Բարձր ճնշման ձուլման կրկնակի կալանք փոխանցման տուփի պատյանների որակի բնորոշ խնդիրների լուծում

Երկկողմանի փոխանցման տուփի արտադրանքը թաց երկկողմանի փոխանցումատուփ է, կրող պատյանը բաղկացած է կալանքից և փոխանցումատուփի կեղևից, բարձր ճնշման ձուլման մեթոդով արտադրված երկու պատյանները, արտադրանքի մշակման և արտադրության գործընթացում որակի բարելավման դժվար գործընթաց է տեղի ունեցել: , դատարկ համապարփակ որակավորված տոկոսադրույքը մոտ 60%-ով 95%-ով մինչև 2020թ. մակարդակների վերելքի վերջում: Այս հոդվածն ամփոփում է որակի բնորոշ խնդիրների լուծումները:

Խոնավ երկկողմանի ճարմանդային փոխանցումատուփ, որն օգտագործում է նորարարական կասկադային հանդերձանք, էլեկտրամեխանիկական փոխարկման շարժիչ համակարգ և նոր էլեկտրահիդրավլիկ ճարմանդային շարժիչ: Կեղևի բլանկը պատրաստված է բարձր ճնշման ձուլման ալյումինե խառնուրդից, որն ունի թեթև քաշի և բարձր ամրության բնութագրեր: Փոխանցման տուփում կան հիդրավլիկ պոմպ, քսայուղ, հովացման խողովակ և արտաքին հովացման համակարգ, որոնք ավելի բարձր պահանջներ են առաջադրում կեղևի համապարփակ մեխանիկական աշխատանքի և կնքման կատարման վերաբերյալ: Այս փաստաթուղթը բացատրում է, թե ինչպես լուծել որակի խնդիրները, ինչպիսիք են կեղևի դեֆորմացիան, օդի նեղացման անցքը և արտահոսքի անցման արագությունը, որոնք մեծապես ազդում են անցման արագության վրա:

1,Դեֆորմացիայի խնդրի լուծում

Նկար 1 (ա) ներքևում. Փոխանցման տուփը կազմված է բարձր ճնշման ձուլածո ալյումինե համաձուլվածքից փոխանցման տուփի պատյանից և կալանքի պատյանից: Օգտագործված նյութը ADC12 է, և դրա հիմնական պատի հաստությունը մոտ 3,5 մմ է: Փոխանցման տուփի կեղևը ներկայացված է Նկար 1-ում (բ): Հիմնական չափսը՝ 485 մմ (երկարություն) × 370 մմ (լայնություն) × 212 մմ (բարձրություն), ծավալը՝ 2481,5 մմ3, նախագծված տարածքը՝ 134903 մմ2, իսկ զուտ քաշը՝ մոտ 6,7 կգ։ Այն բարակ պատերով խորը խոռոչի մաս է։ Հաշվի առնելով կաղապարի արտադրության և մշակման տեխնոլոգիան, արտադրանքի ձուլման և արտադրության գործընթացի հուսալիությունը, կաղապարը դասավորված է այնպես, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1 (գ)-ում, որը կազմված է շարժվող կաղապարների երեք խմբերից (արտաքինի ուղղությամբ): խոռոչ) և ֆիքսված կաղապար (ներքին խոռոչի ուղղությամբ), իսկ ձուլման ջերմային կծկման արագությունը նախատեսված է 1,0055%:

Իրականում, նախնական ձուլման փորձարկման գործընթացում պարզվել է, որ ձուլման միջոցով արտադրված արտադրանքի դիրքի չափը միանգամայն տարբերվում է դիզայնի պահանջներից (որոշ դիրքեր ավելի քան 30% զեղչված են), բայց կաղապարի չափը որակավորված է և իրական չափի համեմատ կրճատման մակարդակը նույնպես համահունչ էր կրճատման օրենքին: Խնդրի պատճառը պարզելու համար համեմատության և վերլուծության համար օգտագործվել է ֆիզիկական կեղևի 3D սկանավորում և տեսական 3D, ինչպես ցույց է տրված նկար 1-ում (դ): Պարզվել է, որ բլանկի բազային դիրքավորման տարածքը դեֆորմացվել է, և դեֆորմացիայի քանակը եղել է 2,39 մմ B և 0,74 մմ C տարածքում: Քանի որ արտադրանքը հիմնված է A, B, C դատարկ կետի ուռուցիկ կետի վրա հետագա համար: մշակման դիրքավորման հենանիշը և չափման հենանիշը, այս դեֆորմացիան հանգեցնում է չափման, այլ չափերի պրոյեկցիային A, B, C՝ որպես հարթության հիմք, անցքի դիրքը անսարք է:

Այս խնդրի պատճառների վերլուծություն.

