Тенденцията на развитие на автомобилните отливки и технологията им на производство

Време за публикуване: 06 / 28 2021 Автор: Редактор на сайта Посещение: 11302

Леенето е един от най -старите методи за формоване на метали. Приблизително 15% до 20% от авточасти са отливки, произведени по различни методи на леене. Тези отливки са основно ключови компоненти на електроенергийната система и важни структурни компоненти. Понастоящем технологията на производство на автомобилни отливки в развитите страни в европейската и американската автомобилна индустрия е усъвършенствана, с добро качество на продуктите, висока ефективност на производството и ниско замърсяване на околната среда. Леенето на сурови и помощни материали е сериализирано и стандартизирано, а целият производствен процес е механизиран, автоматизиран и интелигентен. Тези държави обикновено използват дигитални технологии, за да подобрят нивото на проектиране на процеса на леене. Процентът на отхвърляне на кастинг е около 2% до 5%, създадена е транснационална система за услуги и е внедрена техническа поддръжка на мрежата. За разлика от това, въпреки че производството на автомобилни отливки в моята страна е относително голямо, повечето от тях са черни отливки със сравнително ниска добавена стойност и техническо съдържание и относително проста структура, която е далеч от чуждестранното ниво. Тази статия разглежда главно посоката на развитие на автомобилните отливки и автомобилните технологии от нуждите за развитие на автомобилната енергоспестяване и опазването на околната среда.

Интегриран дизайн на автомобилни отливки　

С нарастващите изисквания за енергоспестяване и опазване на околната среда на автомобилите и намаляване на производствените разходи, ние ще използваме изцяло предимствата на леенето, за да реализираме отливането на интегрирани части чрез разумен дизайн и структурна оптимизация на няколко части, образувани чрез щамповане, заваряване, коване и леене. Формоването може ефективно да намали теглото на частите и да намали ненужните процеси на обработка, като по този начин постигне леки и високопроизводителни части.　　

Основната форма на общия корпус от монолитна ос е, че безшевните стоманени тръби се притискат в двата края на корпуса на оста като полуосови втулки и се фиксират с щифтове, за да образуват корпуса на оста. За да се подобри допълнително здравината и твърдостта на корпуса на оста и да се опрости процесът, FAW Group е разработила интегриран корпус на оста, в който втулките на оста (частите от двете страни на корпуса на оста на фигура 1) са директно отлепени върху корпус на оста. Обработката е трудна, намаляването на разходите е повече, конструкцията на корпуса на оста е обикновена, а твърдостта на корпуса на оста е по -добра, може да се направи сложна и идеална форма, дебелината на стената може да се промени, да се постигне идеално разпределение на напрежението и нейната здравина и твърдостта е голяма, работи надеждно. Благодарение на интегрирането на осевата втулка, размерът на отливката е значително увеличен. Дължината на отливката е 2 258 мм, а единичното й тегло надвишава 200 кг. Предвид характеристиките на това интегрирано леене, компанията е създала специална производствена линия за осигуряване на производство.　

Тенденцията на развитие на интеграцията на автомобилни отливки е по-очевидна при разработването на отливки от цветни сплави. За да се използват пълноценно характеристиките на процеса на леене, които могат да постигнат производството на отливки от сложни конструкции, интегрираният дизайн на отливки под високо налягане, като вътрешни панели на вратите, рамки на седалки, рамки на инструментално табло, рамки отпред и защитни стени имат изплува. Размерите са значително по -големи от тези, които се произвеждат в момента. За отливки за производството е необходима машина за леене под налягане с тонаж от 4 000 до 5 000 тона или дори по -голям.

Леки автомобилни отливки

Като предпоставка за осигуряване на здравината и безопасността на автомобила, намалете максимално собственото тегло на автомобила, за да постигнете леко тегло, като по този начин подобрите мощността на автомобила, намалите разхода на гориво и намалите замърсяването на отработените газове. На всеки 100 кг намаление на превозното средство, разходът на гориво на 100 километра може да бъде намален с 0.3 до 0.6 л. Ако теглото на превозното средство се намали с 10%, горивната ефективност може да се увеличи с 6%до 8%. С необходимостта от опазване на околната среда и енергоспестяване, леките автомобили се превърнаха в тенденция на автомобилното развитие в света, а леките автомобилни отливки също се превърнаха в една от важните направления за развитие на автомобилните отливки.　

