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薄壁類汽車離合器殼消失模鑄造變形缺陷的控制

2014-07-11 04:02劉永其鄭國威周杰敏晁偉兵
鑄造設(shè)備與工藝 2014年5期
關(guān)鍵詞:薄壁鑄件離合器

劉永其,鄭國威,周杰敏,晁偉兵

(金華萬里揚機械制造有限公司,浙江金華 321000)

薄壁類離合器殼646L 為我公司批量生產(chǎn)的產(chǎn)品如圖1 所示,其中平均壁厚在6 mm 左右,重量為18 kg,大圓直徑在450 mm 左右,從開始試產(chǎn)到大批量生產(chǎn),主要的質(zhì)量問題是變形。根據(jù)公司設(shè)備和產(chǎn)品的實際情況,總結(jié)出了一套適合生產(chǎn)該類薄壁離合器殼的工藝方法,其中筆者認為影響此類產(chǎn)品變形的最關(guān)鍵工序是在埋箱造型工序,下面簡單闡述以供各同行參考交流

1 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

薄壁類離合器殼鑄件塑料模片在成型、刷涂料、搬運、填充、振實、抽真空過程中,容易變形,因此要求鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能緊湊、剛度好。在進行鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,除考慮傳統(tǒng)鑄造結(jié)構(gòu)要求外,最重要一點就是重點考慮消失模鑄造工藝易變形的特殊性,在不影響性能的前提下,適當增加涂料厚度、增加造型埋箱過程中受力部位壁厚、工藝補貼及設(shè)計反變形量,有利于防止因變形而影響鑄件尺寸。同時鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計還應(yīng)考慮成型發(fā)泡的泡塑珠??商盍闲约霸煨驼駥嵾^程的干砂可填充性,防止因進料不足影響強度以及因填砂不均勻而造成變形。圖2 所示為設(shè)置加強筋和加大受力部位壁厚以增加模片剛度的示例。

圖1 薄壁類離合器殼646L

圖3 為設(shè)置工藝補貼的示例,其中模片直徑AB 方向因在造型過程中A 處有一個窗口,此處受力小,直徑CD 方向受力大,經(jīng)實踐證明,往往鑄件在直徑AB 方向比直徑CD 方向小2 mm ~4 mm,導(dǎo)致在機加工車止口面時直徑AB 方向車不出而報廢,因此在直徑AB 方向附近的外圓壁厚可適當加大2 mm ~4 mm,以減少因止口車不出而報廢。

圖2 設(shè)置加強筋和加大受力部位壁厚以增加模片剛度

圖3 直徑AB 方向附近外圓壁厚可適當增加2 mm~4 mm

2 鑄造工藝設(shè)計

2.1 成型工藝設(shè)計

成型時取模片要雙手均勻用力拿取,不可單手拿取,如圖4 所示。

圖4 成型時取模片要雙手均勻用力拿取

成型后的擺放和烘干也會對模片變形有影響,成型后的模片處于收縮期,彈性較大,放在架子上如果受力不均勻易變形,為了防止變形,成型后的擺放和烘干的擺放用膠帶紙把兩個產(chǎn)品對半黏合并放在平面上,如圖5 所示。

圖5 成型后的擺放和烘干對模片變形影響

2.2 粘模工藝設(shè)計

影響此類產(chǎn)品變形的關(guān)鍵工序在埋箱造型工序,但往往是通過在粘模工序采取有效的工藝措施來控制變形,在粘模工序通過采用工裝和設(shè)置防變形拉筋,以增加模片剛強度,用來抵抗在埋箱造型帶來的影響。如圖6 和圖7 所示。

圖6 用來矯正和固定的工裝

圖7 設(shè)置多個三角形拉筋增加剛強度,固定木片厚度8 mm

2.3 檢驗控制

在模片成型后到粘模前需經(jīng)過兩道檢驗,均采用將模片放在平板上進行檢驗,如圖8 所示,變形超過2 mm 的報廢,小于2 mm 的流入下道工序。

圖8 用來檢驗?zāi)F冃蔚钠脚_

2.4 涂料及烘烤工藝

薄壁類離合器殼鑄件容易變形,為保證泡沫塑料模在運輸、填砂、振動時不變形、不破壞,涂料就應(yīng)該具備較高的室溫強度;因復(fù)雜箱體類鑄件需較高的澆注溫度,金屬液澆注和成形過程中涂層易破裂,造成塌箱、粘砂等缺陷,同時涂料應(yīng)具有較高的高溫強度。涂料的這兩個強度指標是至關(guān)重要的。另外薄壁復(fù)雜箱體掛涂料后烘烤過程的控制是保證鑄件尺寸的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。烘烤溫度不宜過高,受熱應(yīng)均勻,防止局部脫水過快而變形。同時采用合理支撐,用壓塊等工裝限制易變形部位。

3 結(jié) 論

通過鑄件設(shè)計結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以增加模片剛度,減少變形;通過合理的成型工藝和粘模工藝設(shè)計輔以合適的檢驗方法可有效減少鑄件變形;保證涂料的強度對控制變形有明顯作用;我公司現(xiàn)在此類產(chǎn)品變形能控制在0.5%以下。

[1]梁光澤.實型鑄造論文匯編[G].上海:上??茖W技術(shù)情報研究所,2008.

[2]章舟.消失模鑄造生產(chǎn)實用手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2010.

[3]葉升平.消失模薄壁箱體鑄件變形的防止措施[J].鑄造技術(shù),2000(6):27-29.

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