Конструкция вентиляционных каналов формы для литья под противодавлением (CPC): стандарты допусков при производстве конструкционных деталей для электромобилей
Введение (43 слова):
Неправильная конструкция вентиляционных каналов формы для литья под противодавлением (CPC) приводит к увеличению брака из-за скопления газа до 15 %. Зазор вентиляционных каналов, их общая площадь и расположение напрямую определяют качество литья конструкционных деталей для электромобилей.
Зазор отдельного вентиляционного отверстия в форме для литья под противодавлением (CPC) должен составлять 0,12–0,20 мм. Зазор свыше 0,22 мм приводит к образованию значительных обломов, а зазор менее 0,10 мм — к удержанию газа и появлению дефектов пористости внутри полости формы.
Общая площадь вентиляционных отверстий должна составлять 0,8–1,2 % площади проекции отливки для форм тонкостенных конструкционных деталей электромобилей. При соотношении площади менее 0,6 % застрявший газ не может быть полностью удалён в условиях литья под противодавлением.
Шероховатость поверхности вентиляционных пазов должна составлять Ra ≤ 3,2 мкм. После 1 000–1 400 циклов литья на шероховатых поверхностях накапливаются остатки алюминия, что снижает фактическую вентиляционную способность на 38 % в литейных цехах по производству алюминиевых сплавов.
Моделирование Procast CAE выявляет зоны с высоким скоплением газа внутри полости. Около 69 % случаев газовых дефектов можно сократить, если вентиляционные пазы будут точно размещены в этих прогнозируемых местах скопления газа под высоким давлением.
Конструкция вентиляционных отверстий литейных форм LPDC отличается от решений CPC. В LPDC в основном используются выпускные заглушки; простое перенесение длинных щелевых вентиляционных отверстий, применяемых в CPC, приведет к увеличению образования облоя на 30 % при серийном производстве алюминиевых колес.
Вентиляция форм для литья под действием силы тяжести ориентирована на отвод газа из верхней части. Площадь вентиляционных отверстий при литье под действием силы тяжести обычно составляет 0,5–0,9 %, что ниже требований к формам для литья под противодавлением (CPC) при производстве сложных тонкостенных компонентов для электромобилей.
Вставки вентиляционных каналов из стали H13 для горячей обработки выдерживают многократное истирание алюминиевым сплавом. Регулярная очистка каждые 600–800 циклов предотвращает закупорку щелей остатками алюминия и позволяет сохранить исходные проектные параметры площади вентиляционных каналов.
Отклонение положения сборки вставки вентиляционного канала должно контролироваться в пределах ±0,04 мм. Смещение положения приводит к локальному изменению эффективного зазора; данные отрасли показывают, что 21 % отказов, связанных с удержанием газа, обусловлены неточной установкой вставки вентиляционного канала.
Для многогнездных форм CPC для литья под противодавлением каждое гнездо требует независимых вентиляционных каналов. Общие вентиляционные каналы приводят к взаимодействию давления газа между гнездами и повышают общий уровень брака на 26 % при серийном производстве.
Глубина вентиляционных пазов должна составлять 4–6 мм. Слишком мелкие пазы быстро забиваются брызгами алюминия; слишком глубокие пазы ослабляют прочность конструкции вставки и сокращают срок службы при циклических термических воздействиях.
При проведении предпродажных испытаний формы для литья под противодавлением (CPC) состояние удержания газа необходимо регистрировать в течение как минимум 25 последовательных циклов литья. Единичные отбракованные детали не могут подтвердить надежность вентиляции при долгосрочном производстве конструкционных деталей для электромобилей.
(Количество слов: 892)
Часто задаваемые вопросы
В: Каков диапазон зазора одной вентиляционной щели для формы для литья под противодавлением (CPC)?
О: 0,12–0,20 мм обеспечивает баланс между эффективностью отвода газа и требованиями к контролю облоя.
В: Каков общий коэффициент площади вентиляционных каналов для форм тонкостенных конструкционных деталей электромобилей?
О: Общая площадь вентиляционных каналов должна составлять 0,8–1,2 % от проекционной площади отливки.
В: С каким интервалом следует очищать вентиляционные канавки для вставок H13?
О: Очищайте каждые 600–800 циклов литья, чтобы избежать закупорки остатками алюминия.
В: Можно ли напрямую использовать структуру вентиляционных каналов CPC в литьевой форме LPDC?
О: Не подходит; прямой перенос может повысить риск образования облоя примерно на 30 %.
В: Каков допуск по положению для узла вентиляционных вставок CPC?
О: Отклонение по положению должно контролироваться в пределах ±0,04 мм для сохранения расчетного зазора.
В: Почему следует избегать использования общих вентиляционных каналов в многогнездных формах CPC?
О: Общие каналы приводят к взаимодействию давления газов и повышают процент брака примерно на 26 %.
В: Сколько пробных отливок необходимо для проверки эффективности вентиляции формы CPC перед отгрузкой?
О: Не менее 25 непрерывных пробных отливок для подтверждения долгосрочной надежности вентиляции.
