TRUMPAI

Liejimas forma transmisijos korpusams yra aukšto slėgio gamybos procesas, kuris yra gyvybiškai svarbus automobilių pramonei. Jis naudoja specifinius aliuminio lydinius, tokius kaip A380 ir ADC12, kad būtų galima sukurti tiksliai suprojektuotas, lengvas ir konstrukciškai patikimas dalis. Šis metodas pasiekia reikšmingą svorio mažėjimą, palyginti su tradiciniais medžiagomis, tokiais kaip liejamosios geležys, užtikrindamas aukštą našumą, šilumos valdymą ir ilgaamžiškumą, reikalingus šiuolaikiniams transporto priemonių varikliniams agregatams.

Aukšto slėgio liejimo proceso paaiškinimas

Aukšto slėgio liejimas forma yra sudėtinga gamybos technika, kurios metu įpilamas į karštą metalą į plieninę formą, vadinamą matrica, esant dideliam spaudimui. Šis procesas ypač tinka sudėtingų transmisijos korpuso geometrijų gamybai labai greitai ir tiksliai. Užkietėjusi detalė, arba atlieva, tada išstumiama, apkerpama ir apdorojama. Ši metodika labai vertinama dėl gebėjimo gaminti detalių galutinės ar beveik galutinės formos, mažinant poreikį išsamiam antriniam apdirbimui ir sumažinant bendras aukštos apimties serijų gamybos išlaidas.

Procesas gali būti suskirstytas į du tipus: karštojo kameros ir šaltojo kameros liejimą į formas. Aliumininiams pavarų dėžių korpusams naudojamas šaltojo kameros procesas. Šio metodo metu tiksliai nustatyta kiekis lydalio aliuminio iš atskiro krosnies perpilamas į „šaltą“ dozavimo kamerą, o po to hidrauliniu stūmokliu įspaudžiamas į formą. Šis atskyrimas neleidžia lydaliam aliuminiui pastoviai liestis su įpurškimo mechanizmu, kas yra svarbu dirbant su aukštesnių lydymosi temperatūrų metalais, tokiais kaip aliuminis, ir apsaugant įrangą nuo korozijos.

Pavarų dėžės korpuso gamybos ciklas susideda iš keleto pagrindinių etapų:

1. Matričių paruošimas: Plieninės formos dvi pusės išvalomos ir tepamos, kad būtų palengvintas gaminio išėmimas ir pratęstas įrankio tarnavimo laikas.
2. Įdejimas: Lydalio aliuminio lydinys aukštu greičiu ir slėgiu įpurškiamas į formos ertmę, užtikrinant, kad metalas užpildytų kiekvieną sudėtingos korpuso konstrukcijos detalę.
3. Kristalizacija: Metalas greitai atšąla ir sustingsta vandeniu aušinamame formoje. Šis trumpas ciklo laikas yra viena iš pagrindinių liejimo į formas pranašumų.
4. Išstūmimas: Sustingus formos pusės atsidaro, o atlieva išstumiama išmetimo adatomis.
5. Gaminimo užbaigimas: Tada atlieva perkeliamą į apkarpymo stotį, kur pašalinamas perteklinis medžiaga (liakos, kanalai, užtikai). Tolimesniai operacijos gali apimti šlifavimą srove, tikslų paviršių apdirbimą ir valymą.

Tačiau tokių sudėtingų detalių kaip pavarų dėžės vozdų korpusų gamyba laikoma viena sunkiausių iššūkių aliuminio liejime į formas. Šios detalės reikalauja sudėtingų formų su trapiais, tarpusavyje susiejais komponentais. Siekiant užtikrinti aukščiausią kokybę ir sumažinti defektus, tokius kaip porėtumas, būtinos pažangios technologijos. Gamytojai naudoja sudėtingą modeliavimo programinę įrangą, kad optimizuotų metalo tekėjimą, taip pat vakuumo pagalbą naudojančias sistemas, kad pašalintų užstrigusį orą iš formos ertmės, dėl ko gaunamos tankesnės, stipresnės ir patikimesnės atlievos. Daugiau informacijos apie sudėtingas komponentes, Blue Ridge Pressure Castings pateikia išsamią informaciją apie vožtuvų korpusų ir statorių gamybą.

Kritinė medžiagos parinkimas: aliuminio lydiniai našumui

Aliuminio lydinio pasirinkimas yra svarbus sprendimas, kuris tiesiogiai veikia presformos perdavimo korpuso našumą, ilgaamžiškumą ir kainos efektyvumą. Aliuminis yra pageidaujama medžiaga dėl jo puikios stiprumo ir svorio santykio, šilumos laidumo bei atsparumo korozijai. Skirtingi lydiniai siūlo unikalias savybes, pritaikytas konkrečioms našumo reikmėms, nuo didelių sukimo momento apkrovų išlaikymo iki slėgio sandarumo užtikrinimo hidraulinėse sistemose.

Atrankos procesas apima mechaninių savybių, liejimo savybių ir specifinių taikymo reikalavimų subalansavimą. Pavyzdžiui, lydiniai su didesniu silicio kiekiu pasižymi geresne tekstūra, todėl tinka plonų sienelių ir sudėtingų korpuso dalių užpildymui. Kita vertus, lydiniai su didesniu vario kiekiu užtikrina didesnį stiprumą ir nusidėvėjimo atsparumą. Pagal analizę, kurią atliko Autocast Inc. , automobilių pramonėje dažnai naudojami keli lydiniai, kiekvienas turintis skirtingų privalumų.

Palyginimas įprastų aliuminio lydinių, naudojamų pavarų dėžių korpusams liejant matricomis:

Galutinai tinkamas lydinys priklauso nuo konkretaus variklio skyriaus poreikių. Inžinieriai turi įvertinti veikimo temperatūrą, mechaninę apkrovą, agresyvių skysčių poveikį ir apdirbimo reikalavimus, kad priimtų pagrįstą sprendimą, užtikrinantį galutinio produkto atitiktį griežtiems automobilių standartams dėl našumo ir patikimumo.

Pagrindiniai presformavimo privalumai transmisijos korpusams

Naudojant aukšto slėgio liejimą formose perdavimo korpusams, pasiekiama daug inžinerinių ir ekonominių pranašumų, kurie yra būtini konkurencingam automobilių rinkoje. Šis gamybos metodas reiškia ne tik detalės sukūrimą, bet ir našumo optimizavimą, svorio mažinimą bei inovatyvių konstrukcijų įgyvendinimą, kurių būtų sunku ar per brangu pasiekti kitais metodais.

Pagrindiniai privalumai apima:

• Ženklus svorio sumažinimas: Aliuminio liejimo formose gaminami korpusai gali sverti iki 40 % lengviau nei tradiciniai ketaus komponentai. Šis svorio mažinimas yra labai svarbus transporto priemonės kuro efektyvumui ir valdymo dinamikai gerinti.
• Konstrukcijos sudėtingumas ir sujungimas: Šis procesas leidžia kurti sudėtingas, kompleksines formas su plonomis sienelėmis. Tai leidžia inžinieriams integruoti tokias savybes kaip aušinimo kanalai, tvirtinimo atbulės ir standinimo ribos tiesiogiai į liejinį, sumažinant atskirų detalių poreikį bei vėlesnes surinkimo operacijas.
• Didelis tikslumas ir vientisumas: Liejimas forma užtikrina išskirtinį matmenų tikslumą ir vientisumą tarp detalių. Geriausi gamintojai gali pasiekti nuokrypį iki ±0,05 mm, užtikrindami tikslų vidinių komponentų, tokių kaip pavaros ir guoliai, prigludimą.
• Puiki šilumos valdymo sistema: Aliuminio lydiniai pasižymi aukšta šilumos laidumu (apie 150 W/m·K), dėl ko jie efektyviai pašalina pavara generuojamą šilumą. Tai padeda išlaikyti optimalią darbinę temperatūrą, pagerina tepalo tarnavimo laiką ir padidina bendrą variklio patikimumą.
• Puikus paviršiaus išdėstymas: Procesas sukuria glodžią paviršiaus apdorojimo būklę (dažnai Ra ≤1,6 µm), kuri gali sumažinti arba visiškai pašalinti antrinių apdailos operacijų poreikį ant nekritinių paviršių.

Palyginti liejimą į formas su kitais gamybos metodais, ypač CNC apdirbimu, pagrindinė skirtumą sudaro mastelio keitimas ir vieno gaminio kaina. Nors CNC apdirbimas užtikrina aukštą tikslumą ir idealiai tinka prototipavimui arba mažam gamybos apimčių kiekiui, liejimas į formas yra žymiai ekonomiškesnis didelėms gamybos serijoms. Pradinės formos gamybos sąnaudos yra aukštos, tačiau žemos vieno gaminio sąnaudos ir greiti ciklo laikai užtikrina reikšmingą taupymą esant dideliam masteliui.

Kokybės pasiekimas: techninės specifikacijos ir apžiūra

Tokiam svarbiam komponentui kaip pavarų dėžės korpusas, kokybė yra neperkama. Šie komponentai turi atlaikyti ekstremalias temperatūras, didelius sukimo momentus ir nuolatinį vibravimą be gedimų. Todėl visame liejimo į formas gamybos cikle – nuo pradinio dizaino iki galutinės apžiūros – būtinas patikimas kokybės kontrolės procesas. Vadovaujančios įmonės laikosi griežtų standartų, kad užtikrintų, jog kiekvienas korpusas atitiktų tiksliausias specifikacijas.

Pagrindinė kliūtis aliuminio liejant yra porėtumo valdymas, tai mažos tuštumos ar dujų burbuliukai, kurie užstręsta metale, kietėjant. Per didelis porėtumas gali pažeisti korpuso struktūrinį vientisumą ir slėgio sandarumą. Tam pašalinti gamintojai naudoja pažangias technologijas, pvz., vakuumu pagrįstą liejimą, kad išsiurbtų orą iš formos ertmės prieš įpurškiant. Be to, sudėtingas formos projektavimas ir šiluminė analizė padeda užtikrinti kontroliuojamą, kryptingą metalo kietėjimą, stumiant likusį porėtumą į nekritines sritis.

Viso perdavimo mechanizmo gamybos procesas apima daugiau nei tik korpusą. Nors liejimas tinka sudėtingos formos korpusui, kitos aukšto apkrovimo vidinės detalės dažnai reikalauja kitų specializuotų procesų. Pavyzdžiui, daugelis pavarų ir velenų remiasi aukštos stiprybės kalavimu, kad pasiektų būtiną ilgaamžiškumą ir atsparumą nuovargiui. Kompanijos, kurios koncentruojasi į automobilių dengos dalys , tokie kaip Shaoyi (Ningbo) Metal Technology, tiekia šiuos kritinius vidinius komponentus, kas parodo, kad reikia pažangios gamybos technikos derinio, norint sukurti modernų variklio perdavimą.

Norint patikrinti, ar kiekvienas baigtas korpusas atitinka specifikacijas, taikomas daugiapakopis tikrinimo procesas:

• Matmenų tikrinimas: Koordinatiniai matavimo prietaisai (CMM) naudojami tikrinti visus kritinius matmenis, tokius kaip guolių skylių ir tvirtinimo paviršių, kad jie būtų nurodytuose siauruose tolerancijos ribose (pvz., ±0,05 mm).
• Konstrukcinės vientisumo tikrinimas: Naudojamos neardomosios metodai, pvz., rentgeno apžiūra, siekiant aptikti vidaus defektus, tokius kaip porėtumas, užtikrinant, kad liejinių struktūra būtų vientisa ir be paslėptų trūkumų. Kai kurie tiekėjai siekia porėtumo lygio žemiau 0,1 %.
• Sandarumo testavimas: Korpusai dažnai tiriomi slėgio bandymais, kad būtų garantuota jų absoliuti sandarumas, kas yra svarbu transmisijos skysčiui laikyti.
• Medžiagos analizė: Spektrometrai naudojami patvirtinti aliuminio lydinio cheminę sudėtį, užtikrinant, kad ji atitiktų reikalaujamą rūšį.

Galiausiai svarbus tiekėjo kokybės užtikinimo rodiklis yra atitiktis automobilių pramonės standartams. IATF 16949 sertifikatas, apie kurį minimi tiekėjai kaip EMP Tech , rodo, kad gamintojas įdiegė griežtą kokybės valdymo sistemą, skirtą atitikti automobilių sektoriaus reikalavimus.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Koks lydinys turėtų būti naudojamas pavarų dėžės korpusui liejant forma?

Daugiausiai naudojami aliuminio lydiniai pavarų dėžėms yra A380 ir ADC12. A380 pasižymi puikiu visapusišku stiprumo, liejimo ir šiluminių savybių balansu. ADC12 žinomas dėl puikios tekštumo, todėl tinka labai sudėtingų detalių gamybai. Kitų detalių, reikalaujančių aukštesnio slėgio sandarumo, atveju naudojami kiti lydiniai, pvz., A413.

2. Ar formos liejimas yra pigesnis nei CNC?

Didelėms gamybos apimtims liejimas formomis yra žymiai pigesnis vienam komponentui nei CNC apdirbimas. Nors pradinė įranga (forma) yra brangi, proceso didelis greitis ir mažas medžiagų švaistymas lemia žemesnes vienetines kainas. CNC yra ekonomiškesnis prototipams ir mažoms gamybos serijoms, kur įrangos kaina būtų pernelyg didelė.

3. Kokie yra du liejimo formomis tipai?

Du pagrindiniai liejimo formomis tipai yra karštakambaris ir šaltakambaris. Karštakambaris naudojamas metalams su žemu lydymosi tašku (pvz., cinkui), kai injekcinis mechanizmas panardintas į įkaitusį metalą. Šaltakambaris naudojamas metalams su aukštu lydymosi tašku (pvz., aliuminiui), kai įkaitęs metalas kiekvienam ciklui atskirai pilamas į stūmimo kamerą, kad būtų apsaugota įranga.