مطالعه موردی قالب ریخته گری دایکست آلیاژ آلومینیوم: تولید دقیق برای کاربردهای خودرو

این مطالعه موردی مستند می‌کند که چگونه قالب ریخته‌گری دقیق آلیاژ آلومینیوم ما، مشکلات خرابی زودرس را برای یک تولیدکننده قطعات خودرو که درپوش‌های زنجیر موتور V8 تولید می‌کند، حل کرد. با پیاده‌سازی یک قالب نوآورانه سه صفحه‌ای با سیستم دوگانه، ما طول عمر قالب را از 20000 به بیش از 100000 شات افزایش دادیم و در عین حال دقت ابعادی را در محدوده ±0.01 میلی‌متر حفظ کردیم.

مشتری، یک تامین‌کننده پیشرو قطعات خودرو، با چالش‌های تولید قابل توجهی با ریخته‌گری‌های درپوش زنجیر موتور V8 خود مواجه بود. این قطعه به پایداری ابعادی استثنایی و کیفیت سطح برای عملکرد آب‌بندی مناسب نیاز داشت، اما طرح‌های قالب سنتی به طور مداوم در حدود 20000 چرخه به دلیل فرسایش در مناطق آب‌بندی بحرانی شکست می‌خوردند.

چالش فنی اصلی بر روی طراحی بسته قطعه و الزامات آب‌بندی خاص متمرکز بود. درپوش زنجیر، ساخته شده از آلیاژ آلومینیوم A380 با چگالی 2.45 گرم بر سانتی‌متر مکعب، ابعاد 305.059 میلی‌متر * 243.811 میلی‌متر * 88.683 میلی‌متر با ضخامت دیواره ≥2.1 میلی‌متر داشت. طراحی قالب معمولی باعث می‌شد آلومینیوم مذاب مستقیماً بر ناحیه شیار آب‌بندی در حین تزریق تأثیر بگذارد و منجر به موارد زیر شود:

• ترک خوردن زودهنگام در سطوح آب‌بندی بحرانی پس از حدود 20000 چرخه
• ترک‌های برجسته قابل مشاهده بر روی قطعات ریخته‌گری که عملکرد آب‌بندی را به خطر می‌اندازد
• توقف‌های مکرر تولید برای نگهداری قالب و تعویض قطعات
• کیفیت ناسازگار قطعات که بر دقت و عملکرد مونتاژ تأثیر می‌گذارد

تیم فنی ما یک راه‌حل جامع با تمرکز بر معماری قالب، انتخاب مواد و دقت تولید توسعه داد:

ما یک ساختار قالب سه صفحه‌ای با سیستم دروازه دو مرکزی را پیاده‌سازی کردیم که الگوی پر کردن را متحول کرد. این طرح شامل موارد زیر بود:

• محل قرارگیری دوگانه دروازه که به طور استراتژیک قرار گرفته‌اند تا از ضربه مستقیم به نواحی شیار آب‌بندی حساس جلوگیری شود
• سیستم دونده بهینه شده که پر کردن متعادل و کاهش تلاطم را تضمین می‌کند
• مکانیزم‌های قفل و محدودکننده پیشرفته سازگار با تجهیزات ریخته‌گری تحت فشار مشتری
• سطوح جداسازی منحنی که نیاز به قطعات شل را از بین می‌برد و بیرون‌اندازی را ساده می‌کند

با استفاده از قابلیت‌های ماشین‌کاری CNC، ما اجزای قالب را با دقت استثنایی تولید کردیم:

• ساخت پایه قالب از فولاد H13 ممتاز با مقاومت حرارتی برتر
• ماشین‌کاری حفره دستیابی به سطح پرداخت Ra 0.4 میکرومتر برای بهبود رهاسازی قطعه
• کانال‌های خنک‌کننده منطبق ایجاد شده با استفاده از فناوری تولید افزایشی
• تأیید ابعادی در هر مرحله از تولید که خطاهای تجمعی را تضمین می‌کند <0.01mm

ما یک سیستم کنترل کیفیت دقیق شامل موارد زیر را پیاده‌سازی کردیم:

• شبیه‌سازی CAE از پر کردن و انجماد قالب با استفاده از نرم‌افزار AnyCasting
• تأیید دستگاه اندازه‌گیری مختصات (CMM) از ابعاد بحرانی
• اجرای تولید آزمایشی با مستندات پارامترهای دقیق
• تصفیه سطح از طریق نیتریدینگ برای افزایش مقاومت در برابر سایش

پیاده‌سازی قالب ریخته‌گری آلیاژ آلومینیوم ما نتایج متحول‌کننده‌ای را به همراه داشت:

• طول عمر سرویس قالب 500% افزایش یافت، از 20000 به بیش از 100000 چرخه
• کاهش دفعات نگهداری با فواصل طولانی‌تر بین خدمات پیشگیرانه
• کیفیت ثابت قطعات که در طول اجراهای تولید طولانی مدت حفظ شد

• 30% کاهش در زمان چرخه از طریق طراحی کانال خنک‌کننده بهینه شده
• 95% نرخ بازدهی بار اول حذف عملیات بازکاری ثانویه
• 27% بهبود در اثربخشی کلی تجهیزات (OEE) برای خط تولید

• دقت ابعادی به طور مداوم در محدوده مشخصات ±0.01 میلی‌متر حفظ شد
• کیفیت سطح پرداخت دستیابی به Ra 1.6 میکرومتر بدون پردازش اضافی
• صفر نقص شیار آب‌بندی در طول دوره اعتبارسنجی 50000 چرخه

"طراحی قالب نوآورانه و تولید دقیق ارائه شده توسط SINBO، قابلیت‌های تولید ما را متحول کرده است. ما به طول عمر بی‌سابقه قالب در حالی که بالاترین استانداردهای کیفیت را برای مشتریان خودرویی ممتاز خود حفظ می‌کنیم، دست یافته‌ایم. مشارکت فنی و پشتیبانی مداوم برای عملیات ما بسیار ارزشمند بوده است." - مدیر تولید، شرکت خودروسازی مشتری

این مطالعه موردی نشان می‌دهد که چگونه طراحی قالب استراتژیک و تولید دقیق می‌تواند چالش‌های تولید پیچیده را در ریخته‌گری آلومینیوم حل کند. تخصص فنی ما در ماشین‌کاری CNC و مهندسی قالب مشتری را قادر ساخت تا پیشرفت‌های قابل توجهی در بهره‌وری، کیفیت و مقرون به صرفه بودن به دست آورد. موفقیت این پروژه بر تعهد ما به ارائه راه‌حل‌هایی که به چالش‌های تولید واقعی می‌پردازند و در عین حال مرزهای آنچه در فناوری ریخته‌گری تحت فشار امکان‌پذیر است را جابه‌جا می‌کنند، تأکید می‌کند.