선택 대상: 듀얼 클러치 기어박스 제품은 습식 듀얼 클러치 기어박스이며, 지지 쉘은 클러치와 기어박스 쉘로 구성되며, 두 개의 쉘은 고압 주조 방법으로 생산되며, 제품 개발 및 생산 과정에서 어려운 품질 개선 프로세스를 경험했습니다. 블랭크 종합 자격 비율은 2020년 수준으로 상승할 때까지 약 60%에서 95%까지 향상됩니다. 이 기사에서는 일반적인 품질 문제에 대한 솔루션을 요약합니다.
혁신적인 캐스케이드 기어 세트, 전자 기계식 변속 드라이브 시스템 및 새로운 전자 유압식 클러치 액추에이터를 사용하는 습식 듀얼 클러치 변속기.쉘 블랭크는 경량 및 고강도 특성을 갖는 고압 주조 알루미늄 합금으로 만들어집니다.기어박스에는 유압 펌프, 윤활유, 냉각 파이프 및 외부 냉각 시스템이 있어 쉘의 포괄적인 기계적 성능과 밀봉 성능에 대한 요구 사항이 더 높습니다.이 논문은 통과율에 큰 영향을 미치는 쉘 변형, 공기 수축 구멍 및 누출 통과율과 같은 품질 문제를 해결하는 방법에 대해 설명합니다.
1,변형 문제 해결
아래 그림 1 (a), 기어 박스는 고압 주조 알루미늄 합금 기어 박스 하우징과 클러치 하우징으로 구성됩니다.사용된 재료는 ADC12이며 기본 벽 두께는 약 3.5mm입니다.기어박스 쉘은 그림 1(b)에 나와 있습니다.기본 크기는 485mm(길이) × 370mm(너비) × 212mm(높이), 부피는 2481.5mm3, 투영 면적은 134903mm2, 순 중량은 약 6.7kg입니다.벽이 얇은 깊은 공동 부분입니다.금형의 제조 및 가공기술, 제품성형 및 생산공정의 신뢰성을 고려하여 금형을 Figure 1(c)와 같이 배치하고 슬라이더, 이동금형(외부공동방향) 및 고정금형(내부공동방향)의 3군으로 구성하고 주물의 열수축률은 1.0055%로 설계하였다.
실제로 초기 다이캐스팅 테스트 과정에서 다이캐스팅으로 생산된 제품의 위치 크기가 설계 요구 사항과 상당히 다른 것으로 나타났습니다(일부 위치는 30% 이상 벗어남).문제의 원인을 규명하기 위해 그림 1(d)와 같이 물리적 쉘의 3D 스캐닝과 이론적인 3D를 이용하여 비교 분석하였다.블랭크의 베이스 포지셔닝 영역이 변형된 것으로 나타났으며, 변형량은 B영역에서 2.39mm, C영역에서 0.74mm였다. 제품은 후속 가공 포지셔닝 기준 및 측정 기준을 위해 블랭크 A, B, C의 볼록한 점을 기준으로 하기 때문에, 이 변형은 측정에서 평면의 기준으로 A, B, C에 다른 크기 투영으로 이어지며, 구멍의 위치가 어긋나 있다.
이 문제의 원인 분석：
①고압 주조 다이 설계 원리는 탈형 후 제품 중 하나이며 동적 모델에 제품에 형상을 부여합니다. 패키지 힘의 동적 모델에 미치는 영향이 고정 몰드 백에 작용하는 힘보다 더 커야 합니다. 동시에 깊은 캐비티 특수 제품, 고정 몰드의 코어 내의 깊은 캐비티 및 이동 몰드 제품의 외부 캐비티 형성 표면으로 인해 필연적으로 견인력을 겪을 때 몰드 이형의 방향을 결정할 수 있습니다.
②금형의 좌,하,우 방향에 슬라이더가 있어 탈형 전 체결 보조 역할을 합니다.최소 지지력은 상부 B에 있으며 전반적인 경향은 열수축 중에 캐비티에서 오목해지는 경향이 있습니다.위의 두 가지 주요 이유는 B에서 가장 큰 변형으로 이어지고 그 다음으로 C입니다.
