新タイプ多機能アルミ合金オイルハウジングダイカストの要点

公開時間： 05 / 13 2021 著者：サイト編集者訪問：11683

自動車エンジンの軽量化と一体化に向けた開発動向を踏まえ、新型ダイカストオイルパンの要点を強調して説明します。ダイカスト設計技術のポイントは、さまざまな注入方法と新技術を使用して製品を設計する97つの部分に分かれています。ダイカストプロセスのコントロールポイントから、製品の欠陥率を減らすために、製造プロセスの製品品質に影響を与える各要因が監視されます。これらXNUMXつの管理面により、製品の認定率はXNUMX％を超え、量産は安定しています。

自動車産業の急速な発展に伴い、部品の材料、設計、製造に対する要求が高まり、高度な統合、高性能、低コストが開発のトレンドとなっています。オイルパンと下部シリンダーブロックの両方が自動車エンジンの重要な部分です。下部シリンダーブロックバランスシャフトとオイルパンの回収・ろ過機能を同一部品に統合することで、エンジンの軽量化と軽量化を実現。しかし、構造が複雑で肉厚が大きく変化するため、製品ごとに分けて別々に加工してから組み合わせて加工する必要があり、製品の製造が困難になります。

この主題で研究されたエンジンの統合オイルパンには、オイルパン本体、バランスベアリングカバー、および単一のバランスベアリングカバーの380つの鋳造物が含まれています。 A3改質合金材料を使用すると、鋳物の平均肉厚は2.5 mm、最小肉厚は10.74 mm、ブランクの質量は300kgです。内腔は600kPa以下で漏れがなく、60kPaで油路が漏れず、温度が1.5℃を超える必要があります。 400,000Tエンジンで使用される漏れ、年間生産量XNUMX万個、これは典型的な複雑なオイルパン鋳造です。

ダイカスト設計の技術的ポイント

1.1ランナーの設計

鋳造1は1面注湯設計を採用していますが、図437.2に示すように、片面全体の注湯に重点を置いています。製品が長いため（上下の長さがXNUMX mmに達する）、XNUMX面注湯設計は効果的に軽減できます。さまざまな領域で製品を充填するための長いプロセスの問題。ただし、製品全体の肉厚が厚く、注入位置に盛り上がったインサートが多いことを考慮し、溶融アルミニウムの流動性が妨げられないように、片側の充填を強化し、断面積を確保しています。溶融アルミニウムの流れを加速するために、全体として面積が徐々に狭くなっています。スプルーを設計します。

キャスティング2はバランスベアリングカバーで、比較的シンプルな形状で、真ん中の2つのバランスシャフトの油溝だけが太いです。溶融アルミニウムの単純なフローパターンに基づいて、コストを節約し、溶融アルミニウムの実効出力率を高めるために、片面注入方式が採用され、ゲートは供給用の肉厚領域に配置されます。図XNUMXに示されています。

キャスティング-ランナー-2

鋳造3は、図63に示すように、部品が小さい（サイズ15 mm）×3 mm×XNUMXつのキャビティとXNUMXつの金型の設計を採用したシングルバランスシャフトタイルカバーです。

図3：3ランナーのキャスト

1.2排気方法

複雑な鋳造1の場合、排気には高真空が使用されます。通常の「ワッシュボード」タイプのエキゾーストブロックを使用した鋳造2。キャスティング3は、スラグバッグとスラグバッグのテールにあるモールドコア排気チャネルを直接採用しています。ここでは、鋳造1の排気技術の要点を強調します。

鋳物の高圧オイル通路とオイルフィルターはウォーターテールに集中しているため、ウォーターテールの排気効果がこれらの場所の内部品質を決定する重要な要素です。鋳造1は、高真空排気を使用して、鋳造のウォーターテールの負圧ゾーンの空気圧を下げます。まず、負圧チャネルをすばやく形成するには、真空タンクの容量を800 L以上（ここでは800 Lはキャビティとトラフを含む金型の容量の10倍以上）に選択する必要があります。第二に、金型と真空機を接続するパイプラインを密閉して気密にし、パイプラインの真空度を2 Pa以内に保つ必要があります。第三に、金型をシーリングテープで密封し、すべてのシンブルピンとコアピンをシールします。シーラントでコーティングされています。金型を閉じた後、キャビティの真空を000 4 Pa以内に維持する必要があります。最後に、シールされたパンチの最適な生産を選択するか、パンチの拡張バージョンを使用してパンチのシール領域を増やし、効果的に軽減します。空洞への空気の漏れ。

