Entwicklung der Automobilgussteile

Das Gießen ist eine der ältesten Metallformverfahren.Diese Gusselemente sind hauptsächlich Schlüsselkomponenten des Stromsystems und wichtige Strukturkomponenten.

Die Entwicklungsländer der europäischen und der amerikanischen Automobilindustrie haben sich derzeit weiterentwickelt.Produktionstechnologie für das Gießen von Fahrzeugen,gute Produktqualität, hohe Produktionseffizienz und geringe Umweltverschmutzung.und der gesamte Produktionsprozess wurde mechanisiertDiese Länder verwenden im allgemeinen digitale Technologien, um das Niveau der Gießprozessgestaltung zu verbessern, die Gießablehnungsrate beträgt etwa 2% bis 5%,und haben ein multinationales Service-System aufgebaut und Netzwerktechnische Unterstützung realisiertIm Gegensatz dazu handelt es sich bei den Automobilgussstücken in meinem Land zwar um eine große Produktion, doch handelt es sich in den meisten Fällen um schwarze Gussstücke mit geringem Mehrwert, geringem technischen Inhalt und relativ einfacher Struktur.Das ist weit hinter den ausländischen Ländern zurück.Im Folgenden wird hauptsächlich die Entwicklungsrichtung der Automobilgießtechnik aus den Entwicklungsbedürfnissen der Energieeinsparung und des Umweltschutzes des Automobils betrachtet.

Die EntwicklungsrichtungFahrzeugguss

1 Integrierte Konstruktion von Automobilgussteilen

Mit den steigenden Anforderungen an Energieeinsparungen, Umweltschutz und Produktionskostenreduzierung von AutomobilenDie Vorteile des Gießformens werden voll ausgenutzt, um das Gießen von integrierten Teilen durch vernünftige Konstruktion und strukturelle Optimierung des ursprünglichen Stempels zu realisieren, Schweißen, Schmieden und Gießen von Formteilen, die das Gewicht von Teilen effektiv reduzieren und unnötige Verarbeitungsprozesse reduzieren können,um die Leichtigkeit und hohe Leistung der Teile zu realisieren.

Gegenwärtig wird das integrierte Achshaus zum Ersetzen des geschweißten Achshauses und der neuen Produkte aus gegossenem Achshaus mit Halbwellenhülsen verwendet.die integrierte Gießerei von Gießgegenständen zu realisieren und die Vorteile des Gießens und Formens voll auszuschöpfen. Die Hauptform des gängigen monolithischen Gießachsengehäuses besteht darin, daß nahtlose Stahlrohre in die beiden Enden des Achsengehäuses als Halbwellenhülsen gepresst werden,mit einer Breite von mehr als 10 mm,Es zeichnet sich durch geringere Bearbeitungsschwierigkeiten, mehr Kostensenkung, einfachere Achse-Gehäuse-Struktur, bessere Achse-Gehäuse-Rigidität aus, kann in komplexe und ideale Formen hergestellt werden,Die Wanddicke kann geändert werdenDie Stärke und die Steifigkeit sind relativ groß und die Arbeit ist zuverlässig.

Der Entwicklungstrend der Integration von Automobilgusswaren ist bei der Entwicklung von Gusswaren aus Nichteisenlegierungen deutlicher zu erkennen.Um die Eigenschaften des Gießprozesses voll auszuschöpfen, kann die Herstellung komplexer Strukturgüsse realisiert werden., es wurden integrierte Hochdruckgussvorrichtungen mit integrierten Konstruktionen wie Türinnenteile, Sitzrahmen, Instrumententafelrahmen, Frontrahmen und Firewalls,und ihre Größen sind deutlich größer als die derzeit produziertenFür die Produktion von Gießereien werden 4 000 bis 5 000 t oder sogar größere Druckgussmaschinen benötigt.

2 Leichtgewicht von Automobilgussteilen

Ausgehend von der Gewährleistung der Festigkeit und der Sicherheit des Fahrzeugs sollte das Bremsgewicht des Fahrzeugs so weit wie möglich reduziert werden, um ein geringes Gewicht zu erreichen,um die Leistung des Fahrzeugs zu verbessernFür jede Verringerung des Fahrzeuggewichts um 100 kg kann der Kraftstoffverbrauch pro 100 Kilometer um 0,3-0,6 L reduziert werden.Wenn das Fahrzeuggewicht um 10% reduziert wird, kann die Kraftstoffeffizienz um 6% bis 8% erhöht werden.Das Leichtgewicht von Autos ist zum Trend der Automobilentwicklung in der Welt geworden., und das Leichtgewicht von Automobilgussteilen ist ebenfalls zu einer der wichtigen Entwicklungsrichtungen von Automobilgussteilen geworden.

2.1 Leichtbau von Automobilgussstücken

Aufgrund der Notwendigkeit des Gesamtsicherheitsfaktors von Gießgegenständen ist das Gleichdicken-Design eine der wichtigsten Konstruktionsmethoden für Automobilgegenstände.Der Hauptnachteil der gleichdicken Konstruktion besteht darin, dass die Strukturleistung nicht vollständig genutzt werden kann., was zu einer Erhöhung des Gewichts des Gießwerks führt.so dass der Spannungswert jedes Teils des Teils nahe ist, d. h. die Wanddicke jedes Teils ist inkonsistent, und das Teil mit geringer Spannung reduziert die Materialdicke oder benötigt das Material nicht, wodurch das Gewicht des Teils reduziert wird.Da das Gießwerk die Formierung komplexer Strukturgüsse realisieren kann, können verschiedene unregelmäßige Querschnitte realisiert werden.CAE oder Topologieoptimierung wird zur Analyse der Belastung von Komponenten verwendet- Nach der Kraftverteilung werden die Form des Bauteils und die Materialdicke des spezifischen Ortes bestimmt.Das Gewicht des Teils kann stark reduziert werden.

2.2 Automobilguss aus leichten Legierungen

Der Einsatz von leichten Legierungsmaterialien wie Aluminium und Magnesium ist derzeit die wichtigste Gewichtsreduktionsmaßnahme für Automobilhersteller in verschiedenen Ländern.Die Dichte von Aluminium beträgt nur 1/3 der Dichte von StahlDie Dichte von Magnesium ist kleiner, nur 2/3 der von Aluminium, und es hat eine ausgezeichnete Flüssigkeit unter Hochdruckgussbedingungen.Die spezifische Festigkeit (Verhältnis der Festigkeit zur Masse) von Aluminium und Magnesium ist recht hoch, die eine entscheidende Rolle bei der Verringerung des Gewichts und der Verbesserung der Kraftstoffeffizienz spielt.

Es ist jedoch zu beachten, dass der Preis der Rohstoffe für leichte Legierungen wie Aluminium und Magnesium deutlich höher ist als der der Stahlstoffe -die ihre breitere Anwendung in der Automobilindustrie einschränktObwohl der Rohstoffpreis hoch ist, nimmt der derzeitige Verbrauch von Magnesium- und Aluminiumguss für Einzelfahrzeuge von Jahr zu Jahr zu.Der Anstieg der Kosten wird durch den technologischen Fortschritt kompensiertDer Wettbewerb auf dem Markt zwingt die Automobilhersteller dagegen, ihre Gewinne zu reduzieren und mehr leichte Legierungen zu verwenden.Um die Menge an leichter Legierung erheblich zu erhöhen und den Kaufpreis von Magnesium- und Aluminiumbarren zu senken, ist die Entwicklung fortschrittlicher Formtechnik einer der Schlüssel.

2.3 Hohe Leistungsfähigkeit von Automobilgussmaterialien

Eine wirksame Möglichkeit, das Gewicht von Gießwerk zu reduzieren, besteht darin, die Leistungsfähigkeit von Werkstoffen zu verbessern, so daß Teile pro Gewichtsstück höheren Belastungen standhalten können.Der Anteil der Gussstücke für Fahrzeuge in den Gussstücken für Bauklammern beträgt einen großen TeilDurch Maßnahmen wie die Wärmebehandlung wird die Mikrostruktur des Materials verändert und dadurch die Festigkeit verbessert.Steifheit oder Zähigkeit des Teils, wodurch das Gewicht des Teils wirksam reduziert werden kann.

Ausgehärtetes Knoten-Gusseisen hat nicht nur eine höhere Festigkeit als gewöhnlicher Gusseisen, sondern auch eine geringere Dichte als Stahl mit einer Dichte von 7,1 g/cm3, während Gusseisen eine Dichte von 7,8 g/cm3 hat.Es wird in den letzten Jahren häufig empfohlen.. Bei gleicher Gussgröße wird ausgehärtetes Duktil­Eisen verwendet, das bei gleicher Gussgröße 10% leichter ist als Gussstahl.

Bei Aluminiumlegierungen und Magnesiumlegierungen werden auch hochfeste und hochfeste Materialien verwendet, um sie zu ersetzen.Hochleistungsmaterialien werden verwendet, um das Gewicht weiter zu reduzieren.

3 Digitalisierung der Entwicklung von Automobilguss

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 cycleDerzeit wird die digitale Fertigungstechnologie in der Entwicklung von Automobilgussteilen weit verbreitet.

Um den Bedürfnissen der raschen Entwicklung von Automobilgussteilen gerecht zu werden, wurde auf der Grundlage von CAD/CAE-Konstruktion und -EntwicklungRP (Rapid Prototyping Technology) wurde in der Rapid Trial-Produktion von Automobilgussteilen weit verbreitetNach Erhalt der ursprünglichen CAD/CAE-Datendie Methode der Schicht-für-Schicht-Akkumulation wird angewendet, um den für das Gießen erforderlichen Prototypen des Gießgutes oder des Prototypen der Form durch Bindung zu erhalten, Sintern oder Sintern, wobei erstere Verfahren wie das Anlagegießen, Gipsgießen und andere Verfahren zur Versuchsproduktion von Gießproben verwenden können, während letztere Verfahren direkt als Form zur Herstellung von Sandkernen verwendet werden können,mit einer Breite von mehr als 20 mm,Darüber hinaus kann das Pulverlasersinternen (SLS) auch verwendet werden, um die Produktion von Sandkernen und Sandformen direkt abzuschließen, um die Sandformen zu erhalten, die für die Probeproduktion benötigt werden.Für die äußere Form mit einer relativ einfachen Struktur, CNC-Werkzeugmaschinen können auch verwendet werden, um CAM mit bearbeitbaren Kunststoffen zu verarbeiten, um die für die Versuchsproduktion von Gießwaren erforderliche Kernbox und Muster zu erhalten,oder Sandblöcke direkt verarbeiten, um die Sandform der Außenform direkt zu erhalten.

Im Allgemeinen hat die digitale Technologie alle Aspekte der Gießungskonstruktion, -entwicklung und der Probeproduktion durchdrungen und die Entwicklungsgeschwindigkeit und Effizienz von Gießungen effektiv verbessert.Das Hauptproblem besteht derzeit darin, daß die digitalen Technologien in der Gestaltung, Analyse und schnelle Fertigung unabhängig sind, und wenn der Entwicklungsprozess von einer Stufe in eine andere umgestellt wird, sind recht umständliche Datenumwandlungsarbeiten erforderlich.Es wird erwartet, daß in Zukunft, wird eine einheitliche Datenschnittstellenplattform für die in jeder Verbindung der Gießentwicklung angewandte digitale Technologie entwickelt,und standardisierte Datenumwandlungsstandards werden eingeführt, um eine nahtlose Datenumwandlung zwischen verschiedenen Software-, um die Entwicklungsgeschwindigkeit von Gießwaren weiter zu verbessern.