Matalapainevalutekniikka alumiiniseosylinterin päähän henkilöauton moottorissa

Kustannusten ja mekaanisten ominaisuuksien perusteellisen huomioon ottamisen perusteella alumiiniseoksen käytön laajentaminen on tällä hetkellä tärkein keino vähentää henkilöautojen painoa ja polttoaineen kulutusta. Esimerkiksi moottorin sylinterinkansi on nyt kokonaan alumiiniseosta. Vaikka alumiiniseoksesta valmistettuja sylinterinkantoja on monia tuotantomenetelmiä, yleiset valmistusprosessit ovat metallivalumuotti ja matalapainevalu. Niistä Euroopassa ja Kiinassa käytetään pääasiassa metallimuotteja, kun taas Japani ja Yhdysvallat käyttävät enemmän matalapainevalua.

Verrattuna painovoimaiseen metallimuottiin, matalapainevalulla on edut hyvä muovauslaatu ja korkea prosessisaanto johtuen täyttöstä ja kiteen jähmettymisestä paineen alaisena, mutta sylinterinkannavaluille, joilla on monimutkaiset muodot ja korkeat suorituskykyvaatimukset, on monimutkaisia ​​prosesseja, valvonta vaatii edistyneet tekniset ongelmat. Siksi tässä artikkelissa keskitytään alumiiniseoksesta valmistettujen sylinterinkannen matalapainevalutekniikkaan ja parametrien hallinnan keskeisiin kohtiin, jotta voidaan käyttää täysipainoisesti matalapainevaluprosessin teknisiä etuja ja tuottaa korkealaatuisia sylinterikannen valuja .

Sylinterikannen matalapainevaluprosessin keskeiset kohdat

2.1 Esimerkki porttijärjestelmästä

Sylinterinkannen matalapainevaluprosessisuunnitelma on yleensä nousuputken ja useiden porttien muodossa, mikä on monipainoinen halkaisu. Esimerkiksi nelisylinterisessä sylinterikannessa on kaksi edustavaa sulkemisjärjestelmää, nimittäin kaksi tai neljä porttia on asetettu palotilan sivulle. Kuvio 2 on kaaviokuva kahden portin prosessista. Tämä malli sopii yhdelle tai kahdelle muotille.

2.2 Seosmateriaalit ja sulaminen

Alumiiniseoksesta valmistetun sylinterikannen materiaali valitsee yleensä AI-Si-Cu-sarjan seokset, kuten ZL105 ja 107. Jos tarvitaan venymis- ja korroosionkestävyyttä, voidaan käyttää myös ZL101 ja ZL104. Korkealaatuisen sulan metallin saamiseksi vakiotoiminnassa tulisi käyttää Ar-kaasun pyörivää puhallusjauhetta ja Sr: n lisäämistä modifioimiseksi ja AJ-Ti-B: tä jyvien jalostamiseksi.

2.3 Kaatamisprosessi

2.3.1 Muotin huolto

Muotin säännöllinen puhdistus ja huolto on erittäin tärkeää korkealaatuisten sylinterinkannavalujen vakaan tuotannon ja muotin käyttöiän pidentämiseksi. Yleensä muotin huolto on suoritettava joka 500-700 kappaleen valmistuksen jälkeen. Pääasiallinen sisältö on purkaa muotti, puhdistaa ontelon pintapäällyste pehmeällä harjalla ja poistaa alumiinisirut ja pinnoitehiukkaset, jotka tunkeutuvat ejektorin tangon ja poistoaukon väliin. , Valun muodon, tasaisen poiston ja tasaisen pakokaasun varmistamiseksi.

2.3.2 Pinnoite

Ennen kaatamista muotti esilämmitetään noin 200 ℃ ja ruiskutetaan maalilla. Sylinterikannen muoto on monimutkainen, joten on kiinnitettävä erityistä huomiota maalin eri paksuuteen eri osissa. Yleisten osien pinnoitteen paksuus säädetään 0.1 --- 0.2 mm: n sisällä: tarkkuusvaatimukset ovat korkeat. Esimerkiksi polttokammion pinta on päällystettävä hienoilla hiukkasilla, joiden paksuus on O.OSmn. Porttien, nousuputkien, sisäkäytävien ja muiden hitaasti jähmettyvien paikkojen osalta se voi olla paksumpi, yleensä noin 0.5-1 mm.