1.3金型温度

高真空の特性により、溶融アルミニウムは理論的な流体状態に従って完全に充填されておらず（図4を参照）、溶融アルミニウムは吸い込まれると特定の場所で急速に凝固しやすく、次のようなダイカスト欠陥を引き起こします。ダイカストの細孔、収縮穴、および亀裂として。この鋳造物1の製品は、パンチが410 mmの位置に移動すると（アルミニウム液の充満度が70％の要件に達すると）真空を開始し、540mmの位置で真空を閉じます。時間）、真空ストロークは130 mm、時間は0.874秒です。このような短時間で、引き出されたアルミニウム液が水の尾の重要な位置で固化しないことを事前に確認する必要があります。したがって、これらの位置の金型温度は、油温機を使用してそれぞれ220℃と180℃に制御されます。金型温度の上昇と溶融アルミニウムの流動性の向上は、これらXNUMXつの重要な場所の内部品質を確保するための鍵です。

鋳物２および３は、構造が比較的単純であり、充填距離が短く、成形が容易である。金型表面温度が高く、製品が黒くならない限り、金型温度を高くする必要はありません。

1.4金型冷却オプション

この鋳造1は、超点冷却技術と断続的な給水技術を使用しています。鋳造品は高温を維持する必要があり、可動金型側のインサートボスが多いため、高温を確保するだけでなく、隆起したインサートがホットジョイントを形成して原因とならないようにする必要があります。収縮亀裂およびその他の欠陥。インサートごとに切削加工が行われ、インサートの内部にスポット冷却が行われます。同期周辺機器は間欠給水方式を採用しています。製品の凝固段階では、電磁弁を開いて製品を局所的に冷却します。これにより、温度が高くなるだけでなく、優れた冷却効果も得られます。スーパーポイント冷却プロセスは、図1の矢印で示すように、コアニードルをダイカストするために設計されています。肉厚領域の中央にある4 mmのニードルは、直接収縮を引き起こします。 4mm針にはスーパーポイント冷却設計を採用し、ねじ穴の細孔問題を解決します。同様に、他のクロスホットスポットでは、針を排出できるスーパーポイントコールドニードル設計が使用され、火傷、気孔、および針の破損の問題が大幅に軽減されます。スーパーポイント冷却と断続的な給水の時間設定では、材料のパンチ穴の壁の厚さとその位置を考慮する必要があります。したがって、これらのさまざまな領域のコールドニードルはゾーン制御する必要があります。

鋳造2には、バランスシャフトの中央に4 mmの油溝穴があり、フィード入口にΦ8mmのボルト穴があり、スーパーポイントコールドコントロールを使用しています。アルミニウム液を精練した後、中間の壁の厚さの領域の間に緩いチャネルが形成されるため、オーバーポイントのコールドニードルを使用して、ピンホールの周りの高密度層を1秒の遅延と10分間の冷却で強制的に増加させる必要があります。 NS。鋳造16のΦ8mmの3本の小さな針はすべて、ピンホール近くの緻密な層の厚さを維持するためにスーパーポイントコールドコントロールを使用しています。

1.5ローカル押出技術の選択

ローカル押出ピンは、肉厚領域の収縮をすばやく解決でき、ダイカストの分野で広く使用されています。モールドフローホットジョイントの分析を図5に示します。鋳造1には多くのホットジョイントがあり、押し出しピンの位置を適切に配置する必要があります。まず、コールドニードルを使用して除去できるホットノードを除去し、次に、キー位置にないホットノードを除去します。最後に、金型の内部空間でのスクイーズピンシリンダーの配置を検討する必要があります。一般的に構造が複雑で空気漏れが防止される場所に配置されます。

ダイカスト工程管理の要点

2.1ダイカスト中のスプレーフローの制御

ダイカスト工程では、スプレー流量は移動型と固定型で別々に測定され、移動型は3 200 mLに制御され、固定型は2 200mLに制御されます。さらに、動的および固定の金型流量に対して、偏差の上限値と下限値が別々に設定されます。選択した電磁流量計の精度は50mLであるため、設定偏差は±200 mLであり、200つのスプレーガンを減らした後の実際の測定値はXNUMXmLです。製造工程で偏差値を超えると、直接アラーム信号が出力され、ダイカストの製造サイクルが停止します。そのため、カビの付着ややけどの原因となるスプレーガンによるスプレーの遮断を効果的に防ぐことができます。

2.2溶融アルミニウム温度のプロセス制御

保持炉の保温効果は良好ですが、定量炉よりも加熱速度が遅いため、溶融アルミニウムの流入温度を制御する必要があります。溶融アルミニウムの鋳造温度は675±10°Cであるため、輸送取鍋への溶融アルミニウムの流入温度は700°C以上に保つ必要があります。この温度未満での供給は、充填プロセス中の溶融アルミニウムの流動状態に影響を与え、その結果、局所的な場所の細孔の割合が増加します。 730℃以上の材料を添加すると、金型の表面に深刻な焼けやアルミニウムの付着が発生し、鋳造品の外観品質に影響を及ぼします。保持炉の溶湯の温度警報を設定します。注湯温度が範囲内にない場合、保持炉はダイカストの製造サイクルを警告して停止します。これにより、溶融アルミニウムの温度偏差によって引き起こされる欠陥を効果的に防ぐことができます。

