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压铸件缺陷,不良及对策事例集(十五)
发布日期:2018-01-11  来源:互联网  浏览次数:228
核心提示:对策事例〈模具镶块的倒塌对策〉1.问题点在本公司,使加工减少化的那种复杂的模具构成来铸造的产品在增加。在这些产品中,模具镶

对策事例〈模具镶块的倒塌对策〉

1.问题点

在本公司,使加工减少化的那种复杂的模具构成来铸造的产品在增加。在这些产品中,模具镶块上模芯铸拔销贯通构造的那种产品,镶块的前端倒塌,产品发生变形不良,使生产性降低。

2.现状把握

发生过不良的产品的外观显示在图1里。本产品的模具是以固定及可动模的左右两侧开始模芯的铸拔销多处贯通的形式构成的。而且,两模都组合有复数的镶块。发生问题的是,图1用圆圈表示部分的镶块,这部分详细表示在图2里。这个镶块设有3处的铸拔销的贯通孔,这里的中央部分前端的倒塌方向和铸拔销的进入方向是一样的。新模时也有发生,发生频度不规则,平均下来,大约间隔4000模左右发生。

3.主要原因解析

本产品的铸造条件表示在表1里。

1)原因推定

用关联图等讨论模芯倒塌原因并得出结果,首先,着眼于模芯铸拔销和贯通孔之间的间隙。

压铸前组装模具时,滑动滑块,铸拔销收容在贯通孔的状态时确认间隙(0.03~0.05)。这是在常温下确认,而铸造时模具温度上升出现热膨胀,间隙发生变化。也就是说,在高温时,无法保证适当的间隙,影响到模芯的倒塌,推测是这个原因。

2)CAE-热变形解析-

上记的推测用CAE进行了验证。热变形解析的解析条件表示在表2里,形状数据表示在图3里。

形状数据作为倒塌的发生部分。使用的软件设备是ANSYS(控制网络系统).

图3表示的(a).(b)的2个数据,就像下面那样设定拘束条件。 (a)设想是镶块的单纯热变形,镶块被可动模收纳的部分进行完全拘束。

(b)设想是贯通孔里铸拔销回位后的热变形,追加上(a)的束缚,对贯通孔一半进行向圆周方向束缚。

而且,用拘束条件(a).(b)两者,对镶块可动模收纳部分设定为473K,其他为423K(参考另外实施的凝固解析结果)。作为评价方法 ,常温的热变形前数据和温度条件设定后的热变形数据进行比较,求出热变形量。

拘束条件(a).及(b)的热变形表示在图4里。随着热变形,被显示出贯通孔向箭头的方向偏0.18mm。还有,预测到铸拔销收纳状态下贯通孔和铸拔销的间隙0.08mm扩展。从以上可判定镶块前端发生倒塌的流程如以下。

(a)贯通孔因热变形而偏掉,使铸拔销和镶块发生干涉,镶块的前端发生倒塌。或是(b)铸拔销收纳在贯通孔后,贯通孔和铸拔销的间隙变大,这里扎进铝溶汤,发生毛刺。→在做接下来一模时,因毛刺扎在铸拔销和镶块之间,镶块前端倒塌。

4.对策

依据CAE验证考虑了对策方案。几个表示在表3里。随着这些对策的实施,模具前端倒塌的问题基本上得到了解决。


 

对策事例〈极细铸拔销的折断对策〉

1.问题点

是属于汽车引擎部品,通过空气和汽油进行混合的汽化部品,在连续铸造时铸拔销折断多发,对生产带来障碍。

2.现状把握

连续铸造时的铸拔销的平均耐用模数是1400模,全都是局部加压销附近的而且是极细的铸拔销(销径Φ2.7×长度38)。图2表示了铸拔销的折断状态,图3显示了破断面的调查。接下来,①可看到铸拔销发生拉伤 ②折断的起点是拉伤发生处的销的中央部 ③可看到破面有疲劳破坏特有的条纹。还有局部加压有或没有时铸拔销的弯曲调查 ④无局部加压时,铸拔销弯曲(销根部开始向前端弯曲)没有发生,但是有局部加压时,发生铸拔销弯曲。从以上的事可考虑到铸拔销折断是因为收缩因为收缩力和局部加压因为弯力而造成的疲劳破坏。

3.主要原因解析

图4 表示了拉伤发生相关的特性要因图。这里,不影响产品形状.品质为因素选定铸拔销的表面处理再订立对策方案。还有,考虑到因铸拔销受溶汤影响而加热,收缩强度降低,所以要选定高温下强度高的铸拔销材质进行对策。

4.对策

4.1 铸拔销的表面处理变更

在我司,作为铸拔销的表面处理,以HRC45±2调质后的SKD61材进行扩散渗氮(盐浴),关于其他的表面处理进行溶损试验,决定选定耐溶损性高的表面处理。把供试材(Φ11×长度90的HRC40调质的SKD61材进行各种表面处理)放在溶汤温度650℃的铝材质ADC10里浸透,以公转旋转数100rpm的条件使其自转公转,每30分钟取出3次,附在上面的AL用NaOH30%的水溶液除去后,用电子秤查出减少的重量,评价溶损性。

图5表示了各种供试材的溶损试验结果。溶损性最高的是CrN,比起扩散渗氮,是极低的3/1000的溶损。可以想像CrN的耐溶性高,比起Ti系列,和Al形成化合物相对比较难,Al很难附着。

4.2铸拔销的材质变更

我司的铸拔销的材质是,硬度以HRC45±2调质成的SKD61,但是作为铸拔销的溶汤加热后收缩强度减低的对策,变更采用高温强度能达到最高的热间锻造型用钢YXR33。表1表示了SKD61和YXR33的机械的性质。YXR33相对于SKD61有约2倍的高温强度。

5.对策结果

把铸拔销的表面处理变更为CrN,材质变更为YXR33,进行实际铸造,结果表示在表2。和变更前比较,耐用模数延伸到约12倍约15000模,连续铸造时的铸拔销的定期交换以13000模,做到防止铸拔销折断。

还有,铸拔销费用和铸拔销更换费用减少,其总费用可减少90%。

 


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