Направление развития автомобильных литей

Отливка является одним из старейших методов формирования металлов.Эти отливки являются главным образом ключевыми компонентами энергосистемы и важными структурными компонентами..

В настоящее время развитые страны европейской и американской автомобильной промышленности продвинулисьтехнологию производства автомобильного литья,хорошее качество продукции, высокая эффективность производства и низкое загрязнение окружающей среды.и весь процесс производства был механизирован.Эти страны, как правило, используют цифровые технологии для улучшения уровня проектирования процесса литья, уровень отторжения литья составляет около 2% до 5%,и создали многонациональную систему обслуживания и реализовали сетевую техническую поддержкуВ отличие от этого, несмотря на большую производительность автомобильных отливок в моей стране, большинство из них представляют собой черные отливоки с низкой добавленной стоимостью, техническим содержанием и относительно простой структурой.что намного отстает от других стран.Ниже в основном рассматривается направление развития технологии литья автомобилей с учетом потребностей развития автомобилей в энергосбережении и охране окружающей среды.

Направление развитиялитья для автомобилей

1 Интегрированное проектирование автомобильных литейных деталей

В связи с растущими требованиями к экономии энергии, охране окружающей среды и снижению затрат на производство автомобилей,преимущества литья полностью используются для реализации литья интегрированных деталей через разумную конструкцию и структурную оптимизацию оригинальной штамповкиФормирование может эффективно уменьшить вес деталей и сократить ненужные процессы обработки.чтобы реализовать легкий вес и высокую производительность деталей.

В настоящее время интегрированный корпус оси используется для замены сварного корпуса оси и новых продуктов литого корпуса оси с полушафтовыми корпусами,реализовать интегрированное литье отливок и в полной мере использовать преимущества литья и формованияОсновная форма общих литейных монолитных корпусов оси заключается в том, что бесшовные стальные трубы нажимаются в оба конца корпуса оси в виде полушафтных рукава,и фиксированные булавками для формирования корпуса осиОн характеризуется меньшей сложностью обработки, большим сокращением затрат, более простой структурой корпуса оси, лучшей жесткостью корпуса оси, может быть выполнен в сложные и идеальные формы,толщина стенки может быть измененаЕго прочность и жесткость относительно большие, и работа надежна.

Тенденция развития интеграции автомобильных литейных изделий более очевидна в развитии литейных изделий из цветных сплавов.Для того чтобы в полной мере использовать характеристики, которыми обладает процесс литья, можно реализовать производство сложных конструктивных отливок., были интегрированы литья высокого давления с интегрированными конструкциями, такими как внутренние панели дверей, рамки сидений, рамки приборной панели, передние рамки и брандмауэры,и их размеры значительно больше, чем те, которые сейчас производятся.Для производства литейных изделий требуется 4 000-5 000 т или даже более крупные литейные машины.

2 Легкие отливки для автомобилей

С учетом необходимости обеспечения прочности и безопасности автомобиля, груз автомобиля должен быть максимально уменьшен для достижения легкого веса,чтобы улучшить производительность автомобиляНа каждые 100 кг снижения веса автомобиля, расход топлива на 100 километров может быть уменьшен на 0,3-0,6 л.Если масса транспортного средства уменьшается на 10%, эффективность использования топлива может быть увеличена на 6% - 8%.Легкость автомобилей стала тенденцией развития автомобилей в мире., и легкий вес автомобильных отливок также стал одним из важных направлений развития автомобильных отливок.

2.1 Легкая конструкция автомобильных литейных деталей

Из-за необходимости общего фактора безопасности литейных изделий, конструкция с равной толщиной является одним из основных методов проектирования для автомобильных литейных изделий.Основным недостатком конструкции с одинаковой толщиной является то, что конструктивные характеристики не могут быть полностью использованы.Анализ CAE, оптимизация топологии и другие средства используются для оптимизации конструкции деталей,так что значение напряжения каждой части части близко, то есть толщина стенки каждой части несовместима, а часть с небольшим напряжением уменьшает толщину материала или не нуждается в материале, тем самым уменьшая вес части.Поскольку литьевая формация может реализовать формирование сложных структурных литей, можно реализовать различные неравномерные поперечные сечения.Оптимизация CAE или топологии используется для анализа напряжения компонентовВ зависимости от распределения силы определяется форма компонента и толщина материала в конкретном месте.вес части может быть значительно уменьшен.

2.2 Легколегированные автомобильные отливки

Использование материалов из легких сплавов, таких как алюминий и магний, в настоящее время является основной мерой снижения веса для производителей автомобилей в различных странах.Плотность алюминия составляет только треть плотности стали.Плотность магния меньше, всего на 2/3 от плотности алюминия, и он обладает отличной текучестью в условиях литья под высоким давлением.Удельная прочность (соотношение прочности к массе) алюминия и магния довольно высока, который играет решающую роль в снижении веса и повышении топливной эффективности.

Однако следует отметить, что цена сырья для легких сплавов, таких как алюминий и магний, намного выше, чем цена на стальные материалы,что ограничивает их более широкое применение в автомобильной промышленностиНесмотря на высокие цены на сырье, потребление магния и алюминия для отдельных автомобилей растет из года в год.увеличение затрат компенсируется технологическим прогрессомС другой стороны, конкуренция на рынке заставляет автопроизводителей сокращать прибыль и использовать больше легких сплавов.чтобы значительно увеличить количество легкого сплава и снизить цену покупки слитков магния и алюминия, развитие передовых технологий формования является одним из ключевых.

2.3 Высокая производительность автомобильных литейных материалов

Улучшение производительности материалов таким образом, чтобы части на единицу веса могли выдерживать более высокие нагрузки, является одним из эффективных способов уменьшения веса литейных изделий.Большую часть автомобильных литейных изделий составляют конструкционные литья с скобкамиБлагодаря таким мерам, как термическая обработка, микроструктура материала изменяется, тем самым повышая прочность,жесткость или жесткость деталя, что может эффективно уменьшить вес деталя.

Остеперенное узловое чугун не только имеет более высокую прочность, чем обычная литая сталь, но и имеет более низкую плотность, чем сталь, с плотностью 7,1 г/см3, в то время как литая сталь имеет плотность 7,8 г/см3.В последние годы его широко рекомендуют.. Используется герметизирующее дюктильное железо, которое на 10% легче, чем литья из стали при условии того же размера литья.

Для литья из алюминиевого сплава и магниевого сплава также используются высокопрочные и высокопрочные материалы.используются высокопроизводительные материалы для дальнейшего снижения веса.

3 Цифровизация развития автомобильного литья

The comprehensive combination of automotive casting development and digital technology can significantly improve the level of casting technology and shorten the product design and trial production cycleВ настоящее время цифровые технологии производства широко используются в разработке автомобильных литейных деталей.

Для удовлетворения потребностей быстрого развития автомобильных литейных изделий на основе проектирования и разработки CAD/CAE,RP (технология быстрого прототипирования) широко используется в быстром испытательном производстве автомобильных литейных деталейПосле получения оригинальных данных CAD/CAE,для получения прототипа отливки или прототипа формы, необходимой для отливки путем склеивания, используется метод накопления слоя за слоемПервый может использовать инвестиционный литье, гипсовый литье и другие методы для испытательного производства образцов литья, в то время как последний может быть непосредственно использован в качестве формы для изготовления песчаных сердец,и отливки через формование ядраКроме того, порошковое лазерное спекание (SLS) также может быть использовано для непосредственного завершения производства песчаных ядер и песчаных форм, чтобы получить песчаные формы, необходимые для испытательного производства литья.Для внешней формы с относительно простой структурой, CNC станки также могут быть использованы для обработки CAM с обрабатываемыми пластмассами для получения ядра и шаблона, необходимых для испытательного производства литейных изделий,или непосредственно обрабатывать песчаные блоки для получения песчаной формы из внешней формы.

В целом, цифровые технологии проникли во все аспекты проектирования литья, разработки и испытательного производства, эффективно улучшив скорость разработки и эффективность литья.Основная проблема в настоящее время заключается в том, что цифровые технологии в дизайне, анализ и быстрое изготовление являются независимыми, и при переходе от одного этапа разработки к другому требуется довольно громоздкая работа по преобразованию данных.Надеемся, что в будущем, будет разработана единая платформа интерфейса данных для цифровых технологий, применяемых в каждом звене разработки литья,и стандартизированные стандарты преобразования данных будут установлены для реализации бесшовного преобразования данных между различными программами, чтобы еще больше улучшить скорость разработки литейных изделий.