Princip navrhování a optimalizační analýza optimalizace procesu nízkotlaké licí formy pro rozbočovač kol

1. Přehled procesu lití nízkotlakých rozbočovačů
Nízkotlaké lití náboje kol Hlavně používá tlak vzduchu v uzavřené tlakové nádrži k zatlačení roztavené slitiny hliníku do dutiny formy a spoléhá na kontrolu tlaku a teploty k dosažení přesného plnění a tuhnutí.
Stručný popis toku procesu:
Hliníková kapalina v tavicí peci se zahřívá na 700-730 ° C;
Kov je tlačen nahoru tlakem vzduchu 0,02-0,06 MPa skrz uzavřený stoupač;
Kovová kapalina je pomalu naplněna do dutiny formy ze dna formy, aby se snížila turbulence a tvorbu pórů;
Tlak je udržován po určitou dobu pod konstantním tlakem, aby bylo dosaženo dobré kompenzace smršťování;
Po ochlazení na přednastavenou teplotu je forma otevřena a odlévání se vyhodí;
Zadejte následující procesy, jako je tepelné zpracování a zpracování.
Procesní výhody:
Lze dosáhnout sekvenčního tuhnutí a kompenzace směrového smrštění;
Vnitřní struktura lití je hustá a zrna je rafinované;
Náplň plísní je stabilnější, vhodná pro komplexní konstrukční kola;
Vyšší využití materiálu a rychlost výnosu.

2. Analýza principů návrhu plísní
Forma náboje kol musí nejen splňovat funkci geometrické formování, ale také splňovat požadavky tepelné rovnováhy, rozložení napětí a automatizovaného procesu a mít dobrou strukturální rigiditu, odolnost proti tepelné únavě a přizpůsobitelnost procesu.
Návrh struktury dutiny
Zásady návrhu povrchu rozloučení:
Axiální horizontální rozdělení je obvykle přijato k zajištění hladkého otevření formy;
Linie rozdělení by se měla vyhnout paprskovým a vysokým stresovým oblastem, aby se snížilo záblesk;
Přechod mezi žebry a tloušťkou stěny:
Mnohy a středové otvorové oblasti musí být navrženy s hladkými přechody a žebra, aby se zabránilo koncentraci stresu;
Tloušťka žebra by měla být řízena při 0,6–0,8násobek tloušťky odlitku.
Konfigurace mechanismu tahání jádra:
Tahání jádra je ovládáno válcem nebo nakloněným vodicím sloupcem pro paprskový vnitřní prostor nebo dekorativní otvor náboje.
Návrh systému obsazení
Rozložení ingate:
Obvykle se nachází ve spodní části paprsku, aby se dosáhlo náplně zdola nahoru a vyhýbalo se inkluzi oxidových filmů;
Pokuste se ponechat symetrické rozložení a získat stabilní pole toku.
Klíčové body návrhu stoupačky:
Konstrukce průměru potrubí musí vzít v úvahu jak ztráta tlaku, tak kontrolu průtoku, obvykle s průměrem 30-50 mm;
Pro zachycení inkluzí oxidu musí být stoupač vybaven keramickým filtrem.
Design ventilátoru:
V horní části nebo rohu formy je otevřen štíhlý otvor nebo vakuový otvor;
Zabraňte povrchovým vadám, jako je neúplné plnění a zavřená studená.
Návrh chladicího systému
Distribuce chladicího vodního kanálu:
Vodní kanál prochází horkou zónou (jako jsou paprsky a ráfky) a pro chlazení plísní se používají měděné rukávy nebo ocelové trubky;
Průměr vodního kanálu je obvykle 8-12 mm, aby byl zajištěn účinný přenos tepla.
Kontrolovatelné chlazení:
Teplotní rozdíl každé části formy lze řídit úpravou průtoku, solenoidových ventilů, termočlánků a dalších systémů;
Systém regulátoru teploty formy lze zavést pro dosažení kontroly teploty uzavřené smyčky.
Materiál plísní a ošetření povrchu
Výběr oceli plísní:
Běžně používané, jako je H13, 8407, SKD61 atd., Mají vysokou teplotu a odolnost proti tepelnému trhlině;
Pro oblasti, kde je koncentrováno tepelné napětí, lze použít vložky slitiny mědi s vysokou tepelnou vodivostí (jako je BECU).
Proces posilování povrchu:
Ošetření nitridingu: Zlepšit tvrdost povrchu a zabránit přilepení plísní;
PVD povlak: oxidační oxidace s vysokou teplotou, dlouhá životnost;
Životnost formy může být dosažena 50 000-100 000krát a oblasti horkých praskání a opotřebení je třeba pravidelně kontrolovat.

