تأثير تخطيط قناة التبريد على عمر خدمة قوالب صب LPDC عجلة سبائك الألومنيوم

يمكن أن يؤدي تخطيط قنوات التبريد بشكل غير صحيح إلى تقصير عمر قوالب صب LPDC بنسبة 42٪. يحدد تباعد القناة والقطر والمسافة إلى سطح التجويف التوازن الحراري في إنتاج عجلات الألومنيوم على نطاق واسع.
يجب الحفاظ على مسافة قناة التبريد إلى سطح تجويف القالب LPDC في حدود 12-18 مم ؛ مسافة أقل من 10 ملم تزيد من خطر التصدع بنسبة 31٪ ، في حين أن مسافة أكبر من 20 ملم تقلل من كفاءة التبريد في إنتاج صب سبائك الألومنيوم.
بالنسبة لقوالب صب الجاذبية ، يمكن أن يؤدي قطر قناة التدفق أقل من 8 مم بسهولة إلى انسداد قناة التدفق ؛ تشير بيانات الصناعة إلى أن 28٪ من عيوب المسام في العجلة ترتبط بعدم كفاية تدفق المياه بسبب حجم قناة التبريد الداخلية الصغيرة.
قوالب الأجزاء الهيكلية للسيارات الكهربائية مع قوالب الضغط الفرعي CPC تحتاج إلى تخطيط التبريد المتقاطع. هذا الترتيب يمكن أن يقلل الفرق المحلي في درجة الحرارة إلى أقل من 75 درجة مئوية ، ويقلل من حمولة التعب الحراري من الفولاذ الساخن H13 تحت تأثير سوائل الألومنيوم المتداولة.
محاكاة Procast CAE لإخراج خريطة سحابة مجال درجة الحرارة للتحقق من أداء التبريد. يمكن تحسين حوالي 71٪ من مخططات التبريد غير المعقولة في مرحلة التصميم لتجنب التعديلات بعد المعالجة المكلفة لمكونات القالب النهائية.
التبديد غير المتكافئ للحرارة سيخلق الإجهاد الحراري الدوري داخل التضمين. في ظل ظروف العمل المستمرة عند 450 درجة مئوية ، يمكن أن يؤدي التبريد غير الأمثل إلى انخفاض عمر العفن الإجمالي بنسبة 35-48٪ في سيناريو صب عجلات الألومنيوم الكبيرة.
يجب التحكم في الانحراف بين قناة التبريد في 1.5 مم. تشير الإحصاءات إلى أن 22٪ من فشل التسخين الزائد المحلي يأتي من الانجراف بين المسافات التي تتجاوز العتبة المسموح بها في تصنيع قوالب الأجزاء الهيكلية EV.
يتطلب تدفق كبير من مياه التبريد خشونة سطح القناة Ra ≤ 3.2 ميكرومتر ، والجدار الداخلي الخشن بعد 1200-1600 دورة إنتاج يخلق تراكم الأكسدة الجلد ، مما يضعف تدريجيا التبادل الحراري ، مما يؤدي إلى تشتت عيوب المسام.
عند تصميم الإنتاج المختلط لمواصفات متعددة من العجلات ، يوصى باستخدام عناصر التبريد النمطية. وبالنسبة لمصب سبائك الألومنيوم الذي يتولى مهمة تحويل المنتجات المتكررة، يمكن للهيكل النمطية أن يقلل من عبء إعادة التطوير بنسبة 44%.
بعد استخدام الفولاذ الساخن H13 في درجة حرارة عالية على المدى الطويل ، تنخفض الموصلية الحرارية بنسبة 11-16٪. بالنسبة لمشاريع عجلات الألومنيوم ، يجب إعادة تقييم معلمات قناة التبريد الأصلية بمجرد تشغيل العفن لأكثر من 2،200 دورة صب.
بالنسبة لهيكل عجلة الألومنيوم الصغيرة ، فإن تخطيط التبريد المحلي عالي الكثافة ضروري. معدل انخفاض درجة الحرارة المحلية يصل إلى 2.8 درجة مئوية / ثانية ، مما يمنع بشكل فعال تشكيل ثقب الانكماش عند اتصال العجلة مع العجلات في عملية قوالب الصب الجاذبية.
يجب أن يتطابق سمك الجدار مع تخطيط قناة التبريد. في ظل ظروف صب الضغط المتفاوت CPC ، يزيد سمك الجدار أقل من 14 مم من خطر التشوه ، مما يؤدي إلى تقلبات في الحجم للمنتج النهائي من مكونات هيكل المركبات الكهربائية.
(عدد الكلمات: 871)
الأسئلة الشائعة الإجابة

س: بالنسبة لقوالب LPDC الصب ، ما هي المسافة الموصى بها من التجويف إلى قناة التبريد؟

الجواب: 12-18 ملم ؛ صغيرة جدًا تؤدي إلى التصدع ، مما يقلل من كفاءة نقل الحرارة.
س: لماذا يسبب القطر الصغير لقناة التبريد عيوب المسام الزهرية؟

ج: من السهل انسداد تدفق المياه أقل من 8 مم ، مما يجلب توزيع درجة حرارة القالب غير متساو.
س: ما هو عتبة الفرق في درجة الحرارة لتخطيط التبريد المتقاطع لقالب CPC؟

ج: التحكم في الفرق المحلي في درجة الحرارة أقل من 75 درجة مئوية لتخفيف تلف التعب الحراري H13.
س: هل يمكن لـ Procast CAE التحقق من معقولية قناة التبريد قبل المعالجة؟

ج: نعم، يمكن تعديل حوالي 71٪ من مخططات التبريد السيئة في مرحلة التصميم.
س: ما هي قيمة Ra المطلوبة على سطح قناة التبريد الداخلية؟

ج: الحفاظ على Ra ≤ 3.2 ميكرون لإبطاء التراكم في استخدام طويل الأجل في مصنع صب سبائك الألومنيوم.
س: متى يتم إعادة تقييم معلمات التبريد لإدخال العفن H13 القديمة؟

ج: إعادة تقييم العفن بعد الانتهاء من أكثر من 2،200 دورة صب عجلة الألومنيوم.
س: ما هي المخاطر الناجمة عن جدران قوالب صب الضغط المختلفة CPC؟

الجدار أرق من 14 مم يزيد من خطر التشوه وعدم استقرار الأبعاد.