Лек дизайн на автомобилни отливки　　

Поради необходимостта от общия фактор на безопасност на отливките, проектирането с еднаква дебелина е един от основните методи за проектиране на автомобилни отливки. Основният недостатък на конструкцията с еднаква дебелина обаче е, че структурните характеристики не могат да бъдат използвани напълно и теглото на отливката се увеличава. Използвайте CAE анализ, оптимизация на топологията и други методи, за да оптимизирате дизайна на частите, така че стойностите на напрежението на частите на частите да са близки, тоест дебелината на стената на всяка част е непоследователна, а частите с малки силите са изтънени или ненужни за намаляване на частите. теглото на. Като се има предвид, че леенето може да реализира формоването на сложни структурни отливки, могат да се реализират различни напречни сечения с неправилна форма. Когато проектирате, използвайте CAE или оптимизация на топологията, за да извършите анализ на напрежението върху компонентите. Според разпределението на силите, определете формата на детайла и дебелината на материала на конкретната част. Чрез подсилване, изкопаване на дупки и удебеляване на отливките теглото на частите може да бъде значително намалено.　　

Автомобилни отливки от леки сплави　

Използването на материали от леки сплави като алуминий и магнезий в момента е основната мярка за намаляване на теглото, приета от автомобилните производители в различни страни. Плътността на алуминия е само 1/3 от тази на стоманата и има отлична корозионна устойчивост и пластичност. Магнезият има по-ниска плътност, само 2/3 от тази на алуминия, и има отлична течливост при леене под високо налягане. Специфичната якост (съотношение якост към маса) на алуминия и магнезия е доста висока, което играе решаваща роля за намаляване на собственото тегло и подобряване на горивната ефективност. Нарастващата конкурентоспособност на автомобилната индустрия в САЩ през последните две години е тясно свързана с широкомащабното приемане на алуминиево-магнезиеви структурни отливки и интегрирани отливки.　

Новата серия 5, лансирана от германската компания BMW, е оборудвана с последно поколение магнезиево-алуминиеви композитни редови шестцилиндрови блокови двигатели, теглото е намалено с 10 кг в сравнение с предишното поколение, което значително подобрява производителността и горивото икономика. Трябва обаче да се отбележи, че цената на суровините за леки сплави като алуминий и магнезий е много по -висока от тази на стоманените материали, което ограничава по -широкото му приложение в автомобилната индустрия. Въпреки сравнително високата цена на суровините, настоящото потребление на магнезиеви и алуминиеви отливки за велосипеди се увеличава година след година. От една страна, технологичният прогрес компенсира увеличаването на разходите. От друга страна, пазарната конкуренция принуди автомобилните производители да намалят печалбите и да приемат повече леки сплави. Въпреки това, за да се увеличи значително количеството леки сплави и да се намали изкупната цена на магнезиевите и алуминиевите слитъци, развитието на модерна технология за формоване е един от ключовете.

Висока производителност на материали за леене на автомобили　

Подобряването на характеристиките на материала, така че единичното тегло на детайла да издържа на по -големи натоварвания, е един от методите за ефективно намаляване на теглото на отливката. Структурните отливки от тип скоби представляват голяма част от отливките за автомобили, така че развитието на отливките им се превърна в един от фокусите на внимание. Чрез термична обработка и други мерки се променя микроструктурата на материала, като по този начин се подобрява здравината, твърдостта или издръжливостта на частите, което може ефективно да намали теглото на частите.　

Аустемизираният ковък чугун има не само по -висока якост от обикновените леени стоманени материали, но и по -ниска плътност от стоманата. Плътността му е 7.1 g/cm3, докато плътността на леената стомана е 7.8 g/cm3, което е широко препоръчан материал през последните години. . Той приема аустерирано ковък чугун, който е с 10% по -лек от стоманените отливки при същия размер на отливките. Dongfeng Motor Corporation е извършила лека верификационна работа за определен тип търговско превозно средство, използвайки аустерирано ковъко желязо вместо стоманени отливки. С оглед на характеристиките на висока якост на частите от алуминиево желязо, 14 части на окачването бяха преработени във форума на експертите. Най -общо казано, материалната подмяна на автомобилни отливки често съпътства лекия дизайн на частите.　　

