Suunnitteluperiaate ja prosessien optimointianalyysi matalapaineisesta valuhuotista pyörän napalle

Kello 1
Pyörän navan matalapaineinen valu Pääasiassa ilmanpainetta suljetussa painesäiliössä puristaakseen sulan alumiiniseoksen muotin onteloon ja luottaa paineen ja lämpötilan hallintaan tarkan täyttymisen ja jähmettymisen saavuttamiseksi.
Lyhyt kuvaus prosessivirtauksesta:
Sulatusuunin alumiinineste lämmitetään 700-730 ° C: seen;
Metalli työntää ylöspäin 0,02-0,06 MPa suljetun nousun läpi;
Metallinen neste täyttyy hitaasti muotin onteloon muotin pohjasta turbulenssin ja huokosten muodostumisen vähentämiseksi;
Paine ylläpidetään tietyn ajanjakson ajan jatkuvan paineen alaisena hyvän kutistumiskorvauksen saavuttamiseksi;
Jäähdytyksen jälkeen esiasetettuun lämpötilaan muotti avataan ja valu poistetaan;
Syötä seuraavat prosessit, kuten lämpökäsittely ja käsittely.
Prosessin edut:
Peräkkäinen jähmettyminen ja suunnan kutistumisen kompensointi voidaan saavuttaa;
Valan sisäinen rakenne on tiheä ja vilja on hienostunut;
Muotin täyttö on vakaampi, sopii monimutkaisten rakenteen pyörille;
Suurempi materiaalien käyttö ja saanto.

2. Muotin suunnitteluperiaatteiden analyysi
Pyöräkeskuksen muotin ei ole vain täytettävä geometrinen muovaustoiminto, vaan myös täytettävä lämpötasapainon, jännityksen jakautumisen ja automatisoidun prosessin vaatimukset, ja sillä on hyvä rakenteellinen jäykkyys, lämpöväsymyksen vastus ja prosessin sopeutumiskyky.
Ontelorakenteen suunnittelu
Pintasuunnitteluperiaatteet:
Aksiaalinen vaakasuuntainen erotus otetaan yleensä käyttöön muotin sileän aukon varmistamiseksi;
Jakoviivan tulisi välttää pinnat ja korkeat stressialueet salaman vähentämiseksi;
Siirtyminen kylkiluiden ja seinämän paksuuden välillä:
Pinnat ja keskireiän alueet on suunniteltava sileillä siirtymillä ja kylkiluilla stressipitoisuuden estämiseksi;
Kylkiluun paksuutta tulisi ohjata 0,6–0,8 -kertaisesti valun paksuuteen.
Ydin vetomekanismin kokoonpano:
Ydinvetoa ohjataan sylinterillä tai kaltevalla ohjauspylväällä navan puheenvuoroon tai koristeelliseen reikään.
Casting System -suunnittelu
Incatte -asettelu:
Se sijaitsee yleensä puheen alareunassa alhaalta ylöspäin täytettäessä ja oksidikalvon sulkeumien välttämiseksi;
Yritä pitää symmetrinen asettelu vakaan virtauskentän saamiseksi.
Riser -suunnittelun avainkohdat:
Putken halkaisijan suunnittelussa on otettava huomioon sekä painehäviö että virtausnopeuden säätö, yleensä halkaisija 30-50 mm;
Nousu on varustettava keraamisella suodattimella oksidien sulkeumien sieppaamiseksi.
Ilma -aluksen suunnittelu:
Hoikka tuuletusaukko tai tyhjiöreikä avataan muotin ylä- tai nurkkaan;
Estä pintavirheet, kuten epätäydellinen täyttö ja kylmä.
Jäähdytysjärjestelmän suunnittelu
Jäähdytysvesikanavan jakauma:
Vesikanava kulkee kuuman vyöhykkeen läpi (kuten pinnat ja vanteet), ja homeen jäähdytykseen käytetään kupariholkkeja tai teräsputkia;
Vesikanavan halkaisija on yleensä 8-12 mm tehokkaan lämmönsiirron varmistamiseksi.
Hallittavissa oleva jäähdytys:
Muotin kunkin osan lämpötilaeroa voidaan säätää säätämällä virtausnopeutta, solenoidiventtiilejä, termoelementtejä ja muita järjestelmiä;
Muotin lämpötilan ohjainjärjestelmä voidaan tuoda suljetun silmukan lämpötilan hallinnan saavuttamiseksi.
Muoti- ja pintakäsittely
Muotteräksen valinta:
Yleisesti käytetyillä, kuten H13, 8407, SKD61 jne.
Alueille, joilla lämpöjännitys on keskittynyt, voidaan käyttää korkeaa lämmönjohtavuuden kupariseos -inserttejä (kuten BECU).
Pinnan vahvistusprosessi:
Nitridihoito: Paranna pinnan kovuutta ja estä homeen tarttumista;
PVD -pinnoite: korkean lämpötilan hapettumiskestävyys, pitkä käyttöikä;
Muotinhoitoikä voi saavuttaa 50 000–100 000 kertaa, ja kuumat halkeilun ja kulumisen alueet on tarkistettava säännöllisesti.