2.3.3-suodatin

Suodattimen sijoittamisen tarkoituksena on estää nousuputken oksidien epäpuhtauksien pääsy onteloon ja muodostamaan laminaarista täytettä. Voidaan käyttää halpaa ja tehokasta sinkittyä metalliverkkoa, langan halkaisija on 4-0.6 mm, 1214 mesh.

2.3.4 Lämpötila

Sulan alumiinin lämpötila vaikuttaa suuresti sylinterinkannen sisäisiin vikoihin ja ulkonäköön. Kaatumisasteen tulee olla alueella 680-730 ja lämpötilan poikkeamaa todellisessa käytössä tulee säätää 20 ° C: n sisällä.

Matalapainevalun ominaispiirre on hyvän peräkkäisen jähmettymisen aikaansaaminen. Tämän jälkeen on tärkeää säätää raportin lämpötila kohtuulliseksi matalapainevalussa. Ihanteellinen muotin lämpötilajakauma pienenee vähitellen portista ylempään muottiin ja kunkin osan erityistä pinnan säätöaluetta muutetaan. Edellä mainittu lämpötilakenttä ja sylinterinkannen valujen suorituskyvyn parantaminen ja tuotantosyklin lyhentäminen on pantava täytäntöön ylä- ja sivumuotissa. viilentyä. Yleensä jaettu vesijäähdytteiseen ja ilmajäähdytteiseen monikanava-asetuksia käyttämällä, jokaista kanavaa ohjataan itsenäisesti automaattisesti (virtaus ja paine). Vesijäähdytys ottaa käyttöön paineensyöttövesipumpun ratkaisemaan huonon veden virtauksen ongelman, joka aiheutuu korkean lämpötilan höyrystymisestä muotin sisällä, ja paineilmaa käytetään ilman jäähdytykseen.

Koska sylinterinkannessa on useita portteja, kahden portin välinen lyhyt etäisyys nostaa porttien välisen valuosan lämpötilan ja portin ja tämän osan jähmettymissekvenssi käännetään. Siksi paikallinen pakotettu jäähdytys on asetettava tähän osaan halutun lämpötilagradientin saavuttamiseksi.

Muotin käyttöiän ja turvallisuuden vuoksi epäsuoran jäähdytyksen tulisi olla tärkein jäähdytysmenetelmä, ja suorajäähdytystä voidaan käyttää, kun paikallisten valujen paksuus on suuri. Jäähdytysvoimakkuutta on kaksi: ajan ja lämpötilan säätö. Ajanhallinta on ohjata veden tai ilman kulkuaikaa. Tämä menetelmä on yksinkertainen ja helppo toteuttaa, mutta tarkkuus ei ole korkea. Lämpötilan säätö on asettaa termopari jäähdytysasentoon, ja tietokone kytkee jäähdytysveden tai ilman päälle tai pois päältä lämpöparin mittaaman lämpötilan mukaan. Ohjaustarkkuus on suhteellisen korkea.

Viime vuosina kovettumisen numeerisen simulointitekniikan kehittäminen on tarjonnut hyvän viitteen sylinterinkannen matalapainevaluprosessin optimointiin. Se voi täysin ymmärtää kiinteytystestitulokset eri olosuhteissa, vahvistaa valuprosessin hallintaa ja varmistaa valujen laadun.

2.3.5 Paineen kesto

Aikaa täyttöstä portin jähmettymiseen kutsutaan puristusaikaksi, johon lämpötila vaikuttaa suuresti. Vakaa tuotanto-olosuhteissa, vaikka paineaika vaihtelee sylinterinkannen painon mukaan, sitä säädetään yleensä 2-8 minuutissa. Tuotantotehokkuuden parantamisen näkökulmasta voidaan lyhentää menetelmiä, kuten yksi muotti, kaksi osaa, kaksivaiheinen paineistus jne.