В отливките от алуминиева сплав и магнезиева сплав вместо това се използват материали с висока якост и висока якост. Въз основа на оригиналното намаляване на теглото на леки сплави се използват високоефективни материали за допълнително намаляване на теглото. General Motors на Съединените щати вместо това използва високоефективна сплав AE44 Оригиналната алуминиева сплав използва отливка под високо налягане за производството на подрамката, като допълнително намалява теглото на алуминиевата сплав с 6 кг.

Дигитализация на развитието на автомобилното леене　　

Цялостната комбинация от развитие на леене на автомобили и цифрова технология може значително да подобри нивото на технологията за леене и да съкрати продуктовия дизайн и пробния производствен цикъл. Понастоящем цифровата производствена технология е широко използвана при разработването на автомобилни отливки. В етапа на проектиране на структурата за леене и процеса на леене, софтуер за 3D проектиране като Pro/E, CATIA и UG е широко използван, а някои напреднали компании за леене са реализирали безхартиен дизайн. Софтуер като MAGMA, ProCAST и Huazhu CAE са широко използвани за симулиране на процеса на втвърдяване, микроструктурата, разделянето на състава и свойствата на материалите на автомобилните отливки. Той може също да анализира полето на скоростта, полето на концентрацията, температурното поле и фазата в процеса на леене. Симулирането на полета, полета на напрежение и т.н., може да гарантира, че планът на процеса е оптимизиран преди масовото производство.　　

За да отговори на нуждите от бързо развитие на автомобилни отливки, основано на дизайна и развитието на CAD/CAE, RP (технология за бързо прототипиране) е широко използвана за бързо пробно производство на автомобилни отливки. След получаване на оригиналните CAD/CAE данни, методът слой-по-слой се приема за получаване на прототипа на отливката или прототипа на формата, необходима за образуване на отливката чрез свързване, синтероване или синтероване. Първите могат да бъдат произведени пробно леене на проби чрез инвестиционно леене, леене на гипс и други методи, докато вторите могат да се използват директно като матрица за производство на пясъчни ядра, а отливките могат да се изливат чрез моделиране на сглобяеми сърцевини. В допълнение, методът за прахово лазерно синтероване (SLS) може да се използва за директно завършване на производството на пясъчни сърцевини и пясъчни форми, така че да се получат пясъчните форми, необходими за пробно производство на отливки. За външни форми с относително прости структури, CNC металорежещи машини могат да се използват и за обработка на CAM с обработваеми пластмаси, за да се получи основната кутия и модел, необходими за пробно производство на отливки, или директно да се обработи пясъчния блок, за да се получи пясъчната форма на външната форма директно.　　

Най -общо казано, дигиталните технологии са проникнали във всички аспекти на проектирането, разработването и пробното производство на леене, като ефективно подобряват скоростта и ефективността на разработването на леене. Основният проблем в момента е, че цифровите технологии за проектиране, анализ и бързо производство са независими една от друга. Когато процесът на разработване се трансформира от един етап в друг, също е необходима доста досадна работа по преобразуване на данни. Надяваме се, че в бъдеще може да бъде разработена унифицирана платформа за интерфейс за данни за цифровата технология, прилагана във всички аспекти на развитието на кастинга, и могат да бъдат установени стандартизирани стандарти за преобразуване на данни, за да се постигне безпроблемно преобразуване на данни между различен софтуер, за да се увеличи допълнително скоростта на развитие на отливките.

