휠 허브를위한 저압 주조 금형의 설계 원리 및 프로세스 최적화 분석

1. 휠 허브의 저압 주조 과정에 대한 개요
휠 허브의 저압 주조 주로 폐쇄 압력 탱크의 공기압을 사용하여 용융 알루미늄 합금을 몰드 캐비티로 누르고 압력과 온도를 제어하여 정확한 충전 및 응고를 달성하는 데 의존합니다.
프로세스 흐름에 대한 간단한 설명 :
용융 용광로의 알루미늄 액체를 700-730 ° C로 가열하고;
금속은 닫힌 라이저를 통해 0.02-0.06 MPa의 공기압에 의해 밀립니다.
금속 액체는 난류 및 기공 형성을 줄이기 위해 금형의 바닥으로부터 금형 공동으로 천천히 채워진다;
압력은 우수한 수축 보상을 달성하기 위해 일정한 압력 하에서 일정 기간 동안 유지됩니다.
사전 설정 온도로 냉각 한 후, 금형이 열리고 주조가 배출된다;
열처리 및 처리와 같은 후속 프로세스를 입력하십시오.
프로세스 장점 :
순차적 응고 및 방향성 수축 보상이 달성 될 수있다.
주조의 내부 구조는 밀도가 높고 곡물은 세련됩니다.
금형 충전물은 더 안정적이며 복잡한 구조 휠에 적합합니다.
더 높은 재료 활용 및 수율.

2. 곰팡이 설계 원리 분석
휠 허브 몰드는 기하학적 성형 기능을 충족 할뿐만 아니라 열 균형, 응력 분포 및 자동화 된 공정의 요구 사항을 충족해야하며 구조적 강성, 열 피로 저항 및 공정 적응성이 우수합니다.
공동 구조 설계
표면 설계 원리 이별 :
축 방향 수평 이별은 일반적으로 곰팡이의 부드러운 개방을 보장하기 위해 채택됩니다.
이별 라인은 스포크와 높은 스트레스 영역을 피하기 위해 스포크와 높은 스트레스 영역을 피해야합니다.
갈비뼈와 벽 두께 사이의 전환 :
스포크 및 중앙 구멍 영역은 스트레스 농도를 방지하기 위해 부드러운 전환 및 갈비뼈로 설계해야합니다.
리브 두께는 주조의 두께의 0.6–0.8 배로 제어해야합니다.
코어 풀링 메커니즘 구성 :
코어 풀링은 스포크 내부 공간 또는 허브의 장식 구멍에 대한 실린더 또는 경사 가이드 컬럼에 의해 제어됩니다.
캐스팅 시스템 설계
레이아웃 수집 :
그것은 일반적으로 스포크의 바닥에 위치하여 상향식 충전을 달성하고 산화물 필름 내포물을 피합니다.
안정적인 유동장을 얻으려면 대칭 레이아웃을 유지하십시오.
라이저 설계의 핵심 사항 :
파이프 직경 설계는 일반적으로 직경이 30-50mm 인 압력 손실 및 유량 제어를 모두 고려해야합니다.
라이저에는 산화물 내포물을 가로 채기 위해 세라믹 필터가 장착되어 있어야합니다.
벤트 디자인 :
곰팡이의 상단 또는 모서리에 가느 다란 통풍구 또는 진공 구멍이 열립니다.
불완전한 충전 및 차가운 상태와 같은 표면 결함을 방지합니다.
냉각 시스템 설계
냉각수 채널 분포 :
워터 채널은 핫 존 (예 : 스포크 및 림)을 통과하며 구리 슬리브 또는 강관은 곰팡이 냉각에 사용됩니다.
수로 직경은 일반적으로 8-12mm이며 효율적인 열 전달을 보장합니다.
제어 가능한 냉각 :
금형의 각 부분의 온도 차이는 유속, 솔레노이드 밸브, 열전대 및 기타 시스템을 조정하여 제어 할 수 있습니다.
밀접한 루프 온도 제어를 달성하기 위해 금형 온도 컨트롤러 시스템을 도입 할 수 있습니다.
곰팡이 물질 및 표면 처리
곰팡이 스틸 선택 :
H13, 8407, SKD61 등과 같은 일반적으로 사용되는 것들.
열 응력이 농축되는 영역의 경우, 높은 열전도율 구리 합금 인서트 (예 : BECU)를 사용할 수 있습니다.
표면 강화 공정 :
질화 처리 : 표면 경도를 개선하고 곰팡이 고착을 방지합니다.
PVD 코팅 : 고온 산화 저항, 장수;
곰팡이 서비스 수명은 50,000-100,000 배에 도달 할 수 있으며 뜨거운 균열 및 마모 구역을 정기적으로 검사해야합니다.

