欧美AAAAAA级午夜福利视,日韩一级欧美动漫国产在线观看,熟妇一区二区三区四区视频,丰满人妻一区二区三区色欲,久久久久人妻一区精品5555
 
當(dāng)前位置: 首頁 » 資訊 » 熱點新聞 » 正文

Martinrea Honsel 通過優(yōu)化冷卻控制消除熱裂

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-04-27
核心提示:通過優(yōu)化冷卻控制消除熱裂生產(chǎn)鑄件成本高昂,在極端情況下,生產(chǎn)剛一開始就會帶來危害:鑄件缺陷導(dǎo)致功能故障。開發(fā)周期越來越短

通過優(yōu)化冷卻控制消除熱裂

Martinrea Ho<em></em>nsel 通過優(yōu)化冷卻控制消除熱裂

生產(chǎn)鑄件成本高昂,在極端情況下,生產(chǎn)剛一開始就會帶來危害:鑄件缺陷導(dǎo)致功能故障。開發(fā)周期越來越短增加了缺陷出現(xiàn)的風(fēng)險。因此,我們越來越需要使用虛擬鑄件和工藝開發(fā)來提前減少風(fēng)險。

雖然現(xiàn)在精準預(yù)測縮孔已成為汽車行業(yè)鑄造廠的標準之一,然而對某處熱裂的預(yù)測仍處于起步階段。盡管現(xiàn)在可以預(yù)測某些關(guān)鍵區(qū)域,但預(yù)測的熱裂缺陷數(shù)量通常超過實際發(fā)生的數(shù)量。因此,作為工藝開發(fā)的一部分,仍然須在試驗階段進行熱裂缺陷的預(yù)防。

Martinrea Honsel是一家全球輕金屬零部件供應(yīng)商,也是MAGMASOFT®的老用戶,清晰地示范了如何使用模擬快速減少曲軸箱工藝開發(fā)過程中熱裂缺陷的產(chǎn)生。

在凝固過程中,由于冷卻速率不均,應(yīng)力會在鑄件中產(chǎn)生。在達到固相線溫度之前,當(dāng)應(yīng)力超過了材料的抗拉強度,就會產(chǎn)生所謂的熱裂(圖1)。鑄件局部壁厚的較大差異,以及剛性型芯或模具引起的收縮受阻會促進熱裂的產(chǎn)生。

Martinrea Ho<em></em>nsel 通過優(yōu)化冷卻控制消除熱裂

圖1:熱裂形成的主要因素

合金的凝固行為對于形成熱裂缺陷有重要影響。一般來說,當(dāng)高于固相線溫度,顯微組織就會表現(xiàn)出脆性行為。即使是因熱收縮受阻而產(chǎn)生的很小的機械應(yīng)變也會導(dǎo)致熱裂。如果合金的凝固溫度區(qū)間較小,則通??梢酝ㄟ^流動液態(tài)金屬液補縮熱裂。但是,如果合金的凝固溫度區(qū)間較大,液態(tài)流動會在早期受到密集的枝晶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的阻礙,不能補縮已經(jīng)形成的裂紋,從而導(dǎo)致熱裂形成。常用于曲軸箱的A226合金具有很大的凝固溫度區(qū)間,因其易產(chǎn)生熱裂的特點被人們所熟知。

盡早發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的缺陷

為了分析鑄件關(guān)鍵區(qū)域,應(yīng)力模塊(MAGMAstress)可以計算在凝固冷卻階段的任意時間點熱裂缺陷結(jié)果。當(dāng)液態(tài)金屬液無法通過枝晶間縫隙的結(jié)構(gòu)進行補縮時-評估局部應(yīng)變率是計算熱裂判據(jù)的重要參數(shù)。同時也考慮到了熱裂傾向隨著凝固時間的增加而增加。

可以使用測試鑄件對熱裂判據(jù)進行調(diào)整和驗證:鑄造不同長度的測試棒,這些測試棒厚壁區(qū)域在凝固過程中收縮受阻(圖2)。導(dǎo)致在厚壁和薄壁過渡區(qū)域的應(yīng)變最高,而且應(yīng)變的大小隨測試棒的長度增加而變大,因此,最短的測試棒顯示了具有最低的熱裂傾向,而最長的測試棒顯示了具有最高的熱裂趨勢。

Martinrea Ho<em></em>nsel 通過優(yōu)化冷卻控制消除熱裂

圖2:熱裂樣本裂紋敏感性計算

測試證實了模擬結(jié)果。最短的測試棒在任何測試中均未出現(xiàn)裂紋,而最長的測試棒在每個測試中均產(chǎn)生裂紋。與模擬結(jié)果相比,測試棒僅在一個位置出現(xiàn)裂紋,因為一旦第一個裂紋發(fā)生,應(yīng)力立即被釋放消除。

