Étude de cas sur le moule de fonderie sous pression en alliage d'aluminium : Fabrication de précision pour les applications automobiles

Cette étude de cas documente comment notre moule de fonderie sous pression en alliage d'aluminium de précision a résolu les problèmes de défaillance prématurée pour un fabricant de composants automobiles produisant des couvercles de chaîne de moteur V8. En mettant en œuvre un moule à trois plaques innovant avec un système à double alimentation, nous avons prolongé la durée de vie du moule de 20 000 à plus de 100 000 coups tout en maintenant la précision dimensionnelle à ±0,01 mm.

Le client, un important fournisseur de pièces automobiles, a rencontré des défis de production importants avec ses pièces moulées de couvercles de chaîne de moteur V8. Le composant nécessitait une stabilité dimensionnelle exceptionnelle et une qualité de surface pour une fonction d'étanchéité appropriée, mais les conceptions de moules traditionnelles ont constamment échoué à environ 20 000 cycles en raison de l'érosion dans les zones d'étanchéité critiques.

Le principal défi technique était centré sur la conception de forme fermée du composant et les exigences d'étanchéité spécifiques. Le couvercle de chaîne, fabriqué à partir d'un alliage d'aluminium A380 avec une densité de 2,45 g/cm³, mesurait 305,059 mm * 243,811 mm * 88,683 mm avec une épaisseur de paroi ≥2,1 mm. La conception de moule conventionnelle a provoqué l'impact direct de l'aluminium fondu sur la zone de la rainure d'étanchéité pendant l'injection, entraînant :

• Fissuration précoce dans les surfaces d'étanchéité critiques après environ 20 000 cycles
• Fissures surélevées visibles sur les composants moulés compromettant les performances d'étanchéité
• Interruptions fréquentes de la production pour la maintenance des moules et le remplacement des composants
• Qualité des pièces incohérente affectant la précision et les performances de l'assemblage

Notre équipe technique a développé une solution complète axée sur l'architecture du moule, la sélection des matériaux et la précision de fabrication :

Nous avons mis en œuvre une structure de moule à trois plaques avec un système d'alimentation central double qui a révolutionné le modèle de remplissage. Cette conception comprenait :

• Placement de la double alimentation stratégiquement positionné pour éviter l'impact direct sur les zones sensibles des rainures d'étanchéité
• Système de canaux optimisé assurant un remplissage équilibré et une turbulence réduite
• Mécanismes de verrouillage et de limitation améliorés compatibles avec l'équipement de fonderie sous pression du client
• Surfaces de séparation incurvées éliminant le besoin de pièces détachées et simplifiant l'éjection

Grâce à nos capacités d'usinage CNC, nous avons fabriqué les composants du moule avec une précision exceptionnelle :

• Fabrication de la base du moule à partir d'acier H13 de qualité supérieure avec une résistance à la chaleur supérieure
• Usinage de la cavité atteignant une finition de surface de Ra 0,4μm pour une meilleure libération des pièces
• Canaux de refroidissement conformes créés à l'aide de la technologie de fabrication additive
• Vérification dimensionnelle à chaque étape de la fabrication, garantissant des erreurs cumulatives <0,01 mm

Nous avons mis en œuvre un système de contrôle qualité rigoureux comprenant :

• Simulation CAE du remplissage et de la solidification du moule à l'aide du logiciel AnyCasting
• Vérification par machine de mesure de coordonnées (MMC) des dimensions critiques
• Essais de production avec une documentation détaillée des paramètres
• Traitement de surface par nitruration pour une résistance à l'usure améliorée

La mise en œuvre de notre moule de fonderie sous pression en alliage d'aluminium a donné des résultats transformateurs :

• La durée de vie du moule a augmenté de 500 %, passant de 20 000 à plus de 100 000 cycles
• Fréquence de maintenance réduite avec des intervalles plus longs entre les services préventifs
• Qualité des pièces constante maintenue tout au long des séries de production prolongées

• Réduction de 30 % du temps de cycle grâce à une conception optimisée des canaux de refroidissement
• Taux de rendement du premier passage de 95 % éliminant les opérations de reprise secondaires
• Amélioration de 27 % de l'efficacité globale de l'équipement (OEE) pour la chaîne de production

• Précision dimensionnelle constamment maintenue dans les spécifications de ±0,01 mm
• Qualité de la finition de surface atteignant Ra 1,6μm sans traitement supplémentaire
• Zéro défaut de rainure d'étanchéité tout au long de la période de validation de 50 000 cycles

"La conception innovante du moule et la fabrication de précision fournies par SINBO ont transformé nos capacités de production. Nous avons obtenu une longévité de moule sans précédent tout en maintenant les normes de qualité les plus strictes pour nos clients automobiles haut de gamme. Le partenariat technique et le soutien continu ont été inestimables pour notre exploitation." - Responsable de la production, Client Automotive Company

Cette étude de cas démontre comment la conception stratégique des moules et la fabrication de précision peuvent résoudre des défis de production complexes dans la fonderie sous pression d'aluminium. Notre expertise technique en usinage CNC et en ingénierie des moules a permis au client d'obtenir des améliorations significatives en termes de productivité, de qualité et de rentabilité. Le succès de ce projet souligne notre engagement à fournir des solutions qui répondent aux défis de fabrication du monde réel tout en repoussant les limites de ce qui est possible dans la technologie de la fonderie sous pression.