Технология на производство на отливки от тънкостенни сложни конструкции　

С развитието на автомобилната индустрия и търсенето на енергоспестяване и намаляване на емисиите автомобилните части стават все по -леки. Благодарение на тънкостенния дизайн, намаляването на теглото е важна посока за развитие на блоковете на двигателя. Вземете за пример FAW Casting Co., Ltd. за производството на чугунени блокове на цилиндрите от FAW-Volkswagen. Ранно произведеният цилиндров блок 06A има дебелина на стената 4.5 мм ± 1.5 мм, а цилиндровият блок ЕА111 има дебелина на стената 4 мм ± 1 мм. Настоящият масово произвеждан цилиндров блок EA888Evo2 има дебелина на стената 4 mm ± 1 mm. 3.5 мм ± 0.8 мм, следващото поколение EA888Gen 3 цилиндрова структура на продукта е по-сложна, дебелината на стената му е само 3 мм ± 0.5 мм, в момента това е най-тънкият цилиндров блок от сив чугун. Въпреки че има проблеми със счупени сърцевини, плаващи ядра и големи колебания в дебелината на стените в масовото производство, чрез контролиране на качеството на пясъчните ядра и формования пясък, широко използваният хоризонтален процес на изливане все още може да отговори на производствените изисквания на бутилките EA888Evo2. Но той не може да отговори на производствените изисквания на цилиндров блок EA888Gen.3, така че трябва да се възприеме целият процес на вертикално леене на сърцевината.

Технология на производство на големи конструктивни части от алуминиево-магнезиева сплав　　

С нарастващите изисквания за пестене на енергия, опазване на околната среда и намаляване на разходите за компоненти, мащабните структурни отливки от алуминиево-магнезиева сплав се превърнаха във важна тенденция за развитие, а технологията им на производство също се превърна в настоящ фокус на развитие. Понастоящем основните производствени технологии за мащабни структурни части от алуминиево-магнезиеви сплави включват леене под високо налягане, изстискване и леене под ниско налягане. Поради високата производствена ефективност на леенето под високо налягане и доброто качество на продукта, той се превърна в основния производствен процес в момента. Развитието на производствената му технология се фокусира главно върху лесното улавяне на газ по време на процеса на леене под високо налягане и образуването на пори вътре в отливките, което не може да подобри проблема с термичната обработка.　

Германската компания Fulai разработи вакуумен процес на леене с отрицателно налягане, целият процес на леене под налягане се извършва при висок вакуум (по -малко от 30 mbar). Разтопеният метал преминава през матрицата, камерата под налягане и смукателната тръба във вакуумно състояние и се изсмуква от пещта от смукателната тръба без окисляване, а парите на отделящия агент също се изпускат от вакуумната система. Основните характеристики на споменатия по-горе вакуумен процес на леене с отрицателно налягане са: когато започне количествено изливане, цялата система е във високо вакуумно състояние; в процеса на количествено изливане газът в кухината и разтопеният метал могат да бъдат ефективно изхвърлени; по време на процеса на изливане Няма окисляване на металната стопилка; няма загуба на топлина по време на процеса на изливане и по-ниска температура на изливане може да се използва за изливане, а ненарушеното запълване на ламинарен поток може да се извърши под наблюдение в реално време. Горният процес е успешно приложен към масовото производство на автомобилни конструктивни отливки на Auto Expert Forum, предоставяйки усъвършенствани методи за формоване и процеси за прилагане на висококачествени отливки от леки сплави.　　

Швейцарската компания Buhler е разработила двуконтурна вакуумна система за производство на структурни отливки. Тази производствена технология се нарича структурна производствена технология. Използването на структурна производствена технология може да увеличи скоростта на вакуумиране, като по този начин се постигнат стабилни производствени условия и значително се подобри отливането под налягане Качеството на парчетата. Както е показано на фиг. 5, отворът за изсмукване на въздух от една верига във вакуумната система с два кръга е разположен в горния край на камерата под налягане и се използва главно за извличане на въздух в камерата под налягане. Тя започва, когато инжекционното бутало се придвижи напред, за да запечата отвора за изливане, и се затваря, когато буталото е на път да запечата смукателния отвор. Другата настройка на веригата е същата като традиционния вакуумен процес и се използва главно за извличане на въздух от кухината. Понастоящем технологията е успешно приложена при производството на алуминиеви сплави с интегрирани амортисьорни кули, вътрешни панели на вратите и релси за каросерии на леки автомобили.

