Diseño del proceso de fundición a presión del cuerpo de la carcasa

Hora de publicación: 04 / 29 2021 Autor: Editor del sitio Visita: 13352

De acuerdo con las características estructurales de la carcasa, se diseña el proceso de fundición a presión. A través de la simulación numérica de los dos sistemas de compuerta utilizando el software ProCAST, se analizaron las ubicaciones y las causas de las cavidades de contracción y la porosidad, y se seleccionó un mejor sistema de compuerta para optimizar el proceso de fundición a presión mediante la comparación. Los resultados muestran que después de la optimización del proceso, las piezas fundidas no tienen agujeros de contracción ni defectos de porosidad, y han sido verificadas por producción, que cumple con los requisitos técnicos.

La fundición a presión es un tipo de tecnología de fundición m con un alto grado de automatización y capaz de producir en masa piezas con formas complejas. Las piezas fundidas que produce tienen las ventajas de una buena compacidad, alta precisión, menor margen de mecanizado y excelentes propiedades mecánicas. Se utiliza en automóviles y maquinaria. 1wl se ha utilizado ampliamente en equipos y otros campos. La carcasa de la carcasa es un soporte importante para la instalación de autopartes. Su espesor de pared es relativamente delgado, pero sus propiedades mecánicas, precisión y hermeticidad deben ser altas y se requiere una producción en masa. Por tanto, la fundición a presión es la mejor carcasa para la fabricación. s Elección.

Este artículo analiza la estructura de la fundición, diseña el sistema de fundición de la fundición y lo simula con el software PmCAST. Mediante el análisis de los resultados de la simulación, se optimiza el proceso para eliminar los defectos como la contracción y la porosidad, de manera que se obtenga un proceso de fundición a presión que cumpla con los requisitos técnicos de la cáscara.

La fundición en estudio es una carcasa para autopartes producida por una determinada empresa. Su diagrama de modelado tridimensional se muestra en la Figura I.El área oscura es la superficie de mecanizado de la fundición, el margen de mecanizado es de 0.5 mm y el tamaño del contorno de la fundición es de 103 mm x 98 mm x 89 mm, la fundición el volumen es de 234 108 mn r ', la masa es de 632 g, la pared más gruesa es de 5.5 mm, la pared más fina es de 2.5 mm y el grosor medio de la pared es de 3 mm. El material de fundición es una aleación de Al-Si-Cu YL113 con buena fluidez, buena hermeticidad y alta resistencia al desgaste. Su composición de aleación se muestra en la Tabla lw. Se requiere que las piezas fundidas tengan una superficie lisa, el ángulo de desmoldeo no debe exceder 1.5 °, la tasa de contracción de la pieza fundida es del 0.6% y no debe haber defectos internos como porosidad y orificios de contracción.

En el diseño de moldes, el proceso de fundición a presión es el más importante, lo que afecta directamente la calidad de la fundición, la producción y Mecanizado cnc el costo y la dificultad de la fabricación de moldes. El proceso de fundición a presión incluye la selección de la superficie de partición, el diseño del sistema de compuerta, el diseño del sistema de desbordamiento y escape.

La forma de la carcasa es relativamente complicada y se requiere un mecanismo de tracción del núcleo. Por tanto, es difícil fabricar el molde. Por lo tanto, la fundición adopta un método de fundición de un molde y una cavidad. De acuerdo con el principio más básico de selección de la superficie de partición, seleccione el área más grande del área proyectada de fundición. Hay dos métodos de fraguado de la superficie de partición para esta fundición. Como se muestra en la Figura 2, utilizando la superficie de separación a, solo se requiere un mecanismo de tracción del núcleo, pero la pieza fundida tiene una cavidad más profunda y una fuerza de apriete del núcleo mayor, y la pieza fundida no es fácil de caer; En segundo lugar, la pared de fundición es delgada y no es fácil instalar un mecanismo de expulsión. Con la superficie de partición b, la pieza fundida debe estar equipada con múltiples mecanismos de tracción del núcleo, y la fabricación del molde es complicada, pero la pieza fundida es básicamente simétrica hacia arriba y hacia abajo, y la pieza fundida se llena suavemente. En segundo lugar, es conveniente configurar el mecanismo de expulsión, que es beneficioso para la configuración de la ranura de desbordamiento y la ranura de escape, y es más efectivo Para cumplir con los requisitos del proceso de fundición a presión, las fundiciones de texto S seleccionan la superficie de separación b.
La puerta interior se puede dividir en: puerta interior plana, puerta lateral de la cara final, puerta interior central, puerta interior anular, etc. 16]. La cáscara pertenece al tipo cilíndrico. Para evitar el impacto directo del metal fundido en el núcleo y la ocurrencia de adherencia, los dos sistemas de compuerta adoptan la alimentación tangencial de la compuerta interior anular, es decir, se coloca un corredor anular en el lado de la pieza fundida, y el el metal se llena Después de que el canal anular ingresa a la cavidad, el metal fundido puede alcanzar aproximadamente la misma velocidad en la circunferencia anular, de modo que el metal fundido se llena suavemente y el gas en la cavidad se descarga fácilmente. En segundo lugar, también es posible instalar una varilla de empuje en la puerta interior para evitar las huellas de la varilla de empuje en la pieza fundida.
El corredor es el canal de transición del metal fundido desde el bebedero hasta la puerta interior. Para diferentes fundiciones a presión, el corredor tiene diferentes estructuras, y para las piezas cilíndricas, se adopta la estructura de arco contraído. Para evitar la presión negativa cuando fluye el metal fundido, el área de la sección transversal del corredor debe reducirse gradualmente
El bebedero es el canal principal para que el metal fundido ingrese a la cavidad desde la máquina de fundición a presión. Su tamaño está relacionado con el diámetro de la cámara de presión de la máquina de fundición a presión. En este estudio, el diámetro de la cámara de presión es de 60 mm, el grosor del material restante se establece en 10 mm y el ángulo de desmoldeo es de 10 °.
Importe el modelado 3D en el software de simulación ProCAST para la división de la cuadrícula, establezca el tamaño de la unidad de la cuadrícula de fundición en 2 mm y el tamaño de la unidad de la cuadrícula del molde en 10 mm
Para que la pieza fundida se solidifique uniformemente en el espesor de la pared, este estudio estableció un canal de agua de enfriamiento directamente debajo de la porosidad de contracción y el área de la cavidad de contracción de la pieza de fundición, y colocó dos ranuras de desbordamiento en el lugar donde la porosidad y la contracción El área de la cavidad se concentra para hacerla completamente Elimina el gas y las inclusiones, transfiere las posiciones de contracción y el plan de proceso optimizado se muestra en la Figura 10. Después de la optimización, los parámetros del proceso establecen el coeficiente de transferencia de calor del canal de agua de la zona fría y el molde en 2 000 / (• K), y otros parámetros permanecen sin cambios
De acuerdo con la estructura de la cáscara, se diseñan dos sistemas de compuerta para piezas fundidas, y se utiliza el software ProCAST para realizar una simulación numérica sobre ellos. Los resultados muestran que las piezas fundidas tienen orificios de contracción y defectos de contracción en el espesor de la pared; la puerta interior se fija en un grosor de pared mayor. Hay menos agujeros de contracción y defectos de contracción en el lugar. El análisis encontró que la razón de la cavidad de contracción y la porosidad de la pieza fundida es que la pieza fundida se solidifica de manera desigual en el espesor de la pared, y parte del área está aislada y no se puede alimentar.

A través de la optimización del proceso, las piezas fundidas se fabrican sin agujeros de contracción ni defectos de porosidad, y el proceso optimizado se utiliza para la verificación de la producción. A través de las inspecciones, se encuentra que no hay agujeros de contracción ni defectos de porosidad por contracción dentro de las piezas fundidas, y cumplen con los requisitos técnicos, que pueden usarse para guiar el diseño del proceso de fundición a presión de piezas fundidas similares.

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