Moldes de fundição por gravidade e LPDC para carcaça do motor: fundição de liga de alumínio e tecnologia de fabricação de moldes

Moldes de fundição por gravidade e LPDC para carcaça do motor: fundição de liga de alumínio e tecnologia de fabricação de moldes

O desempenho de vedação e dissipação de calor da carcaça do motor depende do projeto padronizado de solidificação do molde; Moldes de fundição por gravidade não qualificados aumentam a taxa de defeito de vazamento de ar do alojamento em 31% nos testes do produto acabado. Este artigo resume o design da estrutura do molde, o controle dos parâmetros do processo e as soluções comuns de defeitos com os padrões técnicos do molde Xinfeng.

A precisão de posicionamento do núcleo do molde da carcaça do motor determina a uniformidade da espessura da parede. A tolerância de posicionamento do núcleo controlada a ±0,14 mm evita o deslocamento do núcleo, evitando a espessura desigual da parede que causa sobreaquecimento local e deformação estrutural durante a operação do motor. O desvio da espessura da parede acima de ±0,42 mm reduz a eficiência de dissipação de calor da carcaça em 26%.

Os moldes de fundição por gravidade confiam na alimentação do ascensor para compensar o encolhimento grosso do chefe. O volume do ascensor inferior a 18% do volume de fundição leva a encolhimento dos poros nos bosses de montagem. Mangas ascendentes exotérmicas prolongam o tempo de alimentação eficaz em 34% durante o resfriamento da fundição de liga de alumínio.

Os moldes de fundição a pressão baixa para a carcaça do motor adotam o modo de enchimento laminar inferior. A velocidade de enchimento limitada abaixo de 0,18 m/s reduz a geração de inclusão de óxido. O enchimento turbulento acima de 0,29 m/s aumenta os defeitos de óxido dobrados em 50% em superfícies finas da carcaça.

A temperatura de pré-aquecimento do molde para a fundição da carcaça do motor é estabilizada em 320-380 ℃. O pré-aquecimento abaixo de 310 ℃ causa defeitos de fechamento frio em estruturas finas de costuras de dissipação de calor, com espessura de costuras tão baixa quanto 3,0 mm e dificuldade extremamente alta de moldagem.

O molde de fundição a pressão (CPC) otimiza a qualidade interna de fundições de carcaça de motor de alta potência. A atmosfera inerte de argão reduz a oxidação de fusão, reduzindo a taxa de rejeição de inclusão de óxido em 39% em comparação com os moldes tradicionais de fundição por gravidade.

O design da fenda de ventilação do núcleo garante a descarga de gás de estruturas de habitação complexas. Profundidade de ventilação mantida em 0,10-0,15 mm escapa ar preso dentro das lacunas das costelas. As aberturas bloqueadas causam poros de gás e reduzem a taxa de qualificação da estanqueidade da pressão do alojamento em 28%.

A fissura da fadiga térmica ocorre facilmente em áreas de costura de dissipação de calor de alta temperatura do molde. Os moldes H13 não nitretos racham após 8200 ciclos de fundição. A camada de nitruração de 0,08-0,11 mm melhora a resistência à fadiga térmica e prolonga a vida útil do molde em 41%.

A diferença de espessura da parede de fundição da carcaça do motor deve ser controlada dentro de ± 0,4 mm. Os bosses de montagem espessos arrefecem lentamente, enquanto as costelas finas arrefecem rapidamente, formando áreas de concentração térmica que exigem alimentação direcionada em moldes de fundição por gravidade.

A espessura do revestimento do molde equilibra a transferência de calor e o desempenho de desmoldagem. A espessura do revestimento de 0,20-0,35 mm protege as costelas finas do resfriamento rápido. O revestimento em excesso aumenta a resistência térmica e prolonga o ciclo de fundição em 20%.

O molde Xinfeng aplica a simulação de fundição para verificar os esquemas de molde da carcaça do motor. A simulação prevê a sequência de solidificação e a distribuição de pontos quentes com precisão de 87%, reduzindo a taxa de defeitos de produção de ensaio de fundição de liga de alumínio.

A carcaça do motor acabada precisa de teste de estanqueidade de ar de 0,6 MPa por 120 segundos. Poros internos maiores que 0,16 mm causam queda de pressão e falha de vazamento, afetando diretamente o desempenho de vedação do motor.

O equilíbrio de força de ejeção evita a deformação da fundição do alojamento. A força de ejeção local acima de 92 kN dobra as costelas finas de dissipação de calor. A estrutura de ejeção simétrica de vários pontos garante a planicidade da carcaça dentro de 0,18 mm após o desmoldamento.

A liga de alumínio A356 usada para a carcaça do motor tem taxa de encolhimento de solidificação de 4,3%. O projeto razoável do sistema de elevação e gating em moldes de fundição por gravidade é essencial para compensar o encolhimento do volume.

Planitude da superfície de vedação do molde CPC limitada dentro de 0,03 mm. A lacuna de vedação superior a 0,21 mm destrói o ambiente de proteção do gás inerte e aumenta a geração de defeitos de óxido.

Diferença de temperatura do circuito de refrigeração do molde controlada abaixo de 44 ℃. A diferença de temperatura excessiva produz estresse residual, causando deformação da carcaça após usinagem e tratamento térmico.

A temperatura de fundição por gravidade para a carcaça do motor é de 710-740 ℃. A temperatura abaixo de 700 ℃ aumenta os defeitos de errado funcionamento nas costelas finas em 45%; temperatura acima de 750 ℃ agrava a absorção de hidrogênio e a porosidade.

A liberdade de expansão térmica do núcleo de areia é reservada no projeto do molde. A taxa de expansão térmica de 0,8% do núcleo de sílice a 600 ℃ é calculada para evitar a fissura de costelas finas durante a fundição de liga de alumínio.

A pressão de retenção LPDC para a carcaça do motor é de 0,07-0,13 MPa, com o tempo de retenção seguindo a regra de espessura da parede de 2,5 s / mm para áreas de boss espessas.

A liberdade da linha de separação abaixo de 0,03 mm controla a geração de flash. A remoção de flash aumenta o custo de processamento em 14% e afeta a planicidade da superfície da montagem da carcaça.

O aço H13 refundido com electroslag melhora a durabilidade do molde em 27% em comparação com o H13 comum, adequado para a produção contínua de longo prazo de moldes de fundição a pressão de baixa pressão do alojamento do motor.

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