이 문제를 해결하기 위한 개선 방안은 고정 다이 표면에 고정 다이 배출 메커니즘을 추가하는 것입니다(그림 1(e)).B에서 6 세트 금형 플런저 증가, C에 2개의 고정 금형 플런저 추가, 고정 핀 로드는 리셋 피크에 의존하고, 금형 클램핑 평면을 이동할 때 리셋 레버를 금형으로 누르고, 금형 자동 다이 압력이 사라지고, 판 스프링의 뒷면을 누른 다음 상단 피크를 밀고, 제품이 고정 금형에서 나오도록 촉진하여 오프셋 탈형 변형을 실현합니다.
금형 수정 후 탈형 변형이 성공적으로 감소되었습니다.도 1(f)에 도시된 바와 같이, B 및 C에서의 변형이 효과적으로 제어된다.지점 B는 +0.22mm이고 지점 C는 +0.12로 블랭크 윤곽선 0.7mm의 요구 사항을 충족하고 대량 생산을 달성합니다.
2, 쉘 수축 구멍 및 누출 해결
주지하다시피 고압주조는 액체금속을 일정한 압력을 가하여 금형의 캐비티에 빠르게 충전하고 가압하에서 급속히 응고시켜 주물을 얻는 성형방법이다.그러나 제품 설계 및 다이캐스팅 공정의 특성에 따라 다음과 같은 이유로 인해 제품에 핫 조인트 또는 고위험 공기 수축 구멍이 여전히 일부 영역에 있습니다.
(1) 압력 주조는 고압을 사용하여 액체 금속을 금형 캐비티에 고속으로 밀어 넣습니다.압력 챔버 또는 금형 캐비티의 가스를 완전히 배출할 수 없습니다.이러한 가스는 액체 금속에 관여하고 결국 기공 형태로 주물에 존재합니다.
(2) 액체 알루미늄과 고체 알루미늄 합금의 가스 용해도는 다릅니다.응고 과정에서 필연적으로 가스가 침전됩니다.
(3) 액체 금속은 캐비티에서 빠르게 응고되며 효과적인 공급이 없는 경우 주물의 일부에 수축 캐비티 또는 수축 기공이 생성됩니다.
툴링 샘플 및 소량 생산 단계에 연속적으로 진입한 DPT의 제품을 예로 들어 보겠습니다(그림 2 참조). 제품의 초기 공기 수축 구멍 불량률을 세었고 가장 높은 것은 12.17%로 그 중 3.5mm보다 큰 공기 수축 구멍이 전체 결함의 15.71%를 차지했으며 1.5-3.5mm 사이의 공기 수축 구멍은 42.93%를 차지했습니다.이러한 공기 수축 구멍은 주로 일부 나사산 구멍과 밀봉 표면에 집중되어 있습니다.이러한 결함은 스크랩의 볼트 연결 강도, 표면 견고성 및 기타 기능 요구 사항에 영향을 미칩니다.
이러한 문제를 해결하기 위한 주요 방법은 다음과 같습니다.
2.1스팟 냉각 시스템
단일 깊은 캐비티 부품 및 대형 코어 부품에 적합합니다.이러한 구조의 성형 부분에는 몇 개의 깊은 캐비티 또는 코어 풀링의 깊은 캐비티 부분 등이 있으며 금형의 과열을 유발하기 쉬운 다량의 액체 알루미늄으로 금형을 감싸는 금형이 거의 없어 끈적 끈적한 금형 변형, 고온 균열 및 기타 결함이 발생합니다.따라서 깊은 캐비티 금형의 통과 지점에서 냉각수를 강제로 냉각시킬 필요가 있습니다.직경이 4mm보다 큰 코어의 내부 부분은 1.0-1.5mpa 고압수로 냉각되어 냉각수가 차갑고 뜨겁고 코어의 주변 조직이 먼저 응고되어 밀도가 높은 층을 형성하여 수축 및 다공성 경향을 줄입니다.
그림 3에서 볼 수 있듯이 시뮬레이션 및 실제 제품의 통계 분석 데이터와 결합하여 최종 포인트 냉각 레이아웃이 최적화되었으며 그림 3(d)에 표시된 고압 포인트 냉각이 금형에 설정되어 핫 조인트 영역의 제품 온도를 효과적으로 제어하고 제품의 순차적 응고를 실현하고 수축 구멍 생성을 효과적으로 줄이며 적격 비율을 보장합니다.
