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 որակյալ մակարդակը մոտ 60% 20% 95% է որակի տիպիկ լուծումը: .

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 պատրաստման և մշակման տեխնոլոգիան, արտադրանքի ձուլման և արտադրության գործընթացի հուսալիությունը, կաղապարը դասավորված է այնպես, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում (գ), որը կազմված է սահիկների երեք խմբերից՝ շարժվող կաղապարից (արտաքին խոռոչի ուղղությամբ) և ֆիքսված կաղապարից (ներքին խոռոչի ուղղությամբ), իսկ ձուլման արագությունը 50% է:

դսադ

Իրականում, նախնական ձուլման փորձարկման ընթացքում 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, իսկ իրական չափի համեմատ կրճատման արագությունը նույնպես համապատասխանում է նեղացման 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 չափը 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 մշակման դիրքավորման հենանիշի և չափման հենանիշի համար, այս դեֆորմացիան հանգեցնում է պլանի այլ չափի, ինչպես նաև պլանի դիրքի այլ չափման: անցքը անսարք է.

Այս խնդրի պատճառների վերլուծություն.

①Բարձր ճնշման ձուլման ձուլվածքի նախագծման սկզբունքը կաղապարումից հետո արտադրանքներից մեկն է, որը ձևավորում է արտադրանքին դինամիկ մոդելի վրա, որը պահանջում է, որ փաթեթի ուժի դինամիկ մոդելի վրա ազդեցությունը ավելի մեծ է, քան ամրացված կաղապարի վրա ազդող ուժերը, որոնք ամուր են, քանի որ խորը խոռոչի հատուկ արտադրանքները միաժամանակ, խորը խոռոչը միջուկների ներսում, երբ կաղապարված մասի վրա դրսից դուրս է գալիս խորը խոռոչը, երբ կաղապարված մակերևույթի վրա ձևավորվի շարժվող մասի վրա: անխուսափելիորեն տառապում է ձգում;

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 6 կաղապարի մխոցը, ավելացնելով երկու ֆիքսված կաղապարի մխոց C-ում, ֆիքսված փին գավազանն ապավինում է վերակայման գագաթնակետին, երբ շարժվում է կաղապարը սեղմող հարթությունը, դրեք վերակայման լծակը, սեղմեք այն կաղապարի մեջ, կաղապարի ավտոմատ ձուլվածքի ճնշումը անհետանում է, ափսեի հետևի մասը զսպանակ է և այնուհետև հրում է վերին գագաթը, ձեռնարկեք նախաձեռնությունը՝ ամրացնելով արտադրանքը:

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 նմուշ և փոքր խմբաքանակի արտադրության փուլ (տե՛ս Նկար 2). Արտադրանքի սկզբնական օդի կրճատման անցքի թերության մակարդակը հաշվվել է, և ամենաբարձրը եղել է 12,17%, որոնցից 3,5 մմ-ից մեծ օդի կրճատման անցքը կազմել է 15,71% օդի 15,7% ընդհանուր թերությունը: 5մմ-ը կազմել է 42,93%: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.

dsafc

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 ձգման խորը խոռոչի մաս և այլն, և մի քանի կաղապարներ փաթաթված են մեծ քանակությամբ հեղուկ ալյումինով, ինչը հեշտ է առաջացնել կաղապարի գերտաքացում՝ առաջացնելով կպչուն բորբոս 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 ստեղծել խիտ շերտ՝ նվազեցնելու նեղացման և ծակոտկենության միտումը:

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

cdsfvd

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 գծապատկերը, ինչպես ցույց է տրված նկար 4 (ա)-ում, այն է՝ ուղղակիորեն տեղադրված կաղապարի մխոցում, հալած մետաղի լցնումից հետո կաղապարի մեջ և ամրացվելուց առաջ, ոչ ամբողջությամբ խոռոչի կիսապինդ մետաղական հեղուկում, վերջապես ամրացման հաստ պատը արտամղման գավազանով ճնշումը ստիպել է սնուցել՝ նվազեցնելով կամ վերացնելով դրա կծկման որակը, որպեսզի բարձրացվի խոռոչի անկման որակը:

sdcds

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:

dsads

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 լցոնման գործընթացում, հեղուկ մետաղի փոխանցման հոսքի վիճակը, արագությունը և ճնշումը, արտանետման և ձուլվածքի ազդեցությունը կարևոր է այնպիսի ասպեկտներում, ինչպիսին է հսկողության և կարգավորման ջերմային հավասարակշռության վիճակը, հետևաբար, դարպասային համակարգը որոշվում է ձուլման մակերեսի որակի, ինչպես նաև ներքին միկրոկառուցվածքի կարևոր գործոնի վրա:Լցման համակարգի նախագծումը և վերջնականացումը պետք է հիմնված լինեն տեսության և պրակտիկայի համադրության վրա:

dscvsdv

2.5PռոսեսOօպտիմալացում

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, ընդլայնման 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 ջերմաստիճանը (լցման ժամանակը, տարբեր ժամանակներ) դ (ջերմային փոխանցման արագություն, ջերմային հզորության արագություն, ջերմաստիճանի գրադիենտ և այլն), ձուլման հատկություններ և հեղուկ մետաղի ջերմային հատկություններ և այլն: Սա առաջատար դեր է խաղում ձուլման ճնշման, լցման արագության, լցման բնութագրերի և կաղապարի ջերմային հատկությունների հարցում:

cdsbfd

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:

cdsbfdas


Հրապարակման ժամանակը` 08-08-2022