Едно, Въведение
Die - casting technology plays a crucial role in modern industrial production and is widely applied in fields like automotive, military, aerospace, and medical industries, with the automotive industry being particularly prominent. The main shell of the rear - drive electrical control box in new energy vehicles is a key component with special structure and performance requirements, making it a focal point in die - casting process research. This article combines Теоретично развитие и практическо подобряване на процесите, за да се обясни цялостно процесът на леене на кастинг на черупките на електрическите контролни кутии .
Второ, основна структура на черупките и технически изисквания
Основната обвивка на електрическата контролна кутия е сложен компонент в нови енергийни превозни средства с размер 225 мм × 284 мм × 79 мм и тегло 1 . 24 кг.
Кастингът има цялостна дебелина на стената приблизително 3 мм, с някои по -дебели зони на 8 мм и местни ребра на 40 мм, където се прилага точково охлаждане, за да се предотврати свиването ., изработено от Alsi12fe материал, той предлага отлични кастинг и механични свойства за здравина и износване - съпротивление в автомобилни приложения.}.}.}}.}
Частта изисква изстрел - надничане за грапавост на повърхността и стрес - устойчивост на корозия . Строгите изисквания включват видими пукнатини, масло, освобождаващ агент или окисляване; дефект - свободни критични повърхности; Burrs в определени граници; и изтичане - безплатни кухини и водни пътища под зададено налягане . Тези взискателни спецификации представляват високи предизвикателства за умиране - точност на кастинг .
Три, дизайн на системата за бегачи и числено симулация
Числената симулация е жизненоважна за подобряване на качеството и ефективността на кастинга . Помага за оптимизиране на системата за ренде и бегачи, намалява времето и разходите за производство и повишава качеството на продукта .
(A) Дизайн на системата за бегачи и бегачи
For the complex - shaped small - to - medium - sized main shell, a one - cavity - one - mold gating system is used. Considering the part's shape and size, the system is designed to minimize aluminum liquid impact on cores and ensure the main flow direction aligns with key part areas. The design features the shortest possible runner length with the main flow directed toward the product waterway for better waterway filling and leakage prevention. Two bridges are added at the filling end to enhance end - filling and prevent defects like cold shuts and poor formation. Overflow troughs are placed at the metal liquid filling end and potential gas - trapping areas.
(б) Анализ на числения симулация
Софтуерът за симулация се използва за анализ на предварително зададената система за подреждане и бегач .
1. Алуминиев течен пълнеж
Резултатите показват стабилно алуминиево течно пълнене с ясно изразени метални течни слоеве при различни вътрешни порти и няма очевидни метални сблъсъци с течност . Това показва добре проектирана система за герве
2. Време за пълнене
Резултатите от симулацията показват, че времето за пълнене на кухината е в рамките на 0 . 2 секунди, което е разумно . Това кратко време повишава ефективността на производството и избягва проблеми като непълно пълнене поради прекомерното време за пълнене и преждевременното охлаждане на алуминиевия течен.
3. Анализ на налягането в газ
Simulation results show most gas is in the overflow trough and product pillar positions. Connecting some pillars with ribs enhances exhaust and metal liquid filling to ensure pillar internal quality. A small amount of gas is in non - machined product areas with less impact on overall performance. The optimized exhaust system effectively expels cavity gas, reducing internal porosity and boosting casting плътност .
4. Анализ на втвърдяване
Simulation results show the product's central thick - walled area cools slowly, posing a shrinkage risk. Cooling is enhanced at this position to ensure uniform solidification. The preset gating system generally meets production requirements but has some risks. Mold and part structures are optimized early to prevent defects. After trial production, the gating and runner system, part and Структурите на плесени са допълнително оптимизирани въз основа на действителните производствени условия за повишаване на качеството на кастинга .
Четири, действително производство
а) Умира - Избор на кастинг на машината
Based on the part's front projection area of 50960mm² and side core - pulling projection area of 7350mm², and considering a safety factor of 1.25, a casting pressure of 75MPa, a slide block clamping angle of 10℃, and a ratio of 1.3 for the additional flow channel and slag pack projection area to the product's front projection area, calculations show a swelling force от 6300kn. По този начин, за производство е избрана машина за леене с 630T, с достатъчна сила на затягане и енергия, за да отговори на изискванията за пълнене и уплътняване на алуминиев течност в кухината, като гарантира качеството на образуване на леене.
(б) Определяне на параметрите на процеса
Based on the designed die - casting mold and the selected machine, calculations show the aluminum liquid reaches the inner gate when the die - casting machine plunger moves to 347mm. Thus, 350mm is set as the theoretical high - speed switching point, and three points (330mm, 350mm, and 370mm) are chosen for actual production testing to find optimal process параметри .
в) Резултати от проверка на действителните производствени параметри
Results show that at a high - speed switching point of 330mm, the product has obvious mold - opening marks at the feed port, affecting surface and dimensional accuracy. At 350mm, the marks are significantly reduced. At 370mm, there are no marks, but serious gas - porosity occurs at the water tail, causing internal defects. After verification, the optimal parameters are found to be a second - fast start position at 350mm with 70% flow, and an increase - pressure start position at 470mm with 60% flow. These parameters, derived from multiple trials and strict quality inspections, consider the aluminum liquid's flow characteristics, cavity filling and casting solidification, effectively reducing defects and improving production efficiency and quality.
г) съществуващи проблеми в действителното производство
След непрекъснато производство на 200 единици с потвърдени параметри и завършване на изстрел - пиене и обработка, събраните данни (с индивидуални дефекти се отчитат отделно и някои продукти с множество дефекти) разкриват следните основни проблеми:
1. Порьозност: главно в близост до уплътнителния жлеб от дебели стени, известна порьозност е изложена след обработката, като влияе върху запечатването на леене и механичните свойства . Това се дължи на конвергенция на металната течност {недостатъчен отработени газове по време на пълнене, улавящ газ и причинява вътрешна порьозност .
2. Leakage: Shrinkage at the lower core - pulled waterway hole and adjacent threaded hole causes leakage. The blind hole's uneven thickness and excessive local thickness due to no core - pulling, lead to porosity and shrinkage during solidification.
3. изстрел - пилинг пилинг: възниква на леене на повърхности с маркировки на потока поради неравномерно охлаждане, образуване на студени шлаки, маркировки на потока или копчета, които се отлепват по време на изстрел - надничане, въздействащи върху качеството на повърхността .
Освен това, дефект на партидното формиране е възникнал по време на валидиране на производството, но е бил незабавно разрешен на - сайт . Тези проблеми компрометират външния вид, точността на размерите и производителността, рискувайки част от неуспех при действителна употреба . ефективните мерки за подобряване са от съществено значение .
Пет, проблеми с проблемите
а) Долно ядро - свиване на дърпане
X - Рей инспекция от 15 произволно избрани единици от първото пробно производство 200 -, разкрива свиване в слепите дупки, причинявайки изтичане след обработка . анализ показва неравномерната дебелина на малката слепа дупка {{прекомерна локална дебелина поради никакво ядро, което води до свиване .}
Решения:
1. Добавете излишното охлаждане на петна към движещата се плесен, за да ускорите локалното втвърдяване на метални течни и намалете риска от свиване, но резултатите са незначителни .
2. Променете системата за гетиране . Оригиналният дизайн причини прекомерно ляво - половин хранене . Вторият гейт е блокиран и заменен с шлаков пакет, докато първото резки се разширява, за да подобри храненето в сайта на дефекта, осигурявайки някакво подобрение на свиването, но не елимиращо изтичане .
3. Apply local core - pulling squeeze. Given the lower core - pulling position's sufficient space for a squeeze cylinder, local squeezing is used. After modifying the squeeze structure with spray for the squeeze pin to prevent aluminum adhesion, parameters set as a 2 - second delay and 3 - second pressure application, и гарантиране на цялостното охлаждане на щифта и остатъците от освобождаване на базата на вода на ръкава на щифта, x - лъчът не показва свиване и обработка не потвърждава течовете, като значително засилва плътността и качеството на газовия газ .
(б) Дефекти на образуването на стълб
After adding the lower core - pulling squeeze pin, a pillar formation defect occurs. Analysis reveals the pillar is above the core - pulled hole. During production, lower core - pulling is in the inserted state for spraying, trapping water - based release agent in the pillar hole. Despite prolonged air - blowing, moisture remains, over - cooling the pillar hole and причинявайки пълнене - свързани дефекти .
Решение:
Отмяна на долното ядро - изтегляне на спрея, прибиране на ядрото - изтегляне и премахване на запушването на иглата, за да изсъхне остатъчната вода в отвора. За охлаждане на притискателния пин се използва дълга медна тръба за пръскане, с съответстваща по-дълга тръба за духане на въздух. Това решава дефекта на образуването на стълб, подобрявайки повърхностната и размерна точност.
в) порьозност в дебели - стенирани зони
X - Снимките на лъчите показват порьозност в дебели - стенирани зони, с някои изложени след обработка . Анализът показва конвергенция на металната течност и лоши изгорели газове по време на пълнене води до вътрешна порьозност .
Планове за подобряване:
1. Увеличете дебелината на двата над - захранващи мостове на прозореца на водната опашка от 2 мм до 3 мм, за да се засили храненето, но резултатите са незначителни .
2. Сменете трите щифта в горната част на свиването с цилиндър - тип пинове до изпускателен газ през пролуката между щифта и втулката, осигурявайки известно подобрение, но все пак недостатъчно .
3. Добавете странично гейт, за да подобрите храненето на дефектния сайт ., дадено неадекватно хранене от дясната страна на продукта, се добавя странична гейт ., заедно с първите две мерки, това значително подобрява вътрешното качество, като елиминира изложеното порьозност след третирането .
г) изстрел - пилинг на пилинг
Castings with uneven cooling develop flow marks and peel after shot - peening. Analysis shows this is due to special part designs with multiple pillars and grooves. During high - speed filling, aluminum liquid fluctuates, splashes into dead - ends, and cools rapidly. The pillar and groove - enclosed flat areas cool and solidify quickly, forming cold Шлаки, маркировки на потока или оформени повърхности, които обелват по време на изстрел - надничайте .
Решения:
1. Добавете - захранващи ребра за подобряване на изпускането на студен материал . Две допълнителни ребра със същата дебелина се поставят в плоските и водните опашки, които най -вече отзвучават пилинг, но не изцяло .
2. Регулирайте топлинния баланс на плесен, като идентифицирате тежък поток - маркирайте зони и прилагане на масло - охлаждане върху позиции с бърз спад на температурата на плесен, но изискващ охлаждане . Въпреки това, това дава лоши резултати, като отлепването все още се случва .
3. Besides mold temperature control, mold surface texturing effectively addresses shot - peening peel. During aluminum liquid filling, textured mold surfaces become uneven, creating air films between recesses that improve aluminum liquid flow and prevent cold slags and pitted surfaces. After texturing, no peeling occurs during shot - peening, significantly enhancing surface качество .
Шест, заключение
In the die - casting process of electrical control box shells, a multi - pronged approach is key to producing high - quality parts. Numerical simulation via software helps identify potential defects early, enabling gating and mold structure optimization and reducing defect risks. Proper process parameter selection ensures casting quality. When parameter adjustments fall short, comprehensive analysis of gating Структури, изпускателни системи, охлаждане на плесени и дизайн на част са необходими .
Приложените мерки за оптимизация значително подобриха качеството на матрицата - кастинг на черупките на електрическите контролни кутии, ефективно разрешавайки проблеми като порьозност, свиване, изтичане и изстрел - пилинг пили Практически опит за сложна - част от кастинг, насърчаване на технологичния напредък в индустрията .