2.3.6 Muotin irrotusaika

Kuten paineistusaika, se muuttuu lämpötilan muutosten vuoksi. Kun aika on lyhyt, valu on helppo muodostaa; kun aika on liian pitkä, valu on helppo juuttua muottiin eikä sitä voi ottaa pois. Siksi sitä ohjataan yleensä noin 1/3 paineistusajasta. Valun jäähdytysnopeuden lisäämiseksi sivumuotti, jolla on alhainen muotin irrotuskestävyys, voidaan avata ensin, kun muotti vedetään, ja ylempi muotti voidaan avata jäähdytyksen jälkeen tietyn ajan.

2.3.7 Painekäyrä

Painepaine vaikuttaa suoraan nesteen täyttötehoon ja sulan metallin syöttövaikutukseen, ja painekäyrä on tärkeä osa matalapainevaluprosessin hallintaa. Painepaine voidaan laskea seuraavalla kaavalla:

P = γx (1+S/A) x ΔH x 10-2

Yllä olevassa kaavassa P-paine (MPa), γ-alumiinin nesteen ominaispaino (2.4-2.5), ΔH-alumiininesteen nousukorkeus (m), S-nostoputken poikkipinta-ala (m2), A-ontelon poikkileikkaus -leikkauspinta -ala (m2) o

Nousuputken syöttöpaine on yleensä noin 0.005-0.01 MPa. Vaikka korkean paineen vaikutus on hyvä, jos paine ylittää 0.01 MPa, se aiheuttaa maalin irtoamisen, alumiinineste tukkii muotin tuuletusaukon ja tunkeutuu hiekkaytimeen. On erittäin tarpeen tyhjentää hiekkasydämen palamisesta syntyvä kaasu ajoissa kaatoprosessin aikana, mutta koska sylinterinkannessa käytettävä hiekkasydämen rakenne on monimutkainen ja suurin määrä, on vaikea asettaa suurta määrää muotin tuuletusaukoista. Tällä hetkellä syöttölaitteen syöttöpaineen nostaminen lähelle ylärajaa voi tehokkaasti estää kaasun osallistumisen valuun.

Nesteen tason muutos sitrushedelmien luolassa vaikuttaa painekäyrän toistettavuuteen, joten sitrushedelmien katastrofin paine tulisi kompensoida automaattisesti. Sylinterikannen valuissa antureita voidaan säätää tarkasti ohjaamaan painekäyrän nollapistettä I81.

Lisäksi jos nousuputken alapään ja oranssin kainalon pohjan välinen väli on liian lyhyt, liuos tuottaa helposti turbulenttia virtausta. Siksi nousuputken alapään ja oranssin astian pohjan välinen etäisyys on vaikuttamatta liuoksen käyttöön noin 200 mm.

Valuvirheet ja vastatoimenpiteet

Taulukossa 1 luetellaan matalapainevalun yleiset viat ja toteutettavat toimenpiteet. Monimutkaisessa osassa, kuten sylinterinkannessa, eri parametrien vaihtelu voi vaikuttaa valun laatuun. Siksi on tarpeen suorittaa yksityiskohtainen analyysi ja tutkimus eri näkökohdista, kuten prosessisuunnitelmasta, kaavaimen suunnittelusta, valuprosessista jne., Selvittääkseen vikojen eri syyt ja ryhtyä vastaaviin toimenpiteisiin tämän perusteella.

Yhteenveto 

Tähän mennessä alumiiniseoksesta valmistetut sylinterinkannet ovat yksi harvoista rajoitetuista auto-osista, jotka soveltuvat matalapainevaluun. Siksi ne antavat täyden hyödyn korkean tuotantonopeuden ja hyvän sisäisen laadun eduista laajentaakseen kotimaisen matalapainevalutekniikan tuotantoa ja soveltamista alumiiniseoksesta valmistetuissa sylinterinkannoissa. Sopeutua kotimaani autotekniikan nopeaan kehitykseen.