3. Prosessien optimointianalyysi
Metallin täyttöohjaus
Täyttämisnopeuskäyrä:
Hidas täyttö etulevyllä hapettumisen sulkemisten vähentämiseksi;
Nopeuta takaosan ylimmän alueen täyttö täytetä täydellisyyden parantamiseksi.
Alumiinin nesteen lämpötilan hallinta:
Liian korkea aiheuttaa kutistumisen ja karkeat jyvät;
Liian matala tekee täyttämisestä vaikeaa ja helppoa kylmän sulkemista;
Yleensä kontrolloitu lämpötilassa 690 ± 10 ° C.
Muotin lämpötilan hallinta:
Alkuperäinen muotin lämpötila 200-250 ° C;
Pidä stabiilisuus muotin lämpötilan ohjaimen kautta tai grafiitin ajoittainen ruiskutus.
Kuuma ja kylmä solmun ohjaus
Kuuman solmun tunnistusmenetelmä:
Kuuman vyöhykkeen lämpökenttäanalyysi suoritetaan simulointiohjelmiston (kuten Magmasoft, Procast) avulla;
Yleiset kuumat solmut sijaitsevat vanteen ja puheen välisellä siirtymäalueella.
Kanavan optimointi:
Lisätä virtausnopeutta ja lyhentää kanavaväliä;
Käytä korkeita lämmönjohtavuusmateriaaleja paikallisen jäähdytyksen auttamiseksi.
Peräkkäinen jähmettymisen hallinta:
Saavuttaa suunnan kutistumisen kompensointi paineen korotuksen tai pakotetun jäähdytyksen avulla;
Vähennä kutistumista ja kutistumista ja paranna tiheyttä.
Kutistumisen ja huokosten tukahduttaminen
Huokoisuuden hallinta:
Degas -alumiinineste etukäteen (roottorin dehydraaminen);
Suodata kuonan keraamisen vaahtosuodattimen avulla.
Kutistumiskorvaus:
Säätää pitoaika ja paineen nousua;
Suunnittele paikallinen kylmärauta tai apuvälitys kuumalla vyöhykkeellä (simuloi kutistumiskanava).
Home -elämänhallinta
Syklin tallennus ja seuranta:
Tallenna muotin käyttöikäkäyttö ja analysoi olosuhteet lämpöhalkeamisalueen muodostumiselle;
Pinnan uudelleenkäsittelytekniikka:
Käytä laserpäällystettä tai sähköhitsausta lämmön halkeilun käyttöiän pidentämiseksi;
Muotin lämpöjakson simulointi:
Simuloi muotin lämpöjännityksen jakautumista ja ennusta väsymishalkeama -alueen alue;
Käytetään muotirakenteen optimointiin tai jäähdytyssuunnitelman säätämiseen.

4. kehityssuuntaukset
Koska autoteollisuus asettaa suuremmat vaatimukset kevyelle, turvallisuudelle ja pyörien estetiikalle, pyörien matalapaineisten valumuottien tekniikka esittelee myös seuraavat kehityssuuntaukset:
Älykäs muotirakenne
Modulaarinen suunnittelu: Paranna vaihto- ja ylläpitotehokkuutta;
Integroidut anturit: Muotin lämpötilan reaaliaikainen seuranta, jäähdytystehokkuus ja kulumisaste.
Digitalisointi ja AI -suunnittelu
Digitaalinen kaksoisprosessin simulointi: Optimoi muotirakenne ja valu;
AI -älykäs parametrien viritys: Paranna valun konsistenssia ja saannonopeutta.
Vihreä valmistus
Käytä ympäristöystävällisiä vapauttamisagentteja ja vettä säästävää jäähdytysjärjestelmää;
Optimoi materiaalin hyödyntäminen, vähentä jätteiden ja hiilidioksidipäästöjä.
Monitoimiset integroidut muotit
Hyödynnä lämmityksen, jäähdytyksen, imurointi- ja muiden järjestelmien integroitu suunnittelu automaation ja tuotannon tehokkuuden parantamiseksi.