Ontwerpprincipe en procesoptimalisatieanalyse van lagedrukafgietvorm voor wielnaaf

1. Overzicht van het lagedrukafgietproces van wielnaaf
Lage druk gieting van wielnaaf Gebruikt voornamelijk de luchtdruk in de gesloten druktank om de gesmolten aluminiumlegering in de schimmelholte te drukken en vertrouwt op het regelen van de druk en temperatuur om precieze vulling en stolling te bereiken.
Korte beschrijving van de processtroom:
De aluminium vloeistof in de smeltoven wordt verwarmd tot 700-730 ° C;
Het metaal wordt omhoog geduwd door de luchtdruk van 0,02-0,06 MPa door de gesloten riser;
De metalen vloeistof wordt langzaam in de schimmelholte gevuld vanaf de bodem van de vorm om turbulentie en porievorming te verminderen;
De druk wordt gedurende een bepaalde periode onder constante druk gehouden om een ​​goede krimpcompensatie te bereiken;
Na het afkoelen tot de vooraf ingestelde temperatuur wordt de mal geopend en wordt het gieten uitgeworpen;
Voer de volgende processen in, zoals warmtebehandeling en verwerking.
Procesvoordelen:
Sequentiële stolling en directionele krimpcompensatie kunnen worden bereikt;
De interne structuur van het gieten is dicht en het graan is verfijnd;
De vormvulling is stabieler, geschikt voor complexe structuurwielen;
Hoger materiaalgebruik en opbrengstsnelheid.

2. Analyse van schimmelontwerpprincipes
De wielnaafvorm moet niet alleen voldoen aan de geometrische vormfunctie, maar ook voldoen aan de vereisten van thermische balans, spanningsverdeling en geautomatiseerd proces, en een goede structurele stijfheid, thermische vermoeidheidsweerstand en procesaanpassingsvermogen hebben.
Holtestructuurontwerp
Afscheid van oppervlakteontwerpprincipes:
Axiale horizontale scheiding wordt meestal aangenomen om een ​​soepele opening van de mal te garanderen;
De scheidingslijn moet de spaken en hoge stressgebieden vermijden om de flits te verminderen;
Overgang tussen ribben en wanddikte:
De spaken en middelste gatgebieden moeten worden ontworpen met gladde overgangen en ribben om spanningsconcentratie te voorkomen;
De ribdikte moet worden geregeld op 0,6-0,8 keer de dikte van het gieten.
Core Tulling -mechanisme configuratie:
Het kern trekken wordt bestuurd door een cilinder of een hellende geleidekolom voor de spaaks binnenruimte of decoratief gat van de naaf.
Ontwerp van het casting -systeem
Ingate lay -out:
Het bevindt zich meestal aan de onderkant van de spaak om bottom-up vulling te bereiken en oxidefilminsluitingen te voorkomen;
Probeer een symmetrische lay -out te behouden om een ​​stabiel stroomveld te verkrijgen.
Belangrijkste punten van het ontwerp van het riser:
Het ontwerp van de buisdiameter moet rekening houden met zowel drukverlies als de stroomsnelheidsregeling, meestal met een diameter van 30-50 mm;
De riser moet worden uitgerust met een keramisch filter om oxide -insluitsels te onderscheppen.
Ontluchtingsontwerp:
Een slanke ventilatie- of vacuümgat wordt geopend op de bovenkant of hoek van de mal;
Voorkom oppervlaktefouten zoals onvolledige vulling en koud gesloten.
Koelsysteemontwerp
Koelwaterkanaalverdeling:
Het waterkanaal gaat door de hete zone (zoals de spaken en velgen), en koperen mouwen of stalen pijpen worden gebruikt voor vormkoeling;
De waterkanaaldiameter is meestal 8-12 mm om een ​​efficiënte warmteoverdracht te garanderen.
Controleerbare koeling:
Het temperatuurverschil van elk deel van de mal kan worden geregeld door de stroomsnelheid, solenoïde kleppen, thermokoppels en andere systemen aan te passen;
Het vormtemperatuurregelaarsysteem kan worden geïntroduceerd om temperatuurregeling met gesloten-lus te bereiken.
Schimmelmateriaal en oppervlaktebehandeling
Selectie van schimmelstaal:
Veelgebruikte die zoals H13, 8407, SKD61, enz. Hebben een hoge temperatuursterkte en thermische scheurweerstand;
Voor gebieden waar thermische spanning is geconcentreerd, kunnen inzetstukken met hoge thermische geleidbaarheid (zoals BECU) worden gebruikt.
Oppervlakteversterkingsproces:
Nitridebehandeling: verbeter de hardheid van het oppervlak en voorkom schimmelstokken;
PVD -coating: oxidatieweerstand op hoge temperatuur, lange levensduur;
De levensduur van de schimmel kan 50.000-100.000 keer bereiken, en de gebieden met hete kraken en slijtage moeten regelmatig worden geïnspecteerd.

3. Procesoptimalisatie -analyse
Metalen vulregeling
Vulsnelheid curve:
Langzaam vullen in de voorste sectie om oxidatie -insluitsels te verminderen;
Versnel de vulling van het bovenste gebied in het achterste gedeelte om de volledigheid van de vulling te verbeteren.
Aluminium vloeibare temperatuurregeling:
Te hoog zal krimp en grove korrels veroorzaken;
Te laag maakt het vullen moeilijk en gemakkelijk te koud te sluiten;
Meestal geregeld bij 690 ± 10 ° C.
Schimmeltemperatuurregeling:
Initiële schimmeltemperatuur 200-250 ° C;
Handhaaf de stabiliteit door schimmeltemperatuurregelaar of intermitterend spuiten van grafiet.
Warm en koud knooppuntbesturing
Hot knooppuntidentificatiemethode:
De thermische veldanalyse van de hete zone wordt uitgevoerd met behulp van simulatiesoftware (zoals Magmasoft, Procast);
Gemeenschappelijke hete knooppunten bevinden zich in het overgangsgebied tussen de rand en de spaak.
Optimalisatie van koelkanaal:
Verhoog de stroomsnelheid en het verkorten van kanaalafstand;
Gebruik hoge thermische geleidbaarheidsmaterialen om lokale koeling te ondersteunen.
Sequentiële stollingsregeling:
Directionele krimpcompensatie bereiken door drukverhogingscontrole of geforceerde koeling;
Verminder krimp en krimp en verbeteren de dichtheid.
Onderdrukking van krimp en poriën
Porositeitscontrole:
Degas de aluminium vloeistof van tevoren (rotordehydrogenering);
Gebruik keramisch schuimfilter om slakken te filteren.
Krimpcompensatie:
Pas de snelheid van de houdstijd en de drukverhoging aan;
Ontwerp lokaal koud ijzer of extra riser in de hete zone (simuleren krimpkanaal).
Mold Life Management
Cyclusopname en monitoring:
Noteer de levenslevenscurve en analyseer de voorwaarden voor de vorming van het thermische scheurgebied;
Oppervlakte -opwerkingstechnologie:
Gebruik laserkladden of elektrisch vonklassen om de levensduur van het thermische scheurgebied te verlengen;
Simulatie van de thermische cyclus van de vorm:
Simuleer de thermische spanningsverdeling van de schimmel en voorspel het scheur van de vermoeidheidsscheur;
Gebruikt om de schimmelstructuur te optimaliseren of het koelplan aan te passen.

4. Ontwikkelingstrends
Aangezien de auto-industrie hogere eisen stelt aan lichtgewicht, veiligheid en esthetiek van wielen, presenteert de technologie van lagedrukvormen voor wielen ook de volgende ontwikkelingstrends:
Intelligente schimmelstructuur
Modulair ontwerp: de efficiëntie van vervanging en onderhoud verbeteren;
Geïntegreerde sensoren: realtime monitoring van schimmeltemperatuur, koelefficiëntie en slijtagediploma.
Digitalisering en AI -ontwerp
Digitale Twin Process -simulatie: optimaliseer de vormstructuur en het gietproces;
AI Intelligente parameterafstemming: de consistentie van het gieten verbeteren en opbrengstsnelheid.
Groene productie
Gebruik milieuvriendelijke release-agenten en waterbesparende koelsystemen;
Optimaliseer het gebruik van materiaal, verminderen afval- en koolstofemissies.
Multifunctionele geïntegreerde mallen
Realiseer een geïntegreerd ontwerp van verwarming, koeling, stofzuigen en andere systemen om de automatisering en productie -efficiëntie te verbeteren.