Säilytä tämän artikkelin lähde ja osoite uudelleenpainamista varten: Matalapainevalutekniikka alumiiniseosylinterin päähän henkilöauton moottorissa

Minghe Die Casting Company ovat omistautuneet valmistukseen ja tarjoavat laadukkaita ja korkean suorituskyvyn valukomponentteja (metalliset painevalukappaleet sisältävät pääasiassa Ohutseinäinen valukappale,Kuuma kamari die casting,Kylmäkammion die casting), Pyöreä palvelu (painevalupalvelu,CNC-työstö,Muotin valmistus, Pintakäsittely) .Jokainen räätälöity alumiinipainevalu, magnesium- tai Zamak / sinkkipainevalu ja muut valutarvikkeet ovat tervetulleita ottamaan yhteyttä meihin.

Kaikki prosessit suoritetaan ISO9001: n ja TS 16949: n valvonnassa satojen kehittyneiden painevalukoneiden, 5-akselisten koneiden ja muiden laitteiden kautta, aina blastereista Ultra Sonic -pesukoneisiin. kokeneiden insinöörien, käyttäjien ja tarkastajien tiimi asiakkaan suunnittelun toteuttamiseksi.

Painevalujen sopimusvalmistaja. Toiminnot sisältävät kylmäkammion alumiinipainevalukappaleet, joiden paino on 0.15 paunaa. 6 lbs., nopea vaihto ja koneistus. Lisäarvopalveluihin kuuluvat kiillotus, tärinä, purseiden poisto, puhallus, maalaus, pinnoitus, päällystys, kokoonpano ja työkalut. Materiaalit, joiden kanssa on työskennelty, sisältävät seoksia, kuten 360, 380, 383 ja 413.

Sinkkipainevalusuunnitteluapu / samanaikaiset suunnittelupalvelut. Mukautettujen sinkkipainevalujen valmistaja. Pienikokoisia valuja, korkeapainevalukappaleita, moniliukuisia muottivaluja, tavanomaisia ​​muottivaluja, yksikkömuotteja ja itsenäisiä muottivaluja ja ontelosuljettuja valukappaleita voidaan valmistaa. Valukappaleita voidaan valmistaa pituudeltaan ja leveydeltään jopa 24 tuumaa +/- 0.0005 tuuman toleranssilla.  

ISO 9001: 2015 -sertifioitu painevaletun magnesiumin valmistaja, ominaisuuksia ovat korkeapaineinen magneettivalumuotoinen valu jopa 200 tonnin kuumakammioon ja 3000 tonnin kylmäkammioon, työkalujen suunnittelu, kiillotus, muovaus, työstö, jauhe- ja nestemaalaus, täydellinen laadunvalvonta CMM-ominaisuuksilla , kokoonpano, pakkaus ja toimitus.

ITAF16949-sertifioitu. Lisävalupalvelu sisältää investointien valu,hiekkavalu,Painovoima valu, Lost vaahto valu,Keskipakovalu,Tyhjö valu,Pysyvä muottien valuKykyihin kuuluvat EDI, tekninen apu, vankka mallinnus ja toissijainen käsittely.

Casting Industries Osatapaustutkimukset: Autot, polkupyörät, lentokoneet, soittimet, vesijetit, optiset laitteet, anturit, mallit, elektroniset laitteet, kotelot, kellot, koneet, moottorit, huonekalut, korut, jigit, tietoliikenne, valaistus, lääkinnälliset laitteet, valokuvauslaitteet, Robotit, veistokset, äänilaitteet, urheiluvälineet, työkalut, lelut ja paljon muuta. 

Mitä voimme auttaa sinua tekemään seuraavaksi?

∇ Siirry kotisivulle Die Casting Kiina

By Minghe-painevaluvalmistaja | Luokat: Hyödyllisiä artikkeleita |Materiaali Tunnisteet: Alumiinin valu, Sinkkivalu, Magnesiumvalu, Titaanivalu, Ruostumattoman teräksen valu, Messinkivalu,Pronssivalu,Suoratoista video,Yrityksen historia,Alumiinivalu | Kommentit pois päältä