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    汽车铸件的集成化设计及加压铸造特点

    发布日期:2020-07-24 发布者:润恒压铸

    其一、汽车铸件的集成化设计

    随着汽车节能环保以及降低生产成本的要求不断增加,充分利用铸造成形的优点,将原有冲压、焊接、锻造和铸造成形的数个零件,通过合理的设计以及结构优化,实现集成零件的铸造成形,可以地降低零件的重量和减少不必要的加工工艺过程,从而实现零件的轻量化和高性能化.一体化桥壳,用以代替焊接桥壳及带半轴套管铸造桥壳的新产品,实现铝铸件的集成化铸造,充分利用铸造成形的优点。

    目前常见的铸造整体式桥壳的主要形式是在桥壳的两端压入无缝钢管作为半轴套管,并用销钉固定形成桥壳总成。为进一步提高桥壳的强度、刚度和简化工艺过程,在桥壳上铸出半轴套管。桥壳两侧的部分的一体化桥壳,其特点是减少加工难度,成本降低较多,桥壳结构趋于简单,且桥壳刚性较好,可制成复杂而理想的形状,壁厚能够变化,可得到理想的应力分布,其强度及刚度均较大,工作可靠。由于集成了半轴套管,铸件尺寸显著增加,铸件长2258mm,其单件重量超过200kg。针对这一集成铸件的特点,企业建立了专用生产线用以保证生产。汽车铸件集成化的发展趋势在有色合金铸件方面的发展为明显。为了充分利用铸造工艺能够实现复杂结构铸件生产的特点,出现了集成设计的车门内板、座椅骨架、仪表板骨架、前端框架和防火墙等集成设计的高压铸件,其尺寸显著大于目前生产的铸件,需要4000~5000t甚至大吨位的压铸机进行生产。

    其二、汽车铝合金轮毅重力加压铸造特点

    重力加压铸造秉承了金属型重力铸造和低压铸造的优点,避免了其中的不足。其主要特点如下:1)与金属型重力铸造相比,避免了较重的浇冒口,浇注系统小,提高了铝液的利用率。

    2)金属型重力铸造普遍采用边模浇注,其浇注系统复杂,很容易造成铸件夹渣而报废,本重力加压铸造浇注系统采用中心浇注,浇注系统结构简单,能降低由于铸件夹渣而报废的机率,提高产品成品率。

    3)另有研究认为:浇口位置偏离模具的中心时,模具上较大应力点也会随之改变,由原来的模具上部短边外边缘中点变为上部内圆角中点,模具内圆角部位的应力增幅较大,压铝铸件在极端情况下增幅高达38%以上。浇口位置偏离模具中心,模具上的较大应力增大。当浇注速度较小时,较大的增幅较大,而当浇注速度较大时,较大应力的增幅较小。所以本重力加压铸造浇注系统采用重力浇注,当浇注速度较小,将浇口安放在模具的中心位置,较金属型重力铸造的边模浇注能减小模具上较大应力,提高模具寿命。

    4)本重力加压铸造的汽车铝合金轮毅是在一定压力下结晶凝固,铸件的补缩效果好,能使汽车铝合金轮毅的内部组织致密,力学性能好。

    5)本重力加压铸造较低压铸,设备结构简单,造价较低,基本上与金属型重力铸造设备造价相当,也可在金属型重力铸造设备上做技术改造。

    6)本重力加压铸造的汽车铝合金轮毅利用冷却风道可以调整轮毅铸造件中的凝固顺序,保证顺序凝固,从而避免缩孔等铸造缺陷的出现。同样也可利用凝固模拟软件综合分析不同介质的换热情况可以模拟出复杂工艺条件下铸造过程的凝固情况0,用于优化工艺。压铸件的检验标准

    压铸件的检验标准主要包括尺寸精度的要求、内在品质和表面品质的要求。

    1、尺寸精度要求方面:(1)一种是标准精度规范;(2)一种是精度尺寸要求规范。

    2、内在的品质方面:主要着重气孔和缩孔所造成的不良影响,特别是缩孔。

    3、外在的品质方面:若用来做装饰品或需电镀、喷漆的压铸件才需要严格检验,一般影响压铸件品质的因素为合金成份、压铸时金属液的温度、压铸模温度、脱模剂性质和充型速度与压力条件。

    压铸件铸造的质量要求:

    1、铸造速度:压铸件铸造速度,它是与铸锭液穴成正比的。如果铸造速度增大,那么会使铸锭液穴与温度梯度增大,从而会在液穴底部出现液穴区段,产生较大的收缩应力,终会增大出现铸锭热裂纹的几率,所以我们应控制好速度。

    2、铸造温度:良好的压铸件铸造温度,会使液体金属保持良好的流动性,从而减少组织应力,防止产生裂纹。一般铸造温度应根据材料种类和铸锭规格来进行确定。如果温度不合适,那么会增加内应力,使得铸件产生裂纹或者开裂。温度过低,也是不好的,因为这样会使铸锭表面产生冷隔、夹渣等缺陷,甚至裂纹,严重的,则会使铸造无法继续进行下去。

    3、液面高度:液面的位置也很重要,如果过低,那么会使材料的热裂纹倾向增大,严重的话会影响铸造的进程。液面位置过高,则会加大铸锭的偏析程度,所以,要保证有合适的液面高度,过高过低都不行。

    4、铸件不得有裂纹、冷隔、砂眼、气孔、渣孔、缩松和氧化夹渣等缺陷。

    5、铸件的非加工表面应光洁、平正、铸字标志应清晰,浇、冒口清理后与铸件表面应齐平。

    6、铸件应符合GB/T6414或GB/T11351的有关规定或按需方提供的图样或模样所要求的尺寸和偏差。

    7、铸件不得用锤击、堵塞或浸渍等方法渗漏。