Кейс: Литье под давлением алюминиевых сплавов. Прецизионное производство для автомобильной промышленности

В этом примере решения описано, как наша прецизионная пресс-форма для литья под давлением из алюминиевого сплава решила проблему преждевременного выхода из строя для производителя автомобильных компонентов, выпускающего крышки цепи двигателя V8. Внедрение инновационной трехплитной пресс-формы с двухканальной системой заливки позволило увеличить срок службы пресс-формы с 20 000 до более чем 100 000 циклов, сохраняя при этом точность размеров в пределах ±0,01 мм.

Клиент, ведущий поставщик автозапчастей, столкнулся со значительными производственными проблемами при литье крышек цепи двигателя V8. Компонент требовал исключительной стабильности размеров и качества поверхности для надлежащего уплотнения, но традиционные конструкции пресс-форм неизменно выходили из строя примерно через 20 000 циклов из-за эрозии в критических зонах уплотнения.

Основная техническая задача заключалась в конструкции замкнутой формы компонента и особых требованиях к уплотнению. Крышка цепи, изготовленная из алюминиевого сплава A380 с плотностью 2,45 г/см³, имела размеры 305,059 мм * 243,811 мм * 88,683 мм с толщиной стенки ≥2,1 мм. Традиционная конструкция пресс-формы приводила к прямому воздействию расплавленного алюминия на область канавки уплотнения во время впрыска, что приводило к:

• Раннему растрескиванию на критических уплотнительных поверхностях примерно через 20 000 циклов
• Видимым поднятым трещинам на литых компонентах, ухудшающим герметичность
• Частым перерывам в производстве для обслуживания пресс-формы и замены компонентов
• Нестабильному качеству деталей влияющему на точность сборки и производительность

Наша техническая команда разработала комплексное решение, ориентированное на архитектуру пресс-формы, выбор материала и точность изготовления:

Мы внедрили трехплитную структуру пресс-формы с двухцентровой системой заливки, которая произвела революцию в схеме заполнения. Эта конструкция включала:

• Двухканальное расположение стратегически расположенное для предотвращения прямого воздействия на чувствительные области канавок уплотнения
• Оптимизированную систему литников обеспечивающую сбалансированное заполнение и снижение турбулентности
• Усовершенствованные механизмы блокировки и ограничения совместимые с оборудованием для литья под давлением клиента
• Изогнутые поверхности разъема исключающие необходимость использования отдельных деталей и упрощающие извлечение

Используя наши возможности обработки на станках с ЧПУ, мы изготовили компоненты пресс-формы с исключительной точностью:

• Изготовление основания пресс-формы из высококачественной стали H13 с превосходной термостойкостью
• Обработку полости для достижения шероховатости поверхности Ra 0,4 мкм для улучшения извлечения деталей
• Конформные каналы охлаждения созданные с использованием технологии аддитивного производства
• Проверку размеров на каждом этапе производства, обеспечивающую совокупные ошибки <0,01 мм

Мы внедрили строгую систему контроля качества, включающую:

• Моделирование CAE заполнения и затвердевания пресс-формы с использованием программного обеспечения AnyCasting
• Проверку критических размеров с помощью координатно-измерительной машины (КИМ)Пробные производственные запуски
• с подробной документацией по параметрамОбработку поверхности
• путем азотирования для повышения износостойкостиРезультаты и показатели эффективности

Увеличенный срок службы пресс-формы

• , с 20 000 до более чем 100 000 цикловСнижение частоты технического обслуживания
• с увеличением интервалов между профилактическими работамиСтабильное качество деталей
• поддерживаемое на протяжении всего увеличенного срока производстваПовышенная эффективность производства

• за счет оптимизированной конструкции каналов охлаждения95% выход годных с первого прохода
• исключение операций вторичной обработкиУлучшение общей эффективности оборудования на 27%
• (OEE) для производственной линииУлучшения качества

• стабильно поддерживается в пределах спецификации ±0,01 ммКачество обработки поверхности
• достижение Ra 1,6 мкм без дополнительной обработкиОтсутствие дефектов канавок уплотнения
• на протяжении всего периода валидации в 50 000 цикловТехнические характеристики

беспрецедентной долговечности пресс-формы при соблюдении самых строгих стандартов качества для наших премиальных клиентов в автомобильной промышленности. Техническое партнерство и постоянная поддержка были неоценимы для нашей работы." - Менеджер по производству, Клиентская автомобильная компанияЗаключение

технический опыт в области обработки на станках с ЧПУ и проектирования пресс-форм позволил клиенту добиться значительных улучшений в производительности, качестве и экономической эффективности. Успех этого проекта подчеркивает нашу приверженность предоставлению решений, которые решают реальные производственные задачи, расширяя границы возможного в технологии литья под давлением.