CN111004946B - 一种变速箱离合器壳体的压铸成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变速箱离合器壳体的压铸成型工艺，改善了传统压铸工艺依靠实际生产经验和反复试错法来提升变速箱离合器壳体品质的局限性，利用ProCAST软件对变速箱离合器壳体压铸过程进行CAE模拟，得出缩松、缩孔等缺陷最小情况下的压铸工艺参数，并且分析判断制定所需的压铸模具；同时变速箱离合器壳体的压铸模具开设相应的排气槽，且设有多个顶出机构，有利于充型过程中压铸模具内部空气及时排出，从而避免浇注不足和气孔等缺陷的产生。

Description

一种变速箱离合器壳体的压铸成型工艺
技术领域
本发明涉及压铸工艺领域，特别是涉及一种变速箱离合器壳体的压铸成型工艺。
背景技术
目前，变速箱离合器壳体属于较复杂的产品，为了减少变速箱离合器壳体在成型过程中的缩松、缩孔等缺陷，主要有两个办法：一、是修改原有压铸模具中的浇注系统和排溢系统等结构；二、是调整相应的压铸工艺参数。第一种方法虽然效果显著，但是设计模具内部结构改变，时间成本以及模具成本较高，而第二种方法仅涉及模具温度、压射速度和浇注温度等参数的调整即可，十分便捷。但现在并没有一种系统的压铸成型工艺来快速得出上述的参数。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种变速箱离合器壳体的压铸成型工艺，改善了传统压铸工艺依靠实际生产经验和反复试错法来提升变速箱离合器壳体品质的局限性，利用ProCAST软件对变速箱离合器壳体压铸过程进行CAE模拟，得出缩松、缩孔等缺陷最小情况下的压铸工艺参数，并且分析判断制定所需的压铸模具。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种变速箱离合器壳体的压铸成型工艺，包括以下步骤：
s1、将变速箱离合器壳体所对应的模具模型转化为x-t格式导入到ProCAST软件，通过补面的方式生成压铸件，压铸件采用小网格划分；
s2、变速箱离合器壳体的材质为铝合金，铝合金的组分以及各组分的质量百分比为：硅9.2～11.8％，铁0.6～1.1％，铜1.5～3.4％，镁0.15～0.25％，锰0.4～0.6％，锌<1.0％，镍<0.5％，锡<0.2％，铅<1.0％，铬<1.0％，其余为铝，利用ProCAST软件的热力学计算能力，通过输入实际生产中铝合金主要成分的平均值，得到想用的热物理性能；
s3、选取压铸件与压铸模具之间的界面传热系数1500W/(m2·℃)，根据冷却方式，选择冷却温度，当为空冷时，冷却温度为20摄氏度，当为水冷时，冷却温度为15摄氏度；
s4、设置热循环求得压铸模具达到热平衡时的温度，热循环的次数为12～18次，压铸模具初始温度为20摄氏度，在上、下压铸模具上选择分别3～5个点，绘制出模具温度变化曲线，经过多次热循环后，压铸模具温度逐渐保持恒定，选择热循环最终温度作为CAE模拟实验中压铸模具的初始温度；
s5、选取多组压射速度和浇注温度进行冲型过程模拟，得出最终合适的压射速度和浇注温度；
s6、进行实际生产。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充，s3中在模具温度变化曲线中选出温度变化最大的区域。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充，压射速度为2.5m/s、3.0m/s和3.5m/s选择其一。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的浇注温度为650摄氏度、660摄氏度和670摄氏度选择其一。
有益效果：本发明涉及一种变速箱离合器壳体的压铸成型工艺，改善了传统压铸工艺依靠实际生产经验和反复试错法来提升变速箱离合器壳体品质的局限性，利用ProCAST软件对变速箱离合器壳体压铸过程进行CAE模拟，得出缩松、缩孔等缺陷最小情况下的压铸工艺参数，并且分析判断制定所需的压铸模具；同时变速箱离合器壳体的压铸模具开设相应的排气槽，且设有多个顶出机构，有利于充型过程中压铸模具内部空气及时排出，从而避免浇注不足和气孔等缺陷的产生。
附图说明
图1是本发明所述的变速箱离合器壳体的结构示意图；
图2是本发明所述的模具温度变化曲线图；
图3是本发明所述的压射速度和浇注温度模具的组合实验图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种变速箱离合器壳体的压铸成型工艺，如图1-3所示，包括以下步骤：
s1、将变速箱离合器壳体所对应的模具模型转化为x-t格式导入到ProCAST软件，通过补面的方式生成压铸件，压铸件采用小网格划分；
s2、变速箱离合器壳体的材质为铝合金，铝合金的组分以及各组分的质量百分比为：硅9.2～11.8％，铁0.6～1.1％，铜1.5～3.4％，镁0.15～0.25％，锰0.4～0.6％，锌<1.0％，镍<0.5％，锡<0.2％，铅<1.0％，铬<1.0％，其余为铝，利用ProCAST软件的热力学计算能力，通过输入实际生产中铝合金主要成分的平均值，得到想用的热物理性能；
s3、选取压铸件与压铸模具之间的界面传热系数1500W/(m2·℃)，根据冷却方式，选择冷却温度，当为空冷时，冷却温度为20摄氏度，当为水冷时，冷却温度为15摄氏度；
s4、设置热循环求得压铸模具达到热平衡时的温度，热循环的次数为12～18次，压铸模具初始温度为20摄氏度，在上、下压铸模具上选择分别3～5个点，绘制出模具温度变化曲线，经过多次热循环后，压铸模具温度逐渐保持恒定，选择热循环最终温度作为CAE模拟实验中压铸模具的初始温度；
s5、选取多组压射速度和浇注温度进行冲型过程模拟，得出最终合适的压射速度和浇注温度；
s6、进行实际生产。
改善了传统压铸工艺依靠实际生产经验和反复试错法来提升变速箱离合器壳体品质的局限性，利用ProCAST软件对变速箱离合器壳体压铸过程进行CAE模拟，得出缩松、缩孔等缺陷最小情况下的压铸工艺参数，并且分析判断制定所需的压铸模具。
同时变速箱离合器壳体的压铸模具开设相应的排气槽，且设有多个顶出机构，有利于充型过程中压铸模具内部空气及时排出，从而避免浇注不足和气孔等缺陷的产生。
当变速箱离合器壳体的压铸模具达到热平衡时，采用压射速度为3.0m/s、浇注温度为650摄氏度，变速箱离合器壳体压铸件的缩松、缩孔缺陷体积最小。在实际生产过程中，合金液是通过汤勺从保温炉内转运至压室内部，且合金液在流动过程中与汤勺和压室存在热损耗，不容忽视。热损耗会导致合金液温度降低10摄氏度以上，因此将保温炉内合金液温度控制在660摄氏度较为合适，即浇注温度为660摄氏度。试生产结果发现，可以得到表面光洁、品质良好的变速箱离合器壳体压铸件，并未发现存在明显的缩松、缩孔缺陷。
s3中在模具温度变化曲线中选出温度变化最大的区域，该温度变化最大的区域为压铸模具最容易产生热疲劳失效的区域。选出该温度变化最大的区域后，在实际生产中，加强对压铸模具温度的控制，防止温度相差过大，从而延长压铸模具的使用寿命。
压射速度为2.5m/s、3.0m/s和3.5m/s选择其一。
所述的浇注温度为650摄氏度、660摄氏度和670摄氏度选择其一。

