Wählen Sie: Doppelkupplungsgetriebeprodukte sind nasse Doppelkupplungsgetriebe, die tragende Schale besteht aus Kupplungs- und Getriebeschale, die beiden Schalen werden im Hochdruckgussverfahren hergestellt. Im Prozess der Produktentwicklung und -produktion wurde ein schwieriger Qualitätsverbesserungsprozess durchlaufen. Bis zum Ende des Anstiegs auf das Niveau von 2020 wurde die umfassende Qualifizierungsrate um etwa 60 % auf 95 % erhöht. Dieser Artikel fasst Lösungen für typische Qualitätsprobleme zusammen.
Nasses Doppelkupplungsgetriebe, das einen innovativen Kaskadenradsatz, ein elektromechanisches Schaltantriebssystem und einen neuen elektrohydraulischen Kupplungsaktuator nutzt.Der Schalenrohling besteht aus einer Hochdruckguss-Aluminiumlegierung, die sich durch geringes Gewicht und hohe Festigkeit auszeichnet.Im Getriebe befinden sich eine Hydraulikpumpe, eine Schmierflüssigkeit, ein Kühlrohr und ein externes Kühlsystem, die höhere Anforderungen an die umfassende mechanische Leistung und Dichtungsleistung des Gehäuses stellen.In diesem Artikel wird erläutert, wie Qualitätsprobleme wie Schalenverformung, Luftschrumpfung und Leckagequote gelöst werden können, die sich stark auf die Erfolgsquote auswirken.
1、Lösung des Verformungsproblems
Abbildung 1 (a) unten: Das Getriebe besteht aus einem Getriebegehäuse aus Hochdruckguss-Aluminiumlegierung und einem Kupplungsgehäuse.Das verwendete Material ist ADC12 und seine Grundwandstärke beträgt etwa 3,5 mm.Das Getriebegehäuse ist in Abbildung 1 (b) dargestellt.Die Grundgröße beträgt 485 mm (Länge) × 370 mm (Breite) × 212 mm (Höhe), das Volumen beträgt 2481,5 mm3, die projizierte Fläche beträgt 134903 mm2 und das Nettogewicht beträgt etwa 6,7 kg.Es handelt sich um ein dünnwandiges Teil mit tiefem Hohlraum.Unter Berücksichtigung der Herstellungs- und Verarbeitungstechnologie der Form, der Zuverlässigkeit der Produktformung und des Produktionsprozesses ist die Form wie in Abbildung 1 (c) dargestellt angeordnet. Sie besteht aus drei Gruppen von Schiebern, einer beweglichen Form (in Richtung des äußeren Hohlraums) und einer festen Form (in Richtung des inneren Hohlraums). Die thermische Schrumpfrate des Gussstücks ist auf 1,0055 % ausgelegt.
Tatsächlich wurde im Prozess des ersten Druckgusstests festgestellt, dass die Positionsgröße des durch Druckguss hergestellten Produkts deutlich von den Konstruktionsanforderungen abwich (einige Positionen wiesen mehr als 30 % Abweichung auf), aber die Formgröße war qualifiziert und die Schrumpfungsrate im Vergleich zur tatsächlichen Größe entsprach ebenfalls dem Schrumpfungsgesetz.Um die Ursache des Problems herauszufinden, wurde zum Vergleich und zur Analyse ein 3D-Scan der physischen Hülle und ein theoretisches 3D verwendet, wie in Abbildung 1 (d) dargestellt.Es wurde festgestellt, dass der Basispositionierungsbereich des Rohlings verformt war und der Verformungsbetrag im Bereich B 2,39 mm und im Bereich C 0,74 mm betrug. Da das Produkt für die nachfolgende Verarbeitung Positionierungs- und Mess-Benchmark auf dem konvexen Punkt des Rohlings A, B, C basiert, führt diese Verformung dazu, dass bei der Messung eine andere Größenprojektion auf A, B, C als Basis der Ebene erfolgt und die Position des Lochs nicht in Ordnung ist.
Analyse der Ursachen dieses Problems:
①Das Konstruktionsprinzip des Hochdruckgusswerkzeugs ist eines der Produkte nach dem Entformen, das dem Produkt eine Form auf dem dynamischen Modell verleiht. Dies erfordert, dass die Auswirkung der Verpackungskraft auf das dynamische Modell größer ist als die Kräfte, die auf die feste Form des Beutels wirken. Aufgrund des tiefen Hohlraums sind bei Spezialprodukten gleichzeitig ein tiefer Hohlraum in den Kernen auf der festen Form und eine äußere Hohlraumoberfläche auf den beweglichen Formprodukten gebildet, um die Richtung der Formtrennung zu bestimmen, wann zwangsläufig die Traktion beeinträchtigt wird.
②Es gibt Schieber in der linken, unteren und rechten Richtung der Form, die beim Festklemmen vor dem Entformen eine Hilfsrolle spielen.Die minimale Stützkraft liegt am oberen B und die Gesamttendenz besteht darin, dass sich der Hohlraum beim thermischen Schrumpfen konkav verformt.Die beiden oben genannten Hauptgründe führen zur größten Verformung bei B, gefolgt von C.
