广东鸿图：变速箱侧盖压铸成形的缺陷分析及对策

原标题：广东鸿图：变速箱侧盖压铸成形的缺陷分析及对策

铝合金因具有质量轻、强度高、耐腐蚀等特点而广泛应用于汽车零部件的生产。铝合金变速箱离壳、变壳、侧盖在恶劣环境下工作,要求合金具有质轻、散热性好等性能。可以通过净化、精炼、细化、变质等控制材质品质,使铸件品质稳定。由于变速箱侧盖在特殊环境下工作,对耐磨、抗热、抗变形、气密性等有特殊要求,其压铸工艺开发具有一定的难度。

广东鸿图科技股份有限公司工程师安肇勇等在《特种铸造及有色合金》期刊上发表了题为“变速箱侧盖压铸成形的缺陷分析及对策”的文章，作者针对某变速箱侧盖铝合金的压铸成形,应用数值模拟方法,分析铝合金液体流动充型状态与铸件缺陷的分布,确定了铸件的浇注系统与排气系统,大大减少了模具的开发周期。同时在试模与试生产阶段,从浇注、工艺、模具等方面分析了不同缺陷产生的原因,提出了改善措施。结果表明,合理的浇注、排气系统与合理的冷却是获得高品质压铸件的关键。

图文结果

本课题开发的汽车变速箱侧盖压铸件见图1。该铸件轮廓尺寸为425 mm×355 mm×71 mm，质量为3.3kg，平均壁厚为2.3mm，投影面积为112280mm2铸件材质为Al-11Si-2Cu，有多处厚壁热节部位，易产生缩孔缺陷；产品毛坯平面度要求为0.6 mm，外观无明显的压痕；产品加工后密封面气缩孔为Φ0.5~1.0mm的允许1个，小于Φ0.5mm的允许2个，轴承孔机加工后不允许有气缩孔外露；内腔试漏压力为0.05MPa，泄漏量≤8mL/min，油道试漏压力为0.3 MPa，泄漏量≤8mL/min；硬度(HB)≥58。该铸件在13500kN的压铸机上生产。

图1 变速箱侧盖压铸件

图2 浇注方案1

图3 浇注方案2

图4 游标孔为进浇方向

图5 放油螺栓作进浇方向

压铸件质量为3.3kg，渣包与溢流道质量为0.52kg，压射有效长度为70cm，冲头半径为5cm，所以内浇口快压射起点距离约为50cm。

表1 压铸工艺参数选择

图6 油道与轴承孔位无气孔

图7 产品不同位置缺陷

图8 入料口缩孔

图9 模具温度布置

图10 产品冷隔

图11 入料口型芯针扣伤

表2 压铸件水冷与正常冷却时的硬度对比

表3 压铸件平面度的测量结果

图12 压铸件平面度测量点

合理的入料口设计既是铸件良好内部品质的重要保障，又是铸件表面成形良好的重要依据；型芯针的高压冷却解决了压铸件热节处的缩孔缺陷；合理的排气结构设计是减少铸件表面冷隔缺陷的重要方法；型芯针合理的脱模斜度能够大大减少模具的故障，提高生产效率；合适的Cu含量是保证铸件硬度要求的重要手段；动定模包紧力的合理分布，可以提高压铸件的平面度。

本文作者：

安肇勇 万里 黄志垣 陈亮 谭小明 江永河

广东鸿图科技股份有限公司

本文来自：《特种铸造及有色合金》杂志，《压铸周刊》战略合作伙伴