Claims (3)

1.一种变速箱离合器壳体的压铸成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：
s1、将变速箱离合器壳体所对应的模具模型转化为x-t格式导入到ProCAST软件，通过补面的方式生成压铸件，压铸件采用小网格划分；
s2、变速箱离合器壳体的材质为铝合金，铝合金的组分以及各组分的质量百分比为：硅9.2～11.8％，铁0.6～1.1％，铜1.5～3.4％，镁0.15～0.25％，锰0.4～0.6％，锌<1.0％，镍<0.5％，锡<0.2％，铅<1.0％，铬<1.0％，其余为铝，利用ProCAST软件的热力学计算能力，通过输入实际生产中铝合金主要成分的平均值，得到想用的热物理性能；
s3、选取压铸件与压铸模具之间的界面传热系数1500W/(㎡·℃)，根据冷却方式，选择冷却温度，当为空冷时，冷却温度为20摄氏度，当为水冷时，冷却温度为15摄氏度；
s4、设置热循环求得压铸模具达到热平衡时的温度，热循环的次数为12～18次，压铸模具初始温度为20摄氏度，在上、下压铸模具上选择分别3～5个点，绘制出模具温度变化曲线，经过多次热循环后，压铸模具温度逐渐保持恒定，选择热循环最终温度作为CAE模拟实验中压铸模具的初始温度；
s5、选取多组压射速度和浇注温度进行冲型过程模拟，多组数据对比之后，得出最终合适的压射速度和浇注温度；
s6、进行实际生产；
在模具温度变化曲线中选出温度变化最大的区域。
2.根据权利要求1所述的一种变速箱离合器壳体的压铸成型工艺，其特征在于：所述的压射速度为2.5m/s、3.0m/s和3.5m/s选择其一。
3.根据权利要求1所述的一种变速箱离合器壳体的压铸成型工艺，其特征在于：所述的浇注温度为650摄氏度、660摄氏度和670摄氏度选择其一。
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