①Բարձր ճնշման ձուլման ձուլման նախագծման սկզբունքը այն արտադրանքներից մեկն է, որը կաղապարումից հետո, ձևավորում է արտադրանքին դինամիկ մոդելի վրա, ինչը պահանջում է, որ փաթեթի ուժի դինամիկ մոդելի վրա ազդեցությունը ավելի մեծ է, քան ամրացված կաղապարի պայուսակի վրա ազդող ուժերը, քանի որ խորը խոռոչի հատուկ արտադրանքները միևնույն ժամանակ, ֆիքսված կաղապարի միջուկների միջուկների խորը խոռոչը և շարժվող կաղապարի արտադրանքի վրա ձևավորված արտաքին խոռոչի մակերեսը, որպեսզի որոշի կաղապարի բաժանման ուղղությունը, երբ անխուսափելիորեն կտուժի ձգումը.

②Կաղապարի ձախ, ստորին և աջ ուղղություններում կան սահիկներ, որոնք օժանդակ դեր են խաղում մինչև քանդվելը սեղմելու համար: Նվազագույն հենակետային ուժը գտնվում է վերին B-ում, իսկ ընդհանուր տենդենցը ջերմային կծկման ժամանակ խոռոչում գոգավորվելն է: Վերոհիշյալ երկու հիմնական պատճառները հանգեցնում են B-ի ամենամեծ դեֆորմացմանը, որին հաջորդում է C-ն:

Այս խնդիրը լուծելու բարելավման սխեման է ֆիքսված ձողի արտամղման մեխանիզմի ավելացումը, Նկար 1 (ե) ֆիքսված մակերևույթի վրա: B-ում ավելացել է կաղապարի մխոցը 6-ով, ավելացնելով երկու ֆիքսված կաղապարի մխոց C-ում, ֆիքսված քորոցը պետք է ապավինի վերակայման գագաթնակետին, երբ շարժվում է կաղապարը սեղմող ինքնաթիռը, տեղադրում է վերակայման լծակը, սեղմում է այն կաղապարի մեջ, կաղապարի ավտոմատ ձողի ճնշումը անհետանում է, հետևի կողմը ափսեի զսպանակի վրա և այնուհետև մղել վերին գագաթը, նախաձեռնեք խթանել արտադրանքի դուրս գալը ֆիքսված կաղապարից, որպեսզի հասկանաք փոխհատուցման դեֆորմացիան:

Կաղապարի ձևափոխումից հետո կաղապարման դեֆորմացիան հաջողությամբ կրճատվում է: Ինչպես ցույց է տրված ՆԿ. 1-ում (զ), B և C-ի դեֆորմացիաները արդյունավետորեն վերահսկվում են: B կետը +0,22 մմ է, իսկ C կետը +0,12, որոնք բավարարում են 0,7 մմ դատարկ եզրագծի պահանջը և հասնում զանգվածային արտադրության:

2, Կեղևի նեղացման անցքի և արտահոսքի լուծում

Ինչպես հայտնի է բոլորին, բարձր ճնշման ձուլումը ձևավորման մեթոդ է, որի դեպքում հեղուկ մետաղը արագորեն լցվում է մետաղի կաղապարի խոռոչ՝ որոշակի ճնշում գործադրելով և արագ ամրանում ճնշման տակ՝ ձուլվածք ստանալու համար: Այնուամենայնիվ, հաշվի առնելով արտադրանքի նախագծման և ձուլման գործընթացի առանձնահատկությունները, արտադրանքի մեջ դեռ կան տաք հոդերի կամ բարձր ռիսկային օդի նեղացման անցքերի որոշ տարածքներ, ինչը պայմանավորված է.

(1) Ճնշման ձուլումը օգտագործում է բարձր ճնշում՝ հեղուկ մետաղը կաղապարի խոռոչի մեջ բարձր արագությամբ սեղմելու համար: Ճնշման պալատի կամ կաղապարի խոռոչի գազը չի կարող ամբողջությամբ արտանետվել: Այս գազերը ներգրավված են հեղուկ մետաղի մեջ և ի վերջո գոյանում են ձուլման մեջ ծակոտիների տեսքով:

(2) Հեղուկ ալյումինի և պինդ ալյումինի համաձուլվածքում գազի լուծելիությունը տարբեր է: Պնդացման գործընթացում գազը անխուսափելիորեն նստում է:

(3) Հեղուկ մետաղը արագորեն ամրանում է խոռոչում, և արդյունավետ սնուցման բացակայության դեպքում ձուլման որոշ մասեր կառաջացնեն նեղացող խոռոչ կամ նեղացող ծակոտկենություն:

Որպես օրինակ վերցրեք DPT-ի արտադրանքները, որոնք հաջորդաբար մտել են գործիքավորման նմուշի և փոքր խմբաքանակի արտադրության փուլ (տես նկար 2): Հաշվարկվել է արտադրանքի սկզբնական օդի կրճատման անցքի թերության մակարդակը, և ամենաբարձրը եղել է 12,17%, որոնց թվում օդը: 3,5մմ-ից մեծ կծկման անցքը կազմել է ընդհանուր արատների 15,71%-ը, իսկ 1,5-3,5մմ օդային կծկման անցքը՝ 42,93%-ը։ Օդային կծկման այս անցքերը հիմնականում կենտրոնացած էին թելերով որոշ անցքերում և կնքման մակերեսներում: Այս թերությունները կազդեն պտուտակների միացման ամրության, մակերևույթի խստության և ջարդոնի այլ ֆունկցիոնալ պահանջների վրա:

Այս խնդիրները լուծելու համար հիմնական մեթոդները հետևյալն են.

2.1ԿԵՏԱՅԻՆ ՍՈՎԱՑՄԱՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳ

Հարմար է միայնակ խորը խոռոչի մասերի և մեծ միջուկային մասերի համար: Այս կառույցների կազմող մասը ունի միայն մի քանի խորը խոռոչներ կամ միջուկի խորը խոռոչի մաս և այլն, և մի քանի կաղապարներ փաթաթված են մեծ քանակությամբ հեղուկ ալյումինով, ինչը հեշտ է առաջացնել կաղապարի գերտաքացում՝ առաջացնելով կպչունություն։ կաղապարի լարվածություն, տաք ճեղքվածք և այլ թերություններ: Ուստի անհրաժեշտ է ստիպել սառեցնել հովացման ջուրը խորը խոռոչի կաղապարի անցման կետում: Միջուկի 4 մմ-ից ավելի տրամագծով ներքին հատվածը սառչում է 1,0-1,5 մփա բարձր ճնշման ջրով, որպեսզի ապահովվի, որ հովացման ջուրը սառը և տաք է, և միջուկի շրջակա հյուսվածքները կարող են նախ կարծրանալ և ձևավորել խիտ շերտ, որպեսզի նվազեցնի նեղացման և ծակոտկենության միտումը:

Ինչպես ցույց է տրված Նկար 3-ում, համակցված սիմուլյացիայի և փաստացի արտադրանքի վիճակագրական վերլուծության տվյալների հետ, վերջնական կետի հովացման դասավորությունը օպտիմիզացվել է, և բարձր ճնշման կետի սառեցումը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3 (դ)-ում, դրվել է կաղապարի վրա, որն արդյունավետորեն վերահսկվում է: արտադրանքի ջերմաստիճանը տաք հոդերի տարածքում, հասկացավ արտադրանքի հաջորդական ամրացումը, արդյունավետորեն նվազեցրեց նեղացման անցքերի առաջացումը և ապահովեց որակյալ ցուցանիշը:

2.2Տեղական էքստրուզիա

Եթե ​​արտադրանքի կառուցվածքի նախագծման պատի հաստությունը անհավասար է կամ որոշ մասերում կան մեծ տաք հանգույցներ, ապա սեղմման անցքերը հակված են հայտնվելու վերջնական ամրացված մասում, ինչպես ցույց է տրված ՆԿ. 4 (C) ստորև: Այս արտադրատեսակների կծկման անցքերը չեն կարող կանխվել ձուլման գործընթացի և հովացման մեթոդի ավելացման միջոցով: Այս պահին խնդիրը լուծելու համար կարող է օգտագործվել տեղական էքստրուզիան: Մասնակի ճնշման կառուցվածքի դիագրամը, ինչպես ցույց է տրված նկար 4 (ա) նկարում, այն է, որը տեղադրված է անմիջապես կաղապարի մխոցում, հալած մետաղը կաղապարի մեջ լցնելուց և նախկինում ամրացվելուց հետո, ոչ ամբողջությամբ խոռոչի կիսապինդ մետաղական հեղուկում, վերջապես. հաստ պատի ամրացումը արտամղման գավազանի ճնշման միջոցով ստիպել է սնուցել՝ նվազեցնելու կամ վերացնելու դրա նեղացման խոռոչի թերությունները, որպեսզի ձեռք բերվի ձուլման բարձր որակ:

2.3Երկրորդային էքստրուզիա

Էքստրուզիայի երկրորդ փուլը կրկնակի հարվածային գլան տեղադրելն է: Առաջին հարվածը ավարտում է նախնական նախնական ձուլման անցքի մասնակի ձուլումը, և երբ միջուկի շուրջ հեղուկ ալյումինը աստիճանաբար ամրացվում է, սկսվում է երկրորդ արտամղման գործողությունը, և վերջնականապես իրականացվում է նախնական ձուլման և արտամղման կրկնակի ազդեցությունը: Վերցրեք փոխանցման տուփի պատյանը որպես օրինակ, նախագծի սկզբնական փուլում փոխանցման տուփի պատյանների գազամեկուսիչ փորձարկման որակյալ դրույքաչափը 70% -ից պակաս է: Արտահոսքի մասերի բաշխվածությունը հիմնականում նավթի անցման 1# և նավթի անցուղու 4# հատումն է (կարմիր շրջանակը Նկար 5-ում), ինչպես ցույց է տրված ստորև:

2.4CASTING RUNNER SYSTEM

Մետաղական ձուլման կաղապարի ձուլման համակարգը ալիք է, որը լցնում է ձուլման մոդելի խոռոչը ձուլման մեքենայի մամլիչ պալատում հալած մետաղի հեղուկով բարձր ջերմաստիճանի, բարձր ճնշման և բարձր արագության պայմաններում: Այն ներառում է ուղիղ վազող, խաչաձև վազող, ներքին վազող և արտահոսքի արտանետման համակարգ: Նրանք առաջնորդվում են հեղուկ մետաղի լցման խոռոչի գործընթացում, հեղուկ մետաղի փոխանցման հոսքի վիճակը, արագությունը և ճնշումը, արտանետման և ձուլվածքի ազդեցությունը կարևոր է այնպիսի ասպեկտներում, ինչպիսիք են հսկողության և կարգավորման ջերմային հավասարակշռության վիճակը, հետևաբար. , դարպասային համակարգը որոշվում է ձուլման մակերեսի որակի, ինչպես նաև ներքին միկրոկառուցվածքի վիճակի կարևոր գործոնի համար: Լցման համակարգի նախագծումը և վերջնականացումը պետք է հիմնված լինեն տեսության և պրակտիկայի համադրության վրա:

2.5PպարապմունքOօպտիմալացում

Ձուլման գործընթացը տաք մշակման գործընթաց է, որը միավորում և օգտագործում է ձուլման մեքենան, ձուլման ձուլվածքը և հեղուկ մետաղը` ըստ նախապես ընտրված գործընթացի ընթացակարգի և գործընթացի պարամետրերի, և ձեռք է բերում ձուլում ուժային շարժիչի օգնությամբ: Այն հաշվի է առնում բոլոր տեսակի գործոնները, ինչպիսիք են ճնշումը (ներառյալ ներարկման ուժը, ներարկման հատուկ ճնշումը, ընդարձակման ուժը, կաղապարի կողպման ուժը), ներարկման արագությունը (ներառյալ դակիչ արագությունը, ներքին դարպասի արագությունը և այլն), լցման արագությունը և այլն): տարբեր ջերմաստիճաններ (հեղուկ մետաղի հալման ջերմաստիճան, ձուլման ջերմաստիճան, կաղապարի ջերմաստիճան և այլն), տարբեր ժամանակներ (լցման ժամանակ, ճնշման պահպանման ժամանակ, կաղապարի պահպանման ժամանակ և այլն), կաղապարի ջերմային հատկությունները (ջերմային փոխանցման արագություն, ջերմություն հզորության արագությունը, ջերմաստիճանի գրադիենտը և այլն), հեղուկ մետաղի ձուլման և ջերմային հատկությունները և այլն: Սա առաջատար դեր է խաղում ձուլման ճնշման, լցման արագության, լցման բնութագրերի և կաղապարի ջերմային հատկությունների մեջ:

2.6Նորարարական մեթոդների կիրառում

Փոխանցման տուփի կեղևի հատուկ մասերի ներսում չամրացված մասերի արտահոսքի խնդիրը լուծելու համար օգտագործվեց սառը ալյումինե բլոկի լուծումը` առաջարկի և պահանջարկի կողմից հաստատվելուց հետո: Այսինքն՝ լիցքավորումից առաջ ապրանքի ներսում բեռնվում է ալյումինե բլոկ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 9-ում: Լրացնելուց և ամրացնելուց հետո այս ներդիրը մնում է մասի ներսում՝ լուծելու տեղական նեղացման և ծակոտկենության խնդիրը: