Direcção de desenvolvimento das peças de fundição para automóveis

A fundição é um dos métodos mais antigos de formação de metais.Estas peças fundidas são principalmente componentes-chave do sistema de energia e componentes estruturais importantes.

Os países desenvolvidos da indústria automóvel europeia e americana avançaramtecnologia de produção de fundição de automóveis,boa qualidade do produto, elevada eficiência de produção e baixa poluição ambiental.e todo o processo de produção foi mecanizadoEstes países utilizam geralmente a tecnologia digital para melhorar o nível de concepção do processo de fundição, a taxa de rejeição da fundição é de cerca de 2% a 5%,e estabeleceram um sistema de serviços multinacionais e realizaram suporte técnico de redeEm contrapartida, embora as peças de fundição para automóveis do meu país tenham uma grande produção, a maioria delas são peças de fundição pretas com baixo valor acrescentado e conteúdo técnico e estrutura relativamente simples.que está muito atrás dos países estrangeirosA seguir discute-se principalmente a direcção de desenvolvimento da tecnologia de fundição de automóveis a partir das necessidades de desenvolvimento da poupança de energia automóvel e proteção ambiental.

A direcção de desenvolvimento deFundições para automóveis

1 Projeto integrado de peças fundidas para automóveis

Com as crescentes exigências de poupança de energia, protecção do ambiente e redução dos custos de produção dos automóveis,As vantagens da fundição são plenamente utilizadas para realizar a fundição de peças integradas através de um design razoável e otimização estrutural da estampação originalA moldagem pode reduzir eficazmente o peso das peças e reduzir os processos de transformação desnecessários,para realizar o peso leve e alto desempenho das peças.

Atualmente, a carcaça de eixo integrada é utilizada para substituir a carcaça de eixo soldada e os novos produtos de carcaça de eixo fundido com carcaças de meio eixo,Realizar a fundição integrada das peças fundidas e aproveitar plenamente as vantagens da fundição e da formaçãoA forma principal da caixa de eixo monolítico de fundição comum é que os tubos de aço sem costura são presos nas duas extremidades da caixa de eixo como meias mangas de eixo,com um comprimento de 80 mm ou mais, mas não superior a 50 mm,É caracterizado por menos dificuldade de processamento, maior redução de custos, estrutura mais simples da carcaça do eixo, melhor rigidez da carcaça do eixo, pode ser feito em formas complexas e ideais,espessura da parede pode ser alteradaA sua resistência e rigidez são relativamente elevadas e o trabalho é fiável.

A tendência de desenvolvimento da integração das peças fundidas para automóveis é mais evidente no desenvolvimento das peças fundidas de ligas não ferrosas.A fim de fazer pleno uso das características que o processo de fundição pode realizar a produção de fundições estruturais complexas, foram integradas molduras de alta pressão com desenhos integrados, tais como painéis internos de portas, molduras de assentos, molduras de painéis de instrumentos, molduras frontal e firewalls,e os seus tamanhos são significativamente maiores do que os atualmente produzidosPara a produção de fundições, são necessárias máquinas de fundição a pressão de 4 000 a 5 000 t ou até maiores.

2 Fusões leves para automóveis

Com base na premissa de assegurar a resistência e a segurança do veículo, o peso do veículo no limite deve ser reduzido tanto quanto possível para atingir um peso leve,para melhorar o desempenho de potência do carroPara cada 100 kg de redução do peso do veículo, o consumo de combustível por 100 quilómetros pode ser reduzido em 0,3-0,6 L.Se o peso do veículo for reduzido em 10%, a eficiência do combustível pode ser aumentada em 6% a 8%.O leve peso dos automóveis tornou-se a tendência do desenvolvimento do automóvel no mundo., e o peso leve das peças de fundição de automóveis também se tornou uma das importantes direções de desenvolvimento das peças de fundição de automóveis.

2.1 Projeto leve das peças fundidas para automóveis

Devido à necessidade do fator de segurança global das peças fundidas, o projeto de espessura igual é um dos principais métodos de projeto para peças fundidas automotivas.A principal desvantagem do projeto de espessura igual é que o desempenho estrutural não pode ser totalmente utilizadoA análise CAE, a otimização da topologia e outros meios são utilizados para otimizar o projeto de peças,de modo que o valor de tensão de cada parte da parte é perto, ou seja, a espessura da parede de cada peça é inconsistente, e a parte com pequena tensão reduz a espessura do material ou não precisa do material, reduzindo assim o peso da peça.Considerando que a fundição pode realizar a formação de fundições estruturais complexas, podem ser realizadas várias secções transversais de forma irregular.CAE ou otimização de topologia é usado para analisar o estresse dos componentesDe acordo com a distribuição da força, determina-se a forma do componente e a espessura do material da localidade específica.o peso da peça pode ser muito reduzido.

