چکیده:این مطالعه یک فرآیند قالب بندی سریع برای جعبه های هسته رزین اپوکسی با استفاده از قاب های فولادی به عنوان ساختار بارگذاری ایجاد کرد. قالب کلی با بهینه سازی پارامترهای ریخته گری رزین و فرآیند پخت حاصل می شود. نتایج تجربی نشان می دهد که جعبه هسته رزین اپوکسی آماده شده ثبات مکانیکی عالی (مقاومت فشاری بیشتر از یا مساوی 85 مگاپاسکال) ، قوام بعدی (تحمل کنترل شده در 0 05 میلی متر) و عملکرد سطح (RA کمتر از یا مساوی 3.2 میکرومتر) را نشان می دهد. در مقایسه با قالب های فلزی سنتی ، این فناوری چرخه تولید را 62 ٪ (میانگین 16 ساعت برای تکمیل) کاهش می دهد و هزینه های تولید را 45 ٪ کاهش می دهد. همچنین کاربرد خوبی در شرایط مختلف کار (تغییر شکل<0.1mm after 200 thermal cycles at 280℃). This breakthrough technology significantly accelerates the iteration speed of casting process development and has been successfully applied in the prototyping of complex castings such as automotive engine blocks.
کلمات کلیدی:خط قالب گیری DISA ؛ قالب پلیمری ؛ سیستم موقعیت یابی هسته ؛ نمونه سازی سریع ؛ بهینه سازی فرآیند ریخته گری
موقعیت یابی فرآیند و چالش های فنی قاب هسته پایین
به عنوان یک وسیله موقعیت یابی اصلی در قلب تولید ریخته گری مدرن ، قاب هسته پایین مسئول موقعیت یابی دقیق و انتقال سیستم هسته ماسه (از جمله آهن سرد ، صفحه های فیلتر ، برش های بالابر و سایر ابزارها) است.
1.1 در سیستم های خودکار مانند خطوط قالب گیری عمودی DISA ، دقت موقعیت یابی آن به طور مستقیم تأثیر می گذارد:
Coaxiality از سیستم دروازه (کمتر از یا مساوی با 0. 1mm)
تحمل بعدی ریخته گری (CT8 یا بالاتر)
نرخ نقص سطح (مناطق کلیدی کمتر از یا مساوی با 0 5 ٪).
1.2 ماشینکاری سنتی CNC از فریم های هسته پایین آلومینیوم بازیگران انتگرال ، تنگناهای قابل توجهی را ارائه می دهد:
خطای تجمعی چندین فرآیند: خطای تجمعی سطح مرجع ناشی از پردازش جداگانه قالب بیرونی/جعبه هسته/کادر گوشه ای به 0. 2-0 5mm.
طراحی افزونگی سفت و سخت: برای اطمینان از استحکام ماشینکاری ، ساختار جامد بیش از 35 ٪ جرم نامعتبر را افزایش می دهد
هزینه اصلاح بالا: هنگامی که توسعه محصول جدید شامل اصلاح ابزار است ، تعمیر قالب فلزی بیش از 72 ساعت طول می کشد
مزایای دستیابی به قالب رزین اپوکسی
سیستم اپوکسی اصلاح شده (EPO-Tech 8200HS) مورد استفاده در این مطالعه ویژگی های نوآورانه زیر را نشان می دهد:
|
بعد عملکرد |
پارامتر فنی |
مزیت |
|
خصوصیات رئولوژیکی |
شاخص Thixotropic 1.8 (40 درجه) |
از تکثیر کامل حفره های پیچیده اطمینان حاصل کنید |
|
فرآیند پخت |
گرمایش شیب (60 درجه /2H +100 درجه /1.5h) |
استرس حرارتی کاهش می یابد و میزان انقباض کمتر از 0. 08 ٪ |
|
سیستم را تقویت کنید |
افزایش هم افزایی فیبر نانومتر/فیبر کربن |
مقاومت سایش 300 ٪ افزایش می یابد و HV به 210 می رسد |
|
ثبات ابعادی |
ضریب انبساط حرارتی 1.6 × 10^-5/ درجه |
-30-180 تغییر شکل کار<0.02mm |
تمرین مهندسی نشان می دهد که این سیستم مواد به ویژه برای:
تأیید سریع ابزار در مرحله تولید آزمایش (تکرار در طی 24 ساعت به پایان رسید)
Small batch flexible production (life>5000 چرخه)
شکل گیری ویژگی حفره پیچیده (می تواند RA {0}}}. سطح 8μm را تکرار کند)
ساخت سیستم فرایند نوآورانه
3.1 بهینه سازی توپولوژیکی ساختاری این چارچوب سبک وزن است که توسط انسدادگر Altair طراحی شده است ، و ضمن حفظ سفتی نقاط موقعیت یابی کلیدی ، 41 ٪ کاهش می یابد. حداکثر استرس معادل با تجزیه و تحلیل عناصر محدود ، که 43mpa است تأیید می شود
3.2 فرآیند ریخته گری دقیق یک سیستم آهن سرد مطابق سه بعدی ، همراه با کنترل پویا دمای قالب (1.5 درجه ± درجه) ، برای اطمینان از پر شدن رزین در پنجره ویسکوزیته {5}} pa. از سیستم موقعیت یابی لیزر (LDS {6}}) استفاده کنید تا از صحت نصب پین مکان یابی تعبیه شده (± 7 {7}}. 01mm) اطمینان حاصل کنید.
تأیید درخواست
در یک پروژه ریخته گری بدنه هیدرولیک شیرهای زوم ، با مقایسه با فرآیند سنتی ، پیشرفت قابل توجهی به دست آمد:
|
ارزیابی نشانگر |
گروه قالب فلزی |
گروه رزین اپوکسی |
میزان پیشرفت |
|
نرخ عبور قطعه اول |
63% |
92% |
+46% |
|
چرخه تولید آزمایشی |
22 روز |
شش روز |
-73% |
|
هزینه اصلاح ابزار |
¥38,000 |
¥6,500 |
-83% |
|
مقدار CPK اندازه ریخته گری |
1.12 |
1.87 |
+67% |