利用熱裂判據(jù),以便在早期識別出關(guān)鍵區(qū)域。該應(yīng)力計算考慮了模具對鑄件的收縮阻礙,即使目前模擬計算能力強大,此模擬計算過程也非常耗時。為了減少所需的計算時間來優(yōu)化鑄造工藝,比如更改現(xiàn)有鑄件的冷卻系統(tǒng)。Martinrea Honsel開發(fā)了一種方法:通過使用非常簡化的模型對容易發(fā)生熱裂的部位進行定性風(fēng)險評估。此優(yōu)化結(jié)果的通用性可以通過使用常規(guī)的熱裂缺陷預(yù)測(基于全應(yīng)力計算)來驗證。

這個案例在低壓鑄造的試生產(chǎn)中,重復(fù)發(fā)生曲軸箱的熱裂缺陷,我們把此缺陷作為優(yōu)化的起點,使用MAGMASOFT®應(yīng)力模擬來重現(xiàn)熱裂發(fā)生的部位(圖3)。

Martinrea Ho<em></em>nsel 通過優(yōu)化冷卻控制消除熱裂

圖3: 使用MAGMAstress預(yù)測曲軸箱的熱裂

Martinrea Honsel使用簡化的熱裂判據(jù)(SHC:Simplified Hot tear Criterion)評估了發(fā)生熱裂部位的凝固時間與受冷卻系統(tǒng)影響部位的凝固時間的差異。使用MAGMASOFT®的評估區(qū)域功能和“用戶結(jié)果”來生成和評估判據(jù)。

冷卻的啟動時間作為工藝變量,最小化SHC和縮孔作為優(yōu)化目標。優(yōu)化計算后的主效應(yīng)圖(圖4)顯示冷卻時間為153秒時,SHC顯著降低。在此之后較晚的冷卻啟動時間,SHC沒有明顯的改善。

Martinrea Ho<em></em>nsel 通過優(yōu)化冷卻控制消除熱裂

圖4: 冷卻啟動時間對熱裂傾向(SHC)和縮孔風(fēng)險的影響

相反,如預(yù)期,隨著冷卻時間的增加,所選區(qū)域的縮孔會增加。從133秒及更長的冷卻啟動時間開始,縮孔沒有進一步的顯著增加。因此,在優(yōu)化熱裂和縮孔這兩個目標之間存在典型的“目標沖突”。顯然,最優(yōu)解的唯一可能的時間窗口是93到133秒。

驗證結(jié)果

為了驗證優(yōu)化結(jié)果,大約在最佳窗口時間范圍的中間選擇了啟動時間,并進行了常規(guī)的應(yīng)力模擬。所選區(qū)域的縮孔結(jié)果不是很嚴重,熱裂判據(jù)結(jié)果已經(jīng)比原始情況有了顯著降低。在優(yōu)化后的冷卻時間基礎(chǔ)上進行的鑄造試驗,關(guān)鍵部位既無熱裂也無縮孔。

該例子清晰地說明了基于應(yīng)力的熱裂預(yù)測與簡化模型的有效組合,可以有效地分析不同的變量,從而可以識別鑄件中存在風(fēng)險的部位,并識別出具有顯著影響的工藝變量。這樣,可以快速制定出鑄件的質(zhì)量保證措施(圖5)。

Martinrea Ho<em></em>nsel 通過優(yōu)化冷卻控制消除熱裂

圖5: 評估不同冷卻時間對熱裂風(fēng)險的影響,并在實踐中驗證

Martinrea Ho<em></em>nsel 通過優(yōu)化冷卻控制消除熱裂

自創(chuàng)始以來,Martinrea Honsel一直堅持延續(xù)性和創(chuàng)新性。該公司創(chuàng)始人Fritz Honsel于100多年前首次提出這兩個詞。多年來,該公司多次成功地將客戶的愿望和要求轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新的工藝和產(chǎn)品。如今,Martinrea Honsel已成為汽車行業(yè)公認的產(chǎn)品研發(fā)和批量生產(chǎn)的合作伙伴。該集團在德國、西班牙、巴西、墨西哥和中國的工廠生產(chǎn)用于乘用車和商用車的發(fā)動機、變速箱、懸掛裝置、底盤以及機械工程和其他應(yīng)用的鋁部件。

 
關(guān)鍵詞: 壓鑄

中華壓鑄網(wǎng)

線上服務(wù):資訊,訂單,人才,行業(yè)報告

線下服務(wù):會展,考察,培訓(xùn),技術(shù)咨詢

ID:cndcyz

中華壓鑄網(wǎng)公眾號

國內(nèi)壓鑄行業(yè)頗具影響力一站式服務(wù)平臺

 
[ 資訊搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 違規(guī)舉報 ]  [ 關(guān)閉窗口 ]

 
0條 [查看全部]  相關(guān)評論

 
推薦圖文
推薦資訊
點擊排行
     
    網(wǎng)站首頁 | 關(guān)于我們 | 付款方式 | 使用協(xié)議 | 聯(lián)系方式 | 網(wǎng)站地圖 | 網(wǎng)站留言 | 廣告服務(wù) | RSS訂閱