薄壁類(lèi)汽車(chē)離合器殼消失模鑄造變形缺陷的控制

劉永其，鄭國(guó)威，周杰敏，晁偉兵

（金華萬(wàn)里揚(yáng)機(jī)械制造有限公司，浙江金華 321000）

薄壁類(lèi)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(kāi)始試產(chǎn)到大批量生產(chǎn)，主要的質(zhì)量問(wèn)題是變形。根據(jù)公司設(shè)備和產(chǎn)品的實(shí)際情況，總結(jié)出了一套適合生產(chǎn)該類(lèi)薄壁離合器殼的工藝方法，其中筆者認(rèn)為影響此類(lèi)產(chǎn)品變形的最關(guān)鍵工序是在埋箱造型工序，下面簡(jiǎn)單闡述以供各同行參考交流

1 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

薄壁類(lèi)離合器殼鑄件塑料模片在成型、刷涂料、搬運(yùn)、填充、振實(shí)、抽真空過(guò)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(jìn)行鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，除考慮傳統(tǒng)鑄造結(jié)構(gòu)要求外，最重要一點(diǎn)就是重點(diǎn)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(dāng)增加涂料厚度、增加造型埋箱過(guò)程中受力部位壁厚、工藝補(bǔ)貼及設(shè)計(jì)反變形量，有利于防止因變形而影響鑄件尺寸。同時(shí)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮成型發(fā)泡的泡塑珠?？商盍闲约霸煨驼駥?shí)過(guò)程的干砂可填充性，防止因進(jìn)料不足影響強(qiáng)度以及因填砂不均勻而造成變形。圖2 所示為設(shè)置加強(qiáng)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(lèi)離合器殼646L

圖3 為設(shè)置工藝補(bǔ)貼的示例，其中模片直徑AB 方向因在造型過(guò)程中A 處有一個(gè)窗口，此處受力小，直徑CD 方向受力大，經(jīng)實(shí)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(jī)加工車(chē)止口面時(shí)直徑AB 方向車(chē)不出而報(bào)廢，因此在直徑AB 方向附近的外圓壁厚可適當(dāng)加大2 mm ～4 mm，以減少因止口車(chē)不出而報(bào)廢。

圖2 設(shè)置加強(qiáng)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(dāng)增加2 mm～4 mm

2 鑄造工藝設(shè)計(jì)

2.1 成型工藝設(shè)計(jì)

成型時(shí)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(shí)取模片要雙手均勻用力拿取

成型后的擺放和烘干也會(huì)對(duì)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(gè)產(chǎn)品對(duì)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(duì)模片變形影響

2.2 粘模工藝設(shè)計(jì)

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

圖6 用來(lái)矯正和固定的工裝

圖7 設(shè)置多個(gè)三角形拉筋增加剛強(qiáng)度，固定木片厚度8 mm

2.3 檢驗(yàn)控制

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

圖8 用來(lái)檢驗(yàn)?zāi)Ｆ冃蔚钠脚_(tái)

2.4 涂料及烘烤工藝

薄壁類(lèi)離合器殼鑄件容易變形，為保證泡沫塑料模在運(yùn)輸、填砂、振動(dòng)時(shí)不變形、不破壞，涂料就應(yīng)該具備較高的室溫強(qiáng)度；因復(fù)雜箱體類(lèi)鑄件需較高的澆注溫度，金屬液澆注和成形過(guò)程中涂層易破裂，造成塌箱、粘砂等缺陷，同時(shí)涂料應(yīng)具有較高的高溫強(qiáng)度。涂料的這兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)是至關(guān)重要的。另外薄壁復(fù)雜箱體掛涂料后烘烤過(guò)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(guò)高，受熱應(yīng)均勻，防止局部脫水過(guò)快而變形。同時(shí)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(guò)鑄件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以增加模片剛度，減少變形；通過(guò)合理的成型工藝和粘模工藝設(shè)計(jì)輔以合適的檢驗(yàn)方法可有效減少鑄件變形；保證涂料的強(qiáng)度對(duì)控制變形有明顯作用；我公司現(xiàn)在此類(lèi)產(chǎn)品變形能控制在0.5%以下。

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

[2]章舟．消失模鑄造生產(chǎn)實(shí)用手冊(cè)[M］．北京：化學(xué)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.