3. analýza optimalizace procesu
Kontrola kovové plnění
Křivka rychlosti plnění:
Pomalé náplň v přední části pro snížení inkluzí oxidace;
Zrychlete plnění nejvyšší oblasti v zadní části, abyste zlepšili úplnost plnění.
Kontrola teploty hliníkové kapaliny:
Příliš vysoká způsobí smršťování a hrubá zrna;
Příliš nízká znesnadnění a snadné uzavření náplně;
Obvykle kontrolováno při 690 ± 10 ° C.
Řízení teploty formy:
Počáteční teplota formy 200-250 ° C;
Udržujte stabilitu prostřednictvím regulátoru teploty formy nebo přerušovaného postřiku grafitu.
Ovládání horkého a studeného uzlu
Metoda identifikace horkých uzlů:
Analýza tepelného pole horké zóny se provádí pomocí simulačního softwaru (jako je Magmasoft, Procast);
Běžné horké uzly jsou umístěny v oblasti přechodu mezi okrajem a paprsky.
Optimalizace chladicího kanálu:
Zvýšit průtok a zkrátit mezery kanálů;
K napomáhání místního chlazení použijte materiály s vysokou tepelnou vodivostí.
Sekvenční ovládání tušení:
Dosáhnout kompenzace směrového smršťování prostřednictvím tlaku zvyšování kontroly nebo nuceného chlazení;
Snižte smršťování a smršťování a zlepší hustotu.
Potlačení smrštění a pórů
Kontrola porozity:
Degas hliníková kapalina předem (dehydrogenace rotoru);
Pro filtrování strusky použijte keramický pěnový filtr.
Kompenzace smršťování:
Upravit dobu držení a zvýšení tlaku;
Navrhněte lokální studené železo nebo pomocný stoupač v horké zóně (Simulate Shrikage Channel).
Správa života plísní
Záznam a monitorování cyklu:
Zaznamenejte křivku života plísní a analyzujte podmínky pro tvorbu oblasti tepelného praskání;
Technologie přepracování povrchu:
Pro prodloužení životnosti tepelné oblasti praskání použijte laserové obložení nebo svařování elektrické jiskry;
Simulace tepelného cyklu formy:
Simulovat rozložení tepelného napětí formy a předpovídat oblast náchylné k únavě;
Používá se k optimalizaci struktury formy nebo úpravu chladicího plánu.

4. trendy vývoje
Vzhledem k tomu, že automobilový průmysl klade vyšší požadavky na lehkou, bezpečnost a estetiku kol, technologie plísků s nízkým tlakem pro kola také představuje následující vývojové trendy:
Inteligentní struktura plísní
Modulární design: Zlepšit účinnost výměny a údržby;
Integrované senzory: Monitorování teploty formy v reálném čase, účinnosti chlazení a stupně opotřebení.
Digitalizace a design AI
Simulace digitálního dvojitého procesu: Optimalizujte strukturu plísní a proces lití;
Inteligentní ladění parametrů AI: Zlepšete konzistenci lití a rychlost výnosu.
Zelená výroba
Používejte ekologické agenty pro uvolnění a chlazení úsporné vody;
Optimalizujte využití materiálu, snižte emise odpadu a uhlíku.
Multifunkční integrované formy
Realizovat integrovaný design vytápění, chlazení, vysávání a dalších systémů pro zlepšení efektivity automatizace a výroby.