알루미늄합금쉘 주조개요
알루미늄합금쉘 주물은현대자동차산업에서일반적으로사용됩니다. 불규칙한모양으로인해일부구조는기계가공을통해품질표준을충족하기어렵습니다. 따라서일부알루미늄주물은자동차쉘의거친표면구조에만사용됩니다. 자동차사용의안전성측면에서업계는알루미늄주물에대해매우엄격한품질요구사항을가지고있습니다. 모든주물에는재료강도에대한엄격한기준이있습니다. 쉘주조요구사항에서표면, 내부품질에대한이중표준. 제품품질을보장하기위해일부제조업체는전체생산공정을제어하기위해광학결함감지기술을채택했습니다.
이글에서소개하는알루미늄합금쉘 커버는구조가비교적간단하고두 부분만가공하면됩니다. 그러나쉘의모양이불규칙하기때문에두 보스의높이가다릅니다. 그중최대외경, 높이, 주벽두께섹션은각각 105mm, 40mm 및 3. 5mm입니다. 가공해야하는부품은크고작은쉘의외경표면입니다. 가공공차는 +/- 0. 1mm 이내로제어되어야합니다. 이부품은내부캐비티를가공할필요가없으므로다이캐스팅의난이도가상대적으로낮습니다.
주조의성능이 20kN 이상의정적분쇄력을견딜수 있는요구사항을충족할수 있도록하기위해다이캐스팅공정중에주조에불순물과균열이없도록 GB6414-86 CT6에따라생산공정을제어해야하며용접은허용되지않습니다. 제품을수리하거나담가서수리하세요.
제품프로세스분석
2. 1 생산프로세스
부품의생산공정은재료입고 → 용융/다이캐스팅 → 트리밍/세척 → 기계가공 → 세척 → 조립의순서로진행됩니다.
2. 2 결함분석
이기사에서소개하는알루미늄합금쉘 주조는구조가단순하지만생산과정에서다음과같은생산결함이종종발생합니다:
생산품질관리측면에서육안검사는주로주물의외관결함검사를담당하고엑스레이검사는주물의내부품질관리를담당합니다. 그러나대량생산에서생산속도를가속화하고생산비용을제어하는관점에서이두 가지방법에는특정결함이있습니다. 따라서알루미늄합금다이캐스팅공정은주물의고유한품질을개선하기위해 CAE 및기타보조기술을통해분석하고참조합니다. 문제제어는러프단계에서처리됩니다.
2. 3 프로세스매개변수및 장비선택
주조의구조적특성및 생산요구사항에따라주조압력은 350T로설정됩니다. 불합리한금형조합및 부적절한공정매개변수선택과같은과거유사제품의생산경험에따르면다이캐스팅공정중에과도한액체금속충전속도문제가발생합니다. 결과적으로캐비티의가스배출을방해하고결국완제품에기공또는과도한산화물불순물과같은품질결함을형성하여주조합격률에영향을미칩니다.
주조의설계요구사항에따라얇은벽 쉘주조의조밀한 표면층의두께는 0. 8mm에불과합니다. 제대로처리하면중앙구조가느슨해져쉘 성능과내압성이저하됩니다. 따라서금형을설계할 때포지셔닝핀을사용하여포지셔닝을조정하고가공량을 0. 5mm 이내로제어합니다. 이는가공시간을절약하고주조고유의품질을향상시키는데 더도움이됩니다.
2. 3. 1 금형프로그램선택
알루미늄합금쉘 주조의설계요구사항에따라 AnyCast-ing 소프트웨어를사용하여가상설계를수행하여세 가지다른입구설계방식을얻었습니다. 비교를통해유량이더 원활하게채워지는유동채널이최종적으로결정되었습니다. 설계계획 C는금형을생산하는것이며, 실제생산에서이계획이쉘 주물의내부결함을개선하고쉘의수율을높이는데 더나은효과가있음을알 수있습니다.
2. 3. 2 용융온도설정
주조쉘의구조적무게와결합하여주조의다이캐스팅에는 350T 냉간프레스챔버다이캐스팅기계가사용되며온도는 640 ℃ +/- 20 ℃ 범위내에서설정됩니다. 금속액체충전공정의압력을안정적으로유지하기위해난류, 튀김및 2 차산화슬래그혼입또는코어침식으로인한기타문제를피하기위해압력상승률은 1. 3kPa / s로설정됩니다.
2. 3. 3 합금액체의정제
알루미늄합금쉘 주조의품질을향상시키고기공, 핀홀및 슬래그내포물이제품적격률에미치는영향을줄이기위해주조공정에서 2 차정제단계, 즉용광로방출전후에합금을한 번정제하는단계가사용됩니다. 동시에라이저노즐에는섬유필터스크린을사용하고, 수평게이트에는세라믹필터스크린을사용하고, 수평게이트끝과틈새개구부에이중층섬유필터스크린을배치하여 3 회여과를수행하여제품슬래그결함의발생을제어합니다.
실제생산상황및 효과
위의계획과공정에따라실제생산에서검사를위해 6 개의쉘 샘플을무작위로선택했으며, 계획 C가쉘 주물의내부결함을개선하고쉘의수율을높이는데 더나은효과가있음이밝혀졌습니다. X-선검사를통해내부제어합격률이 100 %에도달한 다음정밀선삭테스트를통해가공된 표면의다공성지수가 ASTM E505 레벨 2 수준에도달했으며파괴적인분쇄테스트를통해모든샘플이 25kN 이상의압력을견딜수있는것으로나타났습니다. 이기사에서소개한 알루미늄합금쉘 주조설계및 공정선택이비교적합리적이며제품품질관리에일정한효과를거두었음을알 수있습니다.
Conclusion
과학기술및 관련공정의지속적인개선으로알루미늄합금부품의다이캐스팅공정은지속적으로개선되었습니다. 전통적인관련공정흐름은길기때문에주조공정의품질관리에도움이되지않습니다. 생산품질향상을보장하기위해서는재료단계부터품질관리를시작해야합니다. 위의알루미늄합금쉘 주조의생산공정및 핵심기술은과학적설계및 프로그램선택을통해합리적이고실현가능한표준에도달하여관련기술및 공정이관련주조제품의대량생산품질요구사항을충족할 수있음을입증하고알루미늄합금관련제품의전반적인품질향상에핵심부품다이캐스팅기술의역할을검증합니다.
