном литье, установив начальную температуру формы 210°C, при постепенном повышении температуры и достижении формы теплового равновесия дефекты на продукте не были обнаружены. В конечном итоге, основываясь на особенностях формы и детали, были определены соответствующие параметры литья после комплексного анализа и расчетов.
Контроль качества литого корпуса коробки передач.
Основываясь на богатом опыте HXC в аналогичных проектах, в процессе литейного производства могут возникнуть проблемы, такие как частичные пористости, нестабильность ключевых размеров или низкая выходка годных, обычно в следующих аспектах:
- Искажение продукта при извлечении из формы, вызванное слишком большой удерживающей силой.
- Поломка при оттягивании внутри отверстий для вала передач.
- Присутствуют застывшие участки на торцевой поверхности или пересечениях ребер жесткости.
- Появление трещин в малых углах.
Контроль материалов: для обеспечения соответствия используемых материалов требованиям продукта и избежания изготовления дефектных литых деталей, не соответствующих автомобильным стандартам, из неверных или некачественных материалов, проводим analyse состава литейных материалов с помощью спектрометра. HXC тестирует литейные rå материалы в трех условиях: сертификат материала, литьевая печь и физическая деталь. Затем вычитаем данные трех этих тестов. Если значение после вычитания меньше 0,01, материал считается годным. В противном случае требуется повторная producción.
Поверхностный контроль: осуществляется визуальный осмотр поверхности литых деталей. Среди наиболее распространенных дефектов поверхности:
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.
Рентгенографическое исследование литых деталей (контроль внутренних поростей):
Превышение допустимых размеров поростей внутри литых деталей напрямую влияет на механические характеристики продукта, поэтому необходимо определить местоположение и размер внутренних пор с помощью рентгенографического контроля. Для продуктов коробок передач проводится 100% рентгенографический осмотр с целью гарантии качества каждого изделия.
Проверка размеров:
Размеры литых деталей контролируются в основном с помощью КМС и профильного проектора. Комбинируя специально разработанные kontrollные規 gauge, отдел КС HXC может получать точные данные для определения соответствия детали размерным требованиям.
Заключение по коробке передач Ford:
По результатам статистики, при производстве коробок передач Ford выход годных изделий превышает 98%. Наши литые продукты являются наилучшим подтверждением профессиональной компетенции HXC в области высокотехнологичного литья сложных деталей.
Компания HXC располагает более 10 литейными машинами, максимальная из которых имеет силу зажатия 3500 тонн, что позволяет удовлетворить требования производства крупногабаритных литых изделий. Кроме того, у нас имеется более 50 единиц оборудования для пост-обработки и контроля качества. Более того, мы постоянно повышаем наши производственные возможности ежегодно. Команда HXC всегда рада оказать вам помощь. Мы можем довести до совершенства продукты для вас.