2.2 Fusões para automóveis de ligas leves

A utilização de materiais de liga leve, como o alumínio e o magnésio, é actualmente a principal medida de redução de peso para os fabricantes de automóveis em vários países.A densidade do alumínio é apenas 1/3 da do açoA densidade do magnésio é menor, apenas 2/3 da do alumínio, e possui excelente fluidez sob condições de fundição a alta pressão.A resistência específica (ratio de resistência/massa) do alumínio e do magnésio é bastante elevada, que desempenha um papel decisivo na redução do peso e na melhoria da eficiência do combustível.

Contudo, deve notar-se que o preço das matérias-primas para ligas leves como o alumínio e o magnésio é muito mais elevado do que o dos materiais de aço,que limita a sua aplicação mais ampla na indústria automóvelApesar do elevado preço das matérias-primas, o consumo actual de fundições de magnésio e alumínio para veículos únicos tem vindo a aumentar ano após ano.O aumento dos custos é compensado pelo progresso tecnológicoPor outro lado, a concorrência no mercado obriga os fabricantes de automóveis a reduzir os lucros e a adoptar mais ligas leves.para aumentar significativamente a quantidade de liga leve e reduzir o preço de compra de lingotes de magnésio e alumínio, o desenvolvimento da tecnologia de formação avançada é uma das chaves.

2.3 Alto desempenho dos materiais de fundição para automóveis

Melhorar o desempenho dos materiais de modo a que as peças por unidade de peso possam suportar cargas mais elevadas é uma das formas eficazes de reduzir o peso das peças fundidas.As peças fundidas para estruturas de suportes representam uma grande parte das peças fundidas para automóveis, o desenvolvimento das suas fundições tornou-se também um dos focos. Através de medidas como o tratamento térmico, a microestrutura do material é alterada, melhorando assim a resistência,rigidez ou dureza da peça, o que pode reduzir eficazmente o peso da peça.

O ferro fundido nodular austemperado não só tem uma resistência superior ao aço fundido comum, mas também tem uma densidade inferior ao aço, com uma densidade de 7,1 g/cm3, enquanto o aço fundido tem uma densidade de 7,8 g/cm3.É amplamente recomendada nos últimos anos. O ferro dúctil de austeridade é utilizado, que é 10% mais leve do que a fundição de aço sob a condição de ter o mesmo tamanho de fundição.

No que se refere às ligas de alumínio e de magnésio, para substituí-las também são utilizados materiais de alta resistência e de alta dureza.são utilizados materiais de alto desempenho para reduzir ainda mais o peso.

3 Digitalização do desenvolvimento da fundição automotiva

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 cycleAtualmente, a tecnologia de fabrico digital tem sido amplamente utilizada no desenvolvimento de peças fundidas para automóveis.

A fim de satisfazer as necessidades do rápido desenvolvimento das peças fundidas para automóveis, com base no projeto e desenvolvimento CAD/CAE,A RP (tecnologia de prototipagem rápida) tem sido amplamente utilizada na produção de ensaio rápido de moldes automotivosApós obter os dados CAD/CAE originais,O método de acumulação camada por camada é adotado para obter o protótipo da peça de fundição ou o protótipo do molde necessário para a fundição através da ligaçãoO primeiro pode utilizar fundição de investimento, fundição de gesso e outros métodos para produzir amostras de fundição em teste, enquanto o último pode ser utilizado diretamente como molde para fazer núcleos de areia,e lançamento de moldes através do moldagem do núcleoAlém disso, a sinterização a laser em pó (SLS) pode também ser utilizada para completar directamente a produção de núcleos de areia e moldes de areia, de modo a obter os moldes de areia necessários para a produção de ensaio de fundição.Para o molde exterior com uma estrutura relativamente simples, as máquinas-ferramentas CNC podem também ser utilizadas para processar CAM com plásticos maquináveis para obter a caixa central e o padrão necessários para a produção experimental de moldes,ou processar directamente blocos de areia para obter directamente o molde de areia do molde exterior.

De um modo geral, a tecnologia digital penetrou em todos os aspectos da concepção, desenvolvimento e produção de teste de fundição, melhorando efetivamente a velocidade de desenvolvimento e a eficiência das fundições.O principal problema atual é que as tecnologias digitais na concepçãoA análise e a fabricação rápida são independentes, e quando o processo de desenvolvimento é transformado de uma fase para outra, é necessário um trabalho de conversão de dados bastante engorroso.A Comissão espera que no futuro, será desenvolvida uma plataforma de interface de dados unificada para a tecnologia digital aplicada em cada link do desenvolvimento da fundição,e padrões de conversão de dados padronizados serão estabelecidos para realizar a conversão de dados sem interrupções entre diferentes softwares, de modo a melhorar ainda mais a velocidade de desenvolvimento das peças fundidas.