El análisis de la tecnología clave de fundición a presión de aleación de aluminio

Descripción general de las piezas de fundición de aleación de aluminio

Las fundiciones de carcasa de aleación de aluminio se utilizan comúnmente en la industria automotriz moderna. Debido a sus formas irregulares, es difícil que algunas estructuras cumplan con los estándares de calidad mediante el procesamiento mecánico. Por lo tanto, algunas piezas de fundición de aluminio solo se utilizan para la estructura de superficie rugosa de las carcasas de automóviles. Desde la perspectiva de la seguridad del uso del automóvil, la industria tiene requisitos de calidad muy estrictos para las piezas de fundición de aluminio. Todas las piezas fundidas tienen estándares estrictos de resistencia del material. En los requisitos para piezas de fundición de concha, superficie, estándares dobles de calidad interna. Para garantizar la calidad del producto, algunos fabricantes han adoptado tecnología de detección de defectos ópticos para controlar todo el proceso de producción.

La cubierta de la carcasa de aleación de aluminio presentada en este artículo tiene una estructura relativamente simple y solo es necesario mecanizar dos partes. Sin embargo, debido a la forma irregular del caparazón, las alturas de los dos salientes son diferentes. Entre ellos, el diámetro exterior máximo, la altura, las secciones de espesor de la pared principal son 105 mm, 40 mm y 3.5 mm respectivamente. Las piezas que deben mecanizarse son las superficies de diámetro exterior de las carcasas grandes y pequeñas. Las tolerancias de mecanizado deben controlarse dentro de +/- 0.1 mm. Dado que esta pieza no necesita procesar la cavidad interior, la dificultad de la fundición a presión es relativamente pequeña.

Para garantizar que el rendimiento de la fundición pueda cumplir con los requisitos de resistencia a la fuerza de trituración estática por encima de 20 kN, el proceso de producción debe controlarse de acuerdo con GB6414-86 CT6 para garantizar que la fundición esté libre de impurezas y grietas durante el proceso de fundición a presión y no se permite la soldadura. Repare el producto reparándolo o sumergiéndolo.

Análisis del proceso del producto

2.1 Proceso de producción

El proceso de producción de las piezas es: material entrante → fusión / fundición a presión → recorte / limpieza → mecanizado → limpieza → montaje.

2.2 Análisis de defectos

Aunque la fundición de la carcasa de aleación de aluminio presentada en este artículo tiene una estructura simple, los siguientes defectos de producción ocurren a menudo durante el proceso de producción:

• (1) Variegación: la diferencia de temperatura entre el metal y el molde, la velocidad de llenado durante la fundición y el tamaño de la cantidad de rociado durante el proceso de granallado no están bien controlados, lo que hace que el color de la pieza de fundición se oscurezca fácilmente y negro.
• (2) Defectos de porosidad: este tipo de problema difícilmente puede evitarse por completo en el proceso de producción de piezas de fundición de aleación de aluminio. El requisito de control para el problema de porosidad de la pieza fundida es asegurar la resistencia general de la carcasa, y es necesario asegurarse de que el área crítica no produzca porosidad que exceda la norma ASTME505 nivel 2. El rango de diámetro aceptable de los poros en la pieza fundida es ≤∉1.6 mm, la tasa de poros debe controlarse dentro del 6.2% y el diámetro de los poros en la superficie mecanizada no debe ser mayor de 2.0 mm.

En términos de control de calidad de producción, la inspección visual es principalmente responsable de la inspección de los defectos de apariencia de las piezas fundidas, y la inspección por rayos X es responsable del control de la calidad interna de las piezas fundidas. Sin embargo, en la producción en masa, desde la perspectiva de acelerar la velocidad de producción y controlar los costos de producción, estos dos métodos tienen ciertos defectos. Por lo tanto, el proceso de fundición a presión de aleaciones de aluminio se analiza y referencia con CAE y otras tecnologías auxiliares para mejorar la calidad inherente de las piezas fundidas. El control de problemas se maneja en la etapa preliminar.

2.3 Parámetros de proceso y selección de equipos

De acuerdo con las características estructurales y los requisitos de producción de la fundición, la presión de fundición se establece en 350T. De acuerdo con la experiencia de producción de productos similares en el pasado, como una combinación de moldes irrazonable y una selección incorrecta de los parámetros del proceso, el problema de la velocidad de llenado de metal líquido excesiva ocurrirá durante el proceso de fundición a presión. , Dando como resultado la obstrucción de la descarga de gas en la cavidad, y eventualmente formando defectos de calidad como poros o impurezas de óxido excesivas en el producto terminado, lo que afecta la tasa de aprobación de la pieza fundida.

