TL;DR

Izkausējums transmisijas korpusiem ir augstspiediena ražošanas process, kas ir būtisks automašīnu rūpniecībai. Tas izmanto specifiskas alumīnija sakausēs, piemēram, A380 un ADC12, lai izveidotu precīzus, vieglus un strukturāli izturīgus komponentus. Šī metode sasniedz ievērojamu svara samazinājumu salīdzinājumā ar tradicionālajiem materiāliem, piemēram, čugunu, vienlaikus nodrošinot augstu veiktspēju, siltuma vadību un izturību, kas nepieciešama mūsdienu transportlīdzekļu piedziņas sistēmām.

Augstspiediena izkausējuma process skaidrots

Augstspiediena dieļiešana ir sarežģīta ražošanas tehnika, kurā kausētu metālu ielej tērauda veidnē, kas pazīstama kā matrīce, ievērojama spēka ietekmē. Šis process ir ideāls sarežģītu formu, piemēram, transmisijas korpusa, ražošanai ar izcilu ātrumu un precizitāti. Tad cietējušo daļu vai lējumu izmet, apgriež un pabeidz. Šo metodi augstu vērtē tās spējas radīt gatavformas vai gandrīz gatavformas detaļas, minimizējot nepieciešamību pēc plašākas sekundāras apstrādes un samazinot kopējās ražošanas izmaksas lielākiem sērijveida ražojumiem.

Procesu var plaši klasificēt divos veidos: karstās istabas un aukstās istabas formēšana. Alumīnija transmisijas korpusiem tiek izmantota aukstās istabas metode. Šajā metodē precīzs daudzums kausēta alumīnija tiek ielejts no atsevišķas krāsns „aukstā” dozēšanas kamerā, pirms to ar hidraulisko spraudni iedzen formas veidnē. Šāda atdalīšana novērš kausētā alumīnija pastāvīgu saskari ar ielejšanas mehānismu, kas ir būtiski, lai apstrādātu metālus ar augstāku kušanas temperatūru, piemēram, alumīniju, kā arī novērstu aprīkojuma koroziju.

Transmisijas korpusa ražošanas cikls ietver vairākas galvenas stadijas:

1. Matricas sagatavošana: Tērauda formas abas puses tiek notīrītas un eļļotas, lai atvieglotu detaļas izņemšanu un pagarinātu rīka kalpošanas laiku.
2. Injekcija: Karsēts alumīnija sakausējums tiek ievadīts formas dobumā ar lielu ātrumu un spiedienu, nodrošinot, ka metāls aizpilda katra sarežģītā korpusa dizaina detaļu.
3. Sacietēšana: Metāls atdziest un sacietē ātri ūdeni dzesētajā formā. Šis īsais cikla laiks ir viena no lielākajām priekšrocībām, ko piedāvā formēšana ar ieliešanu.
4. Izmešana: Sakietējot, formas puses atveras, un atlievi izstumj izmešanas adatas.
5. Izklājums: Pēc tam atlieve tiek pārvietota uz apstrādes staciju, kur tiek noņemts liekais materiāls (ķirzakas, aizplūdes kanāli, vārti). Turpmākas operācijas var ietvert abrazīvu tīrīšanu, precīzu virsmu apstrādi ar griešanas darbarīkiem un tīrīšanu.

Tomēr sastingu komponentu ražošana, piemēram, transmisijas vārstu korpusus, tiek uzskatīta par vienu no grūtākajām problēmām alumīnija formēšanā ar ieliešanu. Šiem izstrādājumiem nepieciešamas sarežģītas formas ar trausliem, savstarpēji saistītiem elementiem. Lai nodrošinātu augstāko kvalitāti un minimizētu defektus, piemēram, porozitāti, ir būtiski izmantot jaunākās tehnoloģijas