Технология за прецизно леене на отливки

Обикновено наричаното прецизно леене на автомобилни отливки се отнася главно до загубена пяна и технология за леене на инвестиции. С развитието на технологията за леене на автомобили, прецизното формоване се отнася до вид метод за формоване на леене. Отливките, произведени по този тип формовъчен метод, могат да се използват директно без рязане или по -малко рязане. С нарастващите изисквания за точността на размерите на отливките, технологията за прецизно леене се развива бързо през последните години и се появяват поредица от нови методи за леене, като прецизно леене с пясък, отливане на загубена пяна, леене под налягане и леене под налягане. Методът на леене Cosworth е метод, разработен от Обединеното кралство, който използва циркониево -пясъчна сърцевина и електромагнитна помпа за контрол на изливането. Той е успешно използван при масовото производство на цилиндрични блокове от алуминиева сплав и се появяват много варианти на процеса, като например използването на изливане с ниско налягане вместо електромагнитни процеси като изливане на помпа. Този тип метод на леене може да произвежда цилиндри от алуминиева сплав с дебелина на стената от 3.5 до 4.0 мм, което е настоящият представителен процес на прецизно леене с пясък.　　

Процесът на леене на изгубена пяна е изобретен през 1965 г. и основните автомобилни отливки са цилиндрови блокове, цилиндрични глави, всмукателни и изпускателни тръби и други продукти и са формирали мащабно производство. След въвеждането на технологията за леене на изгубена пяна през 1990 -те години на ХХ век, страната ми започна да се оформя и беше популяризирана от държавата като най -широко използваната висока и нова технология за трансформиране на традиционната леярска индустрия. Понастоящем в моята страна има три инвестиционни процеса на прецизно леене: черупка от натриев силикат, композитна обвивка и черупка от силициев диоксид. Сред тях качеството на повърхността на отливката, използвана в производството на силициев диоксид, за автомобилни продукти може да достигне Ra 20 μm, а точността на размерите може да достигне CT1.6. Степен, минималната дебелина на стената може да бъде 4 ~ 0.5 мм. Dongfeng Motor Precision Casting Co., Ltd. приема процеса на производство на композитни черупки от силициев диоксид + водно стъкло за производство на интегрирани отливки със сложна структура, което значително намалява производствените разходи. Тенденцията на развитие на процеса на формоване с технология за леене на инвестиции е, че отливките се доближават все повече и повече до крайния продукт, а сложността и качеството на продуктите стават все по -високи. Прилагането на CAD, CAM и CAE се превърна в основната технология за разработване на продукти и започна да се проявява професионално сътрудничество.

Вакуумно леене, напълнено с кислород леене, полутвърдо метално реологично или тиксотропно леене под налягане и други методи на процеса, разработени въз основа на процеса на леене под високо налягане, са предназначени да премахнат дефектите при леене, да подобрят вътрешното качество и да разширят обхвата на приложение на отливките . По време на процеса на леене чрез изстискване, стопилката се пълни и втвърдява под налягане, което има предимствата на гладкост, без метални пръски, по -малко загуба на окисляване на метална течност, икономия на енергия, безопасна работа и намаляване на отворите за леене и други дефекти. Използва се в подрамки от алуминиеви сплави и др. Разработката и прилагането на отливки от алуминиеви сплави с висока производителност са широко използвани.

Непрекъснатият ръст на производството на автомобили спешно изисква развитие на производството на леене в посока на високо качество, отлични показатели, почти нетна форма, множество разновидности, ниска консумация и ниска цена. Тъй като около 15% до 20% от частите на цялостно превозно средство са отливки. Това изисква леярската индустрия да прилага непрекъснато различни нови технологии и нови материали, за да подобри общото ниво на леене. Технологията за прецизно леене на отливки може да отговори на гореспоменатите изисквания за автомобилни отливки, а нейното приложение ще обхване и различните производствени процеси на леене на автомобилни отливки.　　

