アルミニウム合金ダイカストキー技術の分析

公開時間： 03 / 01 2021 著者：サイト編集者訪問：12249

アルミニウム合金シェル鋳造の概要

アルミニウム合金のシェル鋳造は、現代の自動車産業で一般的に使用されています。不規則な形状のため、機械的処理によって品質基準を満たすことが難しい構造もあります。したがって、一部のアルミニウム鋳造品は、自動車のシェルの粗い表面構造にのみ使用されます。自動車使用の安全性の観点から、業界はアルミニウム鋳物に対して非常に厳しい品質要件を持っています。すべての鋳造品には、材料強度に関する厳格な基準があります。シェル鋳造、表面、内部品質の二重基準の要件。製品の品質を確保するために、一部のメーカーは、製造プロセス全体を制御するために光学的欠陥検出技術を採用しています。

機械的挙動	グレード
引張強さMpa（min）	240
降伏強さMpa（min）	140
伸び％（分）	<1
ブリネル硬さHB（min）	80

この記事で紹介したアルミニウム合金シェルカバーは比較的単純な構造であり、105つの部品のみを機械加工する必要があります。ただし、シェルの形状が不規則であるため、40つのボスの高さは異なります。その中で、最大外径、高さ、主壁厚セクションはそれぞれ3.5mm、0.1mm、XNUMXmmです。機械加工が必要な部品は、大小のシェルの外径面です。加工公差は+/- XNUMXmm以内に制御する必要があります。この部品は内部キャビティを処理する必要がないため、ダイカストの難易度は比較的小さくなります。

アルミニウム合金シェル鋳物の概略図

鋳造の性能が20kNを超える静的破砕力に耐える要件を満たすことができるようにするには、GB6414-86 CT6に従って製造プロセスを制御し、鋳造中に不純物や亀裂がないことを確認する必要があります。ダイカスト加工、溶接はできません。修理または浸漬して製品を修理します。

製品プロセス分析

2.1製造工程

部品の製造工程は、入荷材料→溶解/ダイカスト→トリミング/洗浄→機械加工→洗浄→組立です。

2.2欠陥分析

この記事で紹介したアルミニウム合金シェルキャストは単純な構造ですが、製造プロセス中に次の製造上の欠陥が発生することがよくあります。

（1）斑入り：金属と金型の温度差、製錬中の充填速度、ショットピーニング工程中のスプレー量の大きさが十分に制御されていないため、鋳物の色が暗くなりやすく、黒。
（2）気孔率の欠陥：この種の問題は、アルミニウム合金鋳物の製造プロセスでは完全に回避することはできません。鋳造の気孔率問題の管理要件は、シェルの全体的な強度を確保することであり、臨界領域がASTME505レベル2基準を超える気孔率を生成しないようにする必要があります。鋳物の気孔の許容直径範囲は≤∉1.6mmであり、気孔率は6.2％以内に制御する必要があり、加工面の気孔の直径は2.0mmを超えてはなりません。

製造品質管理に関しては、目視検査が主に鋳物の外観欠陥の検査を担当し、X線検査が鋳物の内部品質の管理を担当します。しかし、大量生産では、生産速度の加速と生産コストの抑制という観点から、このXNUMXつの方法にはいくつかの欠点があります。したがって、鋳造の固有の品質を向上させるために、アルミニウム合金ダイカストプロセスが分析され、CAEおよびその他の補助技術で参照されます。問題管理は大まかな段階で処理されます。

2.3プロセスパラメータと機器の選択

鋳造品の構造特性と製造要件に応じて、鋳造圧力は350Tに設定されます。不合理な金型の組み合わせやプロセスパラメータの不適切な選択など、過去の同様の製品の製造経験によると、ダイカストプロセス中に過剰な液体金属の充填速度の問題が発生します。、キャビティ内のガス放電を妨害し、最終的には最終製品に細孔や過剰な酸化物不純物などの品質欠陥を形成し、鋳造の通過率に影響を与えます。

鋳造物の設計要件によれば、薄肉シェル鋳造物の緻密な表面層の厚さはわずか0.8mmです。適切に処理すると、中央の構造が緩くなり、シェルの性能と耐圧性が低下します。そのため、金型を設計する際には、位置決めピンを使用して位置決めを調整し、処理量を0.5mm以内に制御します。これにより、機械加工時間が節約され、鋳造の本来の品質が向上します。

2.3.1金型プログラムの選択

アルミニウム合金シェルキャスティングの設計要件に従って、AnyCast-ingソフトウェアを使用して仮想設計が実行され、XNUMXつの異なる入口設計スキームが得られました。比較により、よりスムーズなフロー充填を備えたフローチャネルが最終的に決定されました。設計計画Cは金型を製造することであり、実際の製造では、この計画がシェル鋳造の内部欠陥の改善とシェルの歩留まりの向上により良い効果をもたらすことがわかりました。

図2金型計画の金型流動解析

2.3.2溶融温度の設定

鋳造シェルの構造重量と合わせて、350Tのコールドプレスチャンバーダイカストマシンを使用して鋳造物をダイカストし、温度を640℃+/- 20℃の範囲に設定します。金属液体充填プロセスの圧力を安定させるために、二次酸化スラグの同伴またはコアの侵食によって引き起こされる乱流、飛沫、およびその他の問題を回避するようにして、圧力上昇率を1.3kPa / sに設定します。

2.3.3合金液の精製

アルミニウム合金シェル鋳造の品質を向上させ、細孔、ピンホール、およびスラグ介在物が製品の認定率に与える影響を減らすために、鋳造プロセスで二次精製ステップが使用されます。つまり、合金は前に一度精製され、炉が解放された後。同時に、ライザーノズルにファイバーフィルタースクリーンを使用し、水平ゲートにセラミックフィルタースクリーンを使用し、水平ゲートの端とギャップ開口部にXNUMX層ファイバーフィルタースクリーンを配置して実行します。製品スラグの欠陥の発生を制御するためのXNUMX回のろ過。割合。

実際の生産状況と効果

上記のスキームとプロセスに従って、実際の生産で検査するために6つのシェルサンプルがランダムに選択され、スキームCは、シェル鋳造の内部欠陥を改善し、シェルの歩留まりを向上させる効果が高いことがわかりました。 X線検査の結果、内部統制合格率は100％に達していることがわかりました。次に、精密旋削試験により、加工面の気孔率がASTME505レベル2レベルに達していることがわかりました。破壊的破砕試験により、すべてのサンプルが25kNを超える圧力に耐えることができることがわかりました。この記事で紹介したアルミニウム合金シェルキャストの設計とプロセスの選択は比較的合理的であり、製品の品質を制御する上で一定の効果が達成されていることがわかります。

まとめ

科学技術と関連プロセスの継続的な改善により、アルミニウム合金部品のダイカストプロセスは継続的に改善されてきました。従来の関連するプロセスフローは長く、鋳造プロセスの品質管理には役立ちません。生産品質の向上を確実にするためには、材料段階から品質管理を開始する必要があります。上記のアルミニウム合金シェル鋳造の製造プロセスと主要技術は、科学的設計とプログラムの選択を通じて合理的かつ実現可能な基準に達しました。これは、関連する技術とプロセスが関連する鋳造製品の大量生産の品質要件を満たし、検証できることを証明しています。アルミニウム合金関連製品の全体的な品質を向上させる上での主要部品のダイカスト技術の役割。

転載のためにこの記事の出典と住所を保管してください:アルミニウム合金ダイカストキー技術の分析

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