3. 프로세스 최적화 분석
금속 충전 제어
충전 속도 곡선 :
산화 내포물을 줄이기 위해 전면 섹션을 천천히 채우는 것;
충전 완전성을 향상시키기 위해 후면 섹션의 상단 영역의 충전물을 가속화하십시오.
알루미늄 액체 온도 제어 :
너무 높으면 수축과 거친 곡물이 발생합니다.
너무 낮아서 충전을 어렵고 차가운 차가 닫을 수 있습니다.
일반적으로 690 ± 10 ° C에서 제어됩니다.
곰팡이 온도 제어 :
초기 금형 온도 200-250 ° C;
곰팡이 온도 컨트롤러 또는 흑연의 간헐적 스프레이를 통해 안정성을 유지하십시오.
핫 노드 제어
핫 노드 식별 방법 :
핫 존의 열 필드 분석은 시뮬레이션 소프트웨어 (예 : Magmasoft, Procast)의 도움으로 수행됩니다.
일반적인 핫 노드는 림과 스포크 사이의 전환 영역에 있습니다.
냉각 채널 최적화 :
유속을 증가시키고 채널 간격을 단축합니다.
높은 열전도율 재료를 사용하여 국부 냉각을 지원하십시오.
순차적 응고 제어 :
압력 증가 제어 또는 강제 냉각을 통한 방향 수축 보상을 달성합니다.
수축과 수축을 줄이고 밀도를 향상시킵니다.
수축 및 구멍의 억제
다공성 제어 :
알루미늄 액체를 미리 알루미늄 액체 (로터 탈수소화);
세라믹 폼 필터를 사용하여 슬래그를 필터링하십시오.
수축 보상 :
유지 시간과 압력 증가 속도를 조정하십시오.
핫 존에서 로컬 콜드 아이언 또는 보조 라이저를 설계하십시오 (수축 채널 시뮬레이션).
곰팡이 수명 관리
사이클 녹음 및 모니터링 :
곰팡이 수명 곡선을 기록하고 열 균열 영역의 형성 조건을 분석합니다.
표면 재 처리 기술 :
열 크래킹 영역의 수명을 연장하기 위해 레이저 클래딩 또는 전기 스파크 용접을 사용하십시오.
금형 열 사이클 시뮬레이션 :
곰팡이의 열 응력 분포를 시뮬레이션하고 피로 균열이 발생하기 쉬운 영역을 예측합니다.
금형 구조를 최적화하거나 냉각 계획을 조정하는 데 사용됩니다.

4. 개발 동향
자동차 산업이 휠의 경량, 안전 및 미학에 대한 수요가 높아짐에 따라 휠을위한 저압 주조 금형 기술도 다음과 같은 개발 추세를 제공합니다.
지능형 금형 구조
모듈 식 설계 : 교체 및 유지 보수 효율을 향상시킵니다.
통합 센서 : 곰팡이 온도, 냉각 효율 및 마모 정도의 실시간 모니터링.
디지털화 및 AI 디자인
디지털 트윈 프로세스 시뮬레이션 : 금형 구조 및 주조 프로세스 최적화;
AI 지능형 매개 변수 튜닝 : 주조 일관성 및 수율을 향상시킵니다.
녹색 제조
환경 친화적 인 릴리스 에이전트와 물 절약 냉각 시스템을 사용하십시오.
재료 활용을 최적화하고 폐기물 및 탄소 배출을 줄입니다.
다기능 통합 금형
자동화 및 생산 효율성을 향상시키기 위해 난방, 냉각, 진공 청소기 및 기타 시스템의 통합 설계를 실현하십시오.