2.2국부 압출
제품 구조 설계의 벽 두께가 고르지 않거나 일부 부품에 큰 핫노드가 있는 경우 도 1에 도시된 바와 같이 최종 응고부에 수축 구멍이 나타나기 쉽습니다.아래 4(다).이러한 제품의 수축 구멍은 다이캐스팅 공정과 냉각 방식의 증가로 방지할 수 없습니다.이때 로컬 압출을 사용하여 문제를 해결할 수 있습니다.그림 4 (a)에 표시된 부분 압력 구조 다이어그램, 즉 용융 금속이 금형에 채워진 후 금형 실린더에 직접 설치되고 캐비티의 반고체 금속 액체가 아닌 캐비티의 반고체 금속 액체에서 마지막으로 응고 된 두꺼운 벽은 수축 공동 결함을 줄이거 나 제거하기 위해 강제로 공급하여 다이캐스팅의 고품질을 얻습니다.
2.3보조 압출
압출의 두 번째 단계는 더블 스트로크 실린더를 설정하는 것입니다.첫 번째 스트로크는 초기 사전 주조 구멍의 부분 성형을 완료하고 코어 주변의 액체 알루미늄이 점차 응고되면 두 번째 압출 작업이 시작되고 사전 주조 및 압출의 이중 효과가 마침내 실현됩니다.기어박스 하우징을 예로 들면, 프로젝트 초기 단계에서 기어박스 하우징의 기밀 테스트 적격률은 70% 미만입니다.누설 부분의 분포는 아래 그림과 같이 주로 오일 통로 1#과 오일 통로 4#의 교차점(그림 5의 빨간색 원)입니다.
2.4캐스팅 러너 시스템
금속 다이캐스팅 몰드의 주조 시스템은 고온, 고압 및 고속 조건에서 다이캐스팅 기계의 프레스 챔버에서 용융 금속 액체로 다이캐스팅 모델의 공동을 채우는 채널입니다.스트레이트 러너, 크로스 러너, 내부 러너 및 오버플로 배기 시스템이 포함됩니다.그들은 액체 금속 충전 캐비티, 흐름 상태, 액체 금속 전달의 속도 및 압력, 배기 및 다이 몰드의 영향이 제어 및 조절의 열 평형 상태와 같은 측면에서 중요하므로 게이팅 시스템은 내부 미세 구조 상태의 중요한 요소뿐만 아니라 다이캐스팅 표면 품질로 결정됩니다.주입 시스템의 설계 및 완성은 이론과 실제의 결합을 기반으로 해야 합니다.
2.5P과정O최적화
다이캐스팅 공정은 사전 선택된 공정 절차 및 공정 매개 변수에 따라 다이캐스팅 기계, 다이캐스팅 다이 및 액체 금속을 결합하여 사용하고 파워 드라이브의 도움으로 다이캐스팅을 얻는 열간 가공 공정입니다.압력(사출력, 사출 비압, 팽창력, 금형 잠금력 포함), 사출 속도(펀칭 속도, 내부 게이트 속도 등 포함), 충전 속도 등), 다양한 온도(용액 금속의 용융 온도, 다이캐스팅 온도, 금형 온도 등), 다양한 시간(충전 시간, 압력 유지 시간, 금형 유지 시간 등), 금형의 열적 특성(열 전달 속도, 열용량 속도, 온도 구배 등), 액체의 주조 특성 및 열적 특성과 같은 모든 종류의 요소를 고려합니다. 이는 금형의 다이캐스팅 압력, 충진속도, 충진특성 및 열적특성에 주도적인 역할을 합니다.
2.6혁신적인 방법의 사용
기어박스 셸의 특정 부품 내부의 느슨한 부품의 누출 문제를 해결하기 위해 공급측과 수요측 모두에서 확인한 후 차가운 알루미늄 블록 솔루션을 개척하여 사용했습니다.즉, 그림 9와 같이 채우기 전에 알루미늄 블록을 제품 내부에 로드합니다. 채우기 및 응고 후 이 삽입물은 부품 개체 내부에 남아 국부 수축 및 다공성 문제를 해결합니다.
게시 시간: 2022년 9월 8일