Заключение　

За да се адаптират към все по -строгите изисквания на разпоредбите за опазване на околната среда, автомобилите се развиват в посока на по -ниско тегло. На всеки 10%намаление на теглото на автомобила, разходът на гориво може да бъде намален с 5.5%, икономията на гориво може да бъде увеличена с 3%до 5%, а емисиите могат да бъдат намалени с около 10%. Прилагането на отливки от алуминий-магнезий и други цветни сплави, разработването на мащабни отливки със сложна структура и широкото приложение на технологията за прецизно формоване на леене са основните начини за постигане на леки автомобилни отливки. Следователно е необходимо да се реализират научноизследователската и развойната дейност и производството на автомобилни отливки посредством високоефективни леещи материали и широко приложение на оборудване за автоматизация въз основа на широкото използване на цифрови технологии за задоволяване на нуждите на съвременната автомобилна индустрия.

Моля, запазете източника и адреса на тази статия за повторно отпечатване: Тенденцията на развитие на автомобилните отливки и технологията им на производство

Мингхе Компания за леене на умира са посветени на производството и осигуряват качествени и висококачествени части за леене (обхватът на части за леене на метали включва главно Тънкостенно леене под налягане,Топъл камер Die Casting,Студено камерно леене), Кръгло обслужване (услуга за леене под налягане,Cnc обработка,Изработка на плесени, Повърхностна обработка). Всички персонализирани алуминиеви отливки, леене с магнезий или Zamak / цинк и други отливки са добре дошли да се свържете с нас.

ISO90012015 И ITAF 16949 КАСТИНГ КОМПАНИЯ МАГАЗИН

Под контрола на ISO9001 и TS 16949, всички процеси се извършват чрез стотици усъвършенствани машини за леене под налягане, 5-осни машини и други съоръжения, вариращи от бластери до Ultra Sonic перални машини. Minghe не само разполага с модерно оборудване, но и разполага с професионални екип от опитни инженери, оператори и инспектори, за да реализират дизайна на клиента.

Договорен производител на отливки. Възможностите включват части за леене от алуминий със студена камера от 0.15 lbs. до 6 lbs., настройка за бърза смяна и обработка. Услугите с добавена стойност включват полиране, вибриране, отстраняване на обезкосмяването, струйно взривяване, боядисване, покритие, покритие, монтаж и обработка на инструменти. Материалите, с които се работи, включват сплави като 360, 380, 383 и 413.

ИДЕАЛНИ ЧАСТИ ЗА ЛИВАНЕ НА ЦИНКОВА ЛИЦА В КИТАЙ

Помощ при проектиране на леене на цинк при съпътстващи инженерни услуги Персонализиран производител на прецизни отливки от цинкова матрица. Могат да се произвеждат миниатюрни отливки, отливки под високо налягане, отливки с многоплъзгащи се форми, конвенционални отливки за форми, единични матрици и независими отливки и отливки с кухина Отливките могат да се произвеждат с дължина и ширина до 24 инча в толеранс +/- 0.0005 инча.

ISO 9001 2015 сертифициран производител на магнезиево и плесенно производство

ISO 9001: 2015 сертифициран производител на магнезиево леене под налягане, Възможностите включват магнезиево леене под високо налягане до 200 тона гореща камера и 3000 тона студена камера, дизайн на инструментите, полиране, формоване, обработка, боядисване на прах и течности, пълен QA с CMM възможности , монтаж, опаковане и доставка.

Minghe Casting Допълнително кастинг Услуга - леене за инвестиции и др

Сертифициран по ITAF16949 Включва допълнителна услуга за кастинг инвестиционно леене,пясъчно леене,Гравитационен кастинг, Изливане на пяна леене,Центробежно леене,Вакуумно леене,Постоянно леене на мухъл, .Възможностите включват EDI, инженерна помощ, солидно моделиране и вторична обработка.

Кастинг индустрии Казуси за части за автомобили: Мотори, Самолети, Музикални инструменти, Водни плавателни съдове, Оптични устройства, Сензори, Модели, Електронни устройства, Кутии, Часовници, Машини, Двигатели, Мебели, Бижута, Конзоли, Телеком, Осветление, Медицински изделия, Фотографски устройства, Роботи, скулптури, озвучителна техника, спортна екипировка, инструментална екипировка, играчки и др.