Das Verbesserungsschema zur Lösung dieses Problems besteht darin, einen festen Matrizenauswurfmechanismus (Abbildung 1 (e)) auf der festen Matrizenoberfläche hinzuzufügen.Bei B wird der Formkolben um 6 erhöht, wobei bei C zwei feste Formkolben hinzugefügt werden. Die feste Stiftstange dient dazu, sich auf die Rückstellspitze zu verlassen. Beim Bewegen der Formklemmebene wird der Rückstellhebel in die Form gedrückt.
Nach der Formmodifikation wird die Entformungsverformung erfolgreich reduziert.Wie in FIG.1 (f) gezeigt, werden die Verformungen bei B und C effektiv kontrolliert.Punkt B beträgt +0,22 mm und Punkt C beträgt +0,12, was die Anforderung der Rohlingskontur von 0,7 mm erfüllt und eine Massenproduktion ermöglicht.
2、Lösung des Schalenschrumpfungslochs und der Undichtigkeit
Wie allen bekannt ist, handelt es sich beim Hochdruckguss um ein Formverfahren, bei dem das flüssige Metall durch Anwendung eines bestimmten Drucks schnell in den Hohlraum der Metallform eingefüllt wird und unter Druck schnell erstarrt, um das Gussstück zu erhalten.Abhängig von den Merkmalen des Produktdesigns und des Druckgussverfahrens gibt es jedoch immer noch einige Bereiche mit heißen Verbindungen oder Luftschrumpfungslöchern mit hohem Risiko im Produkt, was auf Folgendes zurückzuführen ist:
(1) Beim Druckguss wird flüssiges Metall mit hohem Druck mit hoher Geschwindigkeit in den Formhohlraum gepresst.Das Gas in der Druckkammer oder Formkavität kann nicht vollständig abgelassen werden.Diese Gase sind im flüssigen Metall enthalten und liegen schließlich in Form von Poren im Gussstück vor.
(2) Die Löslichkeit von Gas in flüssigem Aluminium und fester Aluminiumlegierung ist unterschiedlich.Beim Erstarrungsprozess wird zwangsläufig Gas ausgeschieden.
（3）Das flüssige Metall verfestigt sich schnell im Hohlraum, und wenn keine wirksame Zuführung erfolgt, kommt es in einigen Teilen des Gussstücks zu einem Schrumpfhohlraum oder einer Schrumpfporosität.
Nehmen Sie als Beispiel die Produkte von DPT, die nacheinander in die Werkzeugmuster- und Kleinserienproduktionsphase eingetreten sind (siehe Abbildung 2): Die Fehlerquote des anfänglichen Luftschrumpflochs des Produkts wurde gezählt und lag am höchsten bei 12,17 %, wobei das Luftschrumpfloch größer als 3,5 mm 15,71 % der Gesamtfehler ausmachte und das Luftschrumpfloch zwischen 1,5 und 3,5 mm 42,93 % ausmachte.Diese Luftschrumpfungslöcher konzentrierten sich hauptsächlich auf einige Gewindelöcher und Dichtungsflächen.Diese Mängel wirken sich auf die Festigkeit der Schraubenverbindung, die Oberflächendichtheit und andere funktionelle Anforderungen des Schrotts aus.
Zur Lösung dieser Probleme gibt es folgende Hauptmethoden:
2.1PUNKTKÜHLSYSTEM
Geeignet für einzelne Teile mit tiefer Kavität und große Kernteile.Der formende Teil dieser Strukturen weist nur wenige tiefe Hohlräume oder den tiefen Hohlraumteil des Kernziehens usw. auf, und nur wenige Formen sind von einer großen Menge flüssigen Aluminiums umhüllt, was leicht zu einer Überhitzung der Form führen kann, was zu klebriger Formspannung, Heißrissen und anderen Defekten führt.Daher ist es notwendig, das Kühlwasser am Durchgangspunkt der Tiefhohlform zwangsweise abzukühlen.Der innere Teil des Kerns mit einem Durchmesser von mehr als 4 mm wird durch Hochdruckwasser mit 1,0 bis 1,5 MPa gekühlt, um sicherzustellen, dass das Kühlwasser kalt und heiß ist und das umgebende Gewebe des Kerns sich zunächst verfestigen und eine dichte Schicht bilden kann, um die Tendenz zur Schrumpfung und Porosität zu verringern.
Wie in Abbildung 3 gezeigt, wurde in Kombination mit den statistischen Analysedaten von Simulationen und tatsächlichen Produkten das endgültige Punktkühlungslayout optimiert und die Hochdruck-Punktkühlung, wie in Abbildung 3 (d) gezeigt, an der Form eingestellt, wodurch die Produkttemperatur im Heißverbindungsbereich effektiv gesteuert, die sequentielle Erstarrung der Produkte realisiert, die Entstehung von Lunkerlöchern effektiv reduziert und die qualifizierte Rate sichergestellt wurde.