2.3真空制御

鋳造1型は可動固定型シールテープでシールされているため、シンブルピンとコアピンはすべてシーラントを塗布してシールされ、シュートも一体型シュートですが、パンチは特殊なシールパンチを使用せず、延長プレートパンチ（150mmまで延長）。このような密閉状態では、真空度が4 kPaを超えるとアラームが発生し（4 kPaは製造工程のハイパスレートに応じて設定された経験的なアラーム値）、真空度は通常2.3前後です。 kPa。清浄度と目詰まりの値は一般に101kPaに近く、設定されたアラーム値は90 kPaです（90 kPaは工場のフィルタータンクの洗浄サイクルに応じて設定されています）。洗浄サイクルの最後に、真空バルブフィルタータンクを時間内に洗浄する必要があります。掃除を怠ると、掃除機の効果に影響します。真空タンクの設定値は1kPaで、通常2.2〜400Paです。必要値を超えている間は警報を発し、ダイカスト機を停止します。

2.4注入の実際のパラメータの監視

ダイカスト機は国産の宇部1650Tモデルを採用。独自のダイカスト機パラメータ制御システムに加え、0.05次元コードトレーサビリティシステム（工場ではMESシステムと呼ばれる）を使用してダイカスト機と周辺補助装置を接続し、MESシステムが各金型の生産パラメータをリアルタイムでクラウドにフィードバックし、クラウドで比較します（クラウド比較値は必要に応じて事前にクラウドに入力され、さまざまな達成度に応じてさまざまな範囲値が出力されますたとえば、低速は±3 m / s、高速は±2 m / sなどです。比較後に範囲を超える製品はシステムによってロックされ、不適格と判断されます。。 Cloud Big Dataはまた、更新されたデータ量に基づいて、製品の陳腐化とパラメーターの変更の間のリアルタイムの関係を定期的に計算します。一定期間内のスクラップ率の変動の理由を見つけ、製品を維持するための適格率を改善します。ダイカストの製造工程には変動があり、問題点を迅速に発見し、その場で好循環を効果的に促進することができます。

2.5ダイカスト水輸送の管理

水運の開始時に、各ラインは電磁弁を使用して、直接冷却または通常のポイント冷水輸送の時間を制御します。水圧は0.4MPa、水温は30℃の純水です。通常は開いて直接冷却されるトラフ、材料スリーブ、パンチ、スプリットコーン、および材料スリーブ強制コールドプレートを除き、他のすべての直接冷却（水バリア）および大点冷却は、ソレノイドバルブ、遅延3秒、冷却15秒によって制御されます。金型温度を確保します。 Φ4mmからΦ14mmまでのすべての針（Φ1.5mmからΦ5.5mmまでの中央管）は超点冷によって制御され、超点冷水輸送圧力は10 MPaであり、水輸送温度はは10℃です（ここでは温度を低く設定できません。低くしすぎると熱を奪いますが、針が折れやすくなります）、同じサイズの超低温針の各グループは8を超えません（8本を超える針は超えます）直径G1 / 2接続パイプ直径の直径）、Φ6mmポイントのコールドニードル、遅延時間は4秒、冷却は5秒、Φ13を除いて、すべてのニードルは合計4つのグループにまとめられます。 mmポイントのコールドニードルは4秒遅延するように設定され、冷却時間は13秒で金型温度フィールドをターゲットにします。急冷が必要な箇所は、ホットスポットの発生を抑えてください。金型温度のバランスと保温を保証するだけでなく、局所的なホットスポットを排除し、製品の品質を保証します。

3.新しい多機能オイルパンの品質。 980つの製品は1,500つの異なる機械で製造され、鋳造12,000から鋳造1までの3日あたりの生産量は97個/日、8個/日、1個/日と高くなっています。最終組み立ては2％にもなります。図1は、鋳物2、3の外観と、鋳物XNUMX、XNUMX、およびXNUMXの内部品質の写真です。

4まとめ

この新しいタイプのオイルパンの設計と技術的なポイントは、真空、スポット冷却、押し出し、金型温度バランス、および3つの異なる注入および排気モードでのその他のプロセスの柔軟な使用であり、最終処理はXNUMXつのコンポーネントに統合されます。
ダイカスト制御のポイントは、安定した製造工程を実現するために、製品品質の不安定性に影響を与える要因を継続的に深く掘り下げて監視することです。
事前計画設計と技術的ポイントの特定と分析を通過した後、自動監視になりがちなプロセス制御が採用され、

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ミンゲダイカスト会社高品質で高性能な鋳造部品の製造と提供に専念しています（金属ダイカスト部品の範囲は主に含まれています薄肉ダイカスト,ホットチャンバーダイカスト,コールドチャンバーダイカスト）、ラウンドサービス（ダイカストサービス、CNCの機械化,金型製作、表面処理）。カスタムのアルミニウムダイカスト、マグネシウムまたはザマック/亜鉛ダイカスト、およびその他の鋳造要件については、お問い合わせください。

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