剎車片斷芯問題分析與解決方法  

斷裂力學(xué)在造型材料中應(yīng)用少。砂芯在高溫鐵液作用下.表而樹脂逐漸失去強(qiáng)度，凝固過程中，鐵液靜壓力不斷變化，因此驗(yàn)算砂芯高溫下強(qiáng)度比較困難?？拷?jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)砂芯結(jié)構(gòu)尺寸，容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)偏差，導(dǎo)致砂芯變形開裂或砂芯設(shè)計(jì)過大等問題。  

數(shù)值模擬可以幫助技術(shù)人員對(duì)鑄件可能出現(xiàn)的缺陷及大小、部位和發(fā)生的時(shí)問進(jìn)行預(yù)測(cè)并采取措施。剎車片廠家針對(duì)生產(chǎn)中一個(gè)砂芯斷裂剎車片鑄件.采用MAGMA軟件及材料力學(xué)中的彎曲強(qiáng)度計(jì)算方法來分析砂芯斷裂規(guī)律，模擬砂芯溫度場(chǎng)的變化，確定澆注后的砂芯潰散深度;通過模擬鐵液凝固液相率，確定鐵液靜壓力高度。將這兩個(gè)參數(shù)輸人到彎曲強(qiáng)度公式中.計(jì)算出芯頭破斷時(shí)間。生產(chǎn)驗(yàn)證表明驗(yàn)算值與實(shí)際斷裂時(shí)間從本吻合，可用該方法校驗(yàn)砂芯強(qiáng)度。  

1剎車片特點(diǎn)及問題描述  

1.1剎車片結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)  

剎車片廠家鑄件外形尺寸435mmx160mm，剎車面厚度53mm,重40kg，材質(zhì)為HT250(圖1)。汽車制動(dòng)時(shí)，剎車片表而溫度升高，汽乍制動(dòng)能力降低.為了加強(qiáng)散熱，在剎車面中間設(shè)計(jì)排風(fēng)通道(簡(jiǎn)稱風(fēng)道)。鑄件風(fēng)道山砂芯形成，砂芯外圓是芯頭，起到固定、定位、排氣的作用。制芯方式是采用三乙胺冷芯盒樹脂制J芯.兩種樹脂組分比例為1:1，每種組分加入量為0.65%.原砂采用50/100大林砂。  

1.2問題描述  

鑄件砂芯斷裂部位均在排氣槽部位，表現(xiàn)為由砂芯形成的鑄件局部外凸。為了查找原囚，重新造型澆注。澆注結(jié)束后20s左右，發(fā)現(xiàn)澆口杯液面開始下降.同時(shí)排氣槽部位有漏鐵液跡象。分析原囚:排氣槽的芯頭部位受到高溫鐵液靜壓力作用，導(dǎo)致砂芯變形、斷裂。