De acuerdo con los requisitos de diseño de la pieza fundida, el grosor de la capa superficial densa de la pieza fundida de pared delgada es de solo 0.8 mm. Si se procesa correctamente, la estructura central se aflojará, lo que reducirá el rendimiento de la carcasa y la resistencia a la presión. Por lo tanto, al diseñar el molde, el pasador de posicionamiento se utiliza para coordinar el posicionamiento y el volumen de procesamiento se controla dentro de 0.5 mm. Esto ahorra tiempo de mecanizado y es más propicio para la mejora de la calidad inherente de la fundición.

2.3.1 Selección del programa de moldes

De acuerdo con los requisitos de diseño de la fundición de la carcasa de aleación de aluminio, el diseño virtual se llevó a cabo utilizando el software AnyCast-ing y se obtuvieron tres esquemas de diseño de entrada diferentes. A través de la comparación, finalmente se determinó el canal de flujo con un llenado de flujo más suave. El plan de diseño C es producir moldes, y se encuentra en la producción real que este plan tiene un mejor efecto en la mejora de los defectos internos de las piezas fundidas de la cáscara y aumenta el rendimiento de la cáscara.

2.3.2 Ajuste de la temperatura de fusión

En combinación con el peso estructural de la carcasa de fundición, se utiliza una máquina de fundición a presión de cámara de prensado en frío 350T para la fundición a presión de las piezas fundidas, y la temperatura se establece dentro del rango de 640 ℃ +/- 20 ℃. Para garantizar que la presión del proceso de llenado de líquido metálico sea estable, intente evitar el flujo turbulento, las salpicaduras y otros problemas causados ​​por el arrastre de escoria de oxidación secundaria o la erosión del núcleo, la tasa de aumento de presión se establece en 1.3kPa / s.

2.3.3 Purificación del líquido de aleación

Para mejorar la calidad de las piezas de fundición de cáscara de aleación de aluminio y reducir el impacto de los poros, los poros y las inclusiones de escoria en la tasa de calificación del producto, se utiliza un paso de refinado secundario en el proceso de fundición, es decir, la aleación se refina una vez antes y después de que se suelte el horno. Al mismo tiempo, se usa una pantalla de filtro de fibra en la boquilla del elevador, se usa una pantalla de filtro de cerámica en la puerta horizontal, y se coloca una pantalla de filtro de fibra de doble capa al final de la puerta horizontal y la abertura del espacio para realizar Filtración en tres ocasiones para controlar la aparición de defectos en la escoria del producto. Velocidad.

Situación y efecto de la producción real

De acuerdo con el esquema y proceso anteriores, se seleccionaron aleatoriamente 6 muestras de concha para su inspección en la producción real, y se encontró que el esquema C tiene un mejor efecto en la mejora de los defectos internos de las piezas fundidas de la concha y aumentando el rendimiento de la concha. A través de la inspección por rayos X, se encontró que la tasa de aprobación del control interno alcanzó el 100%; y luego la prueba de torneado de precisión encontró que el índice de porosidad de la superficie mecanizada alcanzó el nivel 505 de ASTM E2; a través de la prueba de aplastamiento destructivo, se encontró que todas las muestras podían llegar a soportar la presión por encima de 25 kN. Puede verse que el diseño de fundición de la carcasa de aleación de aluminio y la selección del proceso presentados en este artículo son relativamente razonables, y se han logrado ciertos efectos en el control de la calidad del producto.

Conclusión

Con la mejora continua de la ciencia y la tecnología y los procesos relacionados, el proceso de fundición a presión de piezas de aleación de aluminio se ha mejorado continuamente. El flujo del proceso relacionado tradicional es largo, lo que no favorece el control de calidad en el proceso de fundición. Para garantizar la mejora de la calidad de la producción, es necesario iniciar la gestión de la calidad desde la etapa de material. El proceso de producción y las tecnologías clave de las piezas de fundición de aleación de aluminio anteriores han alcanzado estándares razonables y viables a través del diseño científico y la selección de programas, lo que demuestra que las tecnologías y procesos relevantes pueden cumplir con los requisitos de calidad de la producción en masa para productos de fundición relacionados, y también verificar la aleación de aluminio El papel de las tecnologías de fundición a presión de piezas clave en la mejora de la calidad general de los productos relacionados.

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