アルミニウム合金シェル鋳物の概要

アルミニウム合金シェル鋳物は、現代の自動車産業で一般的に使用されています。その不規則な形状のため、機械的加工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。そのため、一部のアルミニウム鋳物は自動車シェルの粗面構造にのみ使用されています。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求を持っています。すべての鋳物には材料強度に関する厳しい基準があります。シェル鋳物の要件では、表面、内部品質の二重基準。製品の品質を確保するために、一部のメーカーは光学的欠陥検出技術を採用して、生産プロセス全体を制御しています。

今回紹介するアルミ合金製シェルカバーは、比較的シンプルな構造で、機械加工が必要な部品は2つだけである。しかし、シェルが異形であるため、2つのボスの高さが異なる。その中で、最大外径、高さ、主肉厚部はそれぞれ105mm、40mm、3.5mmである。機械加工が必要な部分は、大小のシェルの外径面である。加工公差は±0.1mm以内に管理する必要がある。この部品は内部空洞を加工する必要がないため、ダイカストの難易度は比較的低い。

アルミニウム合金シェル鋳物の模式図

鋳物の性能が20kN以上の静的破砕力に耐えるという要求を満たすためには、GB6414-86 CT6に従って生産工程を管理し、ダイカスト工程で鋳物に不純物や亀裂がないことを確認する必要があり、溶接は禁止されています。補修または浸漬により補修する。

製品プロセス分析

2.1 生産工程

部品の製造工程は、材料受け入れ→溶解／ダイカスト→トリミング／洗浄→機械加工→洗浄→組み立てである。

2.2 欠陥分析

この記事で紹介したアルミ合金シェル鋳物は単純な構造であるが、製造過程で次のような製造不良がしばしば発生する：

生産品質管理の面では、外観検査は主に鋳物の外観欠陥の検査を担い、X線検査は鋳物の内部品質の管理を担っている。しかし、大量生産においては、生産スピードの向上や生産コスト抑制の観点から、この2つの方法には一定の欠点がある。そこで、アルミ合金ダイカスト工程をCAEなどの補助技術で解析・参照し、鋳物固有の品質を向上させる。問題管理は粗の段階で対応する。

2.3 プロセスパラメータと装置の選択

鋳物の構造特性や生産要件により、鋳造圧力は350Tに設定されています。過去の類似製品の生産経験によると、金型の組み合わせが不合理であったり、プロセスパラメーターの選択が不適切であったりすると、ダイカストプロセス中に液体金属の充填速度が過大になるという問題が発生する。その結果、キャビティ内のガス排出が阻害され、最終的に完成品に気孔や過剰な酸化物不純物などの品質欠陥が形成され、鋳造の合格率に影響を与える。

鋳物の設計要求によると、薄肉シェル鋳物の緻密な表面層の厚さはわずか0.8mmである。適切に加工すれば、中心構造が緩くなり、シェルの性能と耐圧性が低下する。そのため、金型を設計する際、位置決めピンで位置決めを調整し、加工量を0.5mm以内に管理する。これにより、加工時間を短縮し、鋳物本来の品質を向上させることができる。

2.3. 1 金型プログラムの選択

アルミニウム合金シェル鋳物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を実施し、3つの異なる注入口設計スキームを得ました。比較を通じて、最終的に流れがよりスムーズに充填される流路が決定されました。設計案Cは鋳型を製造することであり、この案がシェル鋳物の内部欠陥を改善し、シェルの歩留まりを向上させる上でより良い効果があることが実際の生産で判明した。

図2 金型計画のモールドフロー解析

2.3.2 融解温度の設定

鋳物シェルの構造重量と組み合わせて、鋳物のダイカストには350Tコールドプレスチャンバーダイカストマシンを使用し、温度は640℃+/-20℃の範囲内に設定されます。金属液充填工程の圧力を安定させ、二次酸化スラグの巻き込みや中子の侵食による乱流、飛散などの問題を回避するため、昇圧速度を1.3kPa/sとする。

2.3.3 合金液の精製

アルミニウム合金シェル鋳物の品質を向上させ、ポア、ピンホール、スラグ介在物が製品適格率に与える影響を低減するため、鋳造工程で二次精錬工程が使用される。同時に、ファイバーフィルタースクリーンを押湯ノズルに使用し、セラミックフィルタースクリーンを水平ゲートに使用し、二層ファイバーフィルタースクリーンを水平ゲートの端と隙間開口部に配置し、三回濾過を行うことで、製品スラグ欠陥の発生を抑制します。

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6つのシェルサンプルをランダムに選択して検査した結果、スキームCはシェル鋳物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あることが判明した。X線検査の結果、内部管理合格率は100％に達した。精密旋削試験の結果、加工表面の気孔率はASTM E505レベル2に達した。本稿で紹介したアルミニウム合金シェル鋳造設計とプロセス選択は比較的合理的であり、製品の品質管理において一定の効果が得られたことがわかる。

Conclusion

科学技術と関連工程の絶え間ない改善により、アルミ合金部品のダイカスト工程は絶え間なく改善されてきた。従来の関連工程の流れは長く、鋳造工程の品質管理に適していない。生産品質の向上を確保するためには、材料の段階から品質管理を開始する必要がある。上記のアルミ合金シェル鋳物の生産工程と主要技術は、科学的な設計とプログラムの選択を通じて、合理的で実現可能な標準に達しており、関連技術と工程が関連鋳物製品の大量生産の品質要求を満たすことができることを証明し、またアルミ合金 関連製品の全体的な品質を向上させるための主要部品のダイカスト技術の役割を検証します。