2.2Lokale Extrusion
Wenn die Wandstärke des Produktstrukturdesigns ungleichmäßig ist oder in einigen Teilen große heiße Knoten vorhanden sind, besteht die Gefahr, dass im endgültig erstarrten Teil Schrumpfungslöcher auftreten, wie in Abb. 1 dargestellt.4 (C) unten.Die Lunker in diesen Produkten können durch das Druckgussverfahren und die Erhöhung der Kühlmethode nicht verhindert werden.Zu diesem Zeitpunkt kann das Problem durch lokale Extrusion gelöst werden.Partialdruck-Strukturdiagramm, wie in Abbildung 4 (a) gezeigt, nämlich direkt im Formzylinder installiert, nachdem das geschmolzene Metall in die Form eingefüllt und verfestigt wurde, bevor die halbfeste Metallflüssigkeit im Hohlraum nicht vollständig verfestigt ist, wird die dicke Wand bei der letzten Verfestigung durch Zwangszufuhr des Extrusionsstangendrucks zur Verringerung oder Beseitigung seiner Schrumpfhohlraumdefekte verwendet, um eine hohe Qualität des Druckgusses zu erhalten.
2.3Die sekundäre Extrusion
Die zweite Stufe der Extrusion besteht darin, einen Doppelhubzylinder einzusetzen.Der erste Hub vervollständigt das teilweise Formen des anfänglichen Vorgusslochs, und wenn das flüssige Aluminium um den Kern herum allmählich erstarrt, wird der zweite Extrusionsvorgang gestartet und der doppelte Effekt von Vorgießen und Extrudieren wird schließlich realisiert.Nehmen wir als Beispiel das Getriebegehäuse: Die qualifizierte Quote der Gasdichtigkeitsprüfung des Getriebegehäuses in der Anfangsphase des Projekts liegt unter 70 %.Die Verteilung der Leckageteile erfolgt hauptsächlich am Schnittpunkt von Ölkanal 1# und Ölkanal 4# (roter Kreis in Abbildung 5), wie unten dargestellt.
2.4CASTING RUNNER-SYSTEM
Das Gießsystem der Metalldruckgussform ist ein Kanal, der den Hohlraum des Druckgussmodells mit flüssiger Metallschmelze in der Presskammer der Druckgussmaschine unter den Bedingungen hoher Temperatur, hohem Druck und hoher Geschwindigkeit füllt.Es umfasst ein gerades Rohr, ein Querrohr, ein Innenrohr und ein Überlaufauspuffsystem.Sie werden im Prozess des Füllens des Hohlraums mit flüssigem Metall, dem Strömungszustand, der Geschwindigkeit und dem Druck des Flüssigmetalltransfers, der Auswirkung von Abgasen und der Gussform gesteuert und spielen eine wichtige Rolle in Aspekten wie dem thermischen Gleichgewichtszustand der Steuerung und Regelung. Daher wird das Angusssystem für die Oberflächenqualität des Druckgusses sowie den wichtigen Faktor des Zustands der inneren Mikrostruktur bestimmt.Der Entwurf und die Fertigstellung des Gießsystems müssen auf der Kombination von Theorie und Praxis basieren.
2.5PProzessOOptimierung
Der Druckgussprozess ist ein Heißverarbeitungsprozess, bei dem die Druckgussmaschine, die Druckgussform und das flüssige Metall gemäß dem vorgewählten Prozessverfahren und den Prozessparametern kombiniert und verwendet werden und der Druckguss mithilfe eines Kraftantriebs erhalten wird.Es berücksichtigt alle möglichen Faktoren, wie Druck (einschließlich Einspritzkraft, spezifischer Einspritzdruck, Expansionskraft, Formverriegelungskraft), Einspritzgeschwindigkeit (einschließlich Stempelgeschwindigkeit, interne Anschnittgeschwindigkeit usw.), Füllgeschwindigkeit usw.), verschiedene Temperaturen (Schmelztemperatur des flüssigen Metalls, Druckgusstemperatur, Formtemperatur usw.), verschiedene Zeiten (Füllzeit, Druckhaltezeit, Formverweilzeit usw.), thermische Eigenschaften der Form (Wärmeübertragungsrate, Wärmekapazitätsrate, Temperaturgradient usw.), Gusseigenschaften und thermische Eigenschaften von flüssigem Metall usw. Dies spielt eine Rolle eine führende Rolle bei Druckgussdruck, Füllgeschwindigkeit, Fülleigenschaften und thermischen Eigenschaften der Form.
2.6Der Einsatz innovativer Methoden
Um das Leckageproblem loser Teile innerhalb der spezifischen Teile des Getriebegehäuses zu lösen, wurde nach Bestätigung sowohl der Angebots- als auch der Nachfrageseite bahnbrechend die Lösung eines Kaltaluminiumblocks eingesetzt.Das heißt, vor dem Füllen wird ein Aluminiumblock in das Produkt eingelegt, wie in Abbildung 9 dargestellt. Nach dem Füllen und Erstarren verbleibt dieser Einsatz im Bauteil, um das Problem der lokalen Schrumpfung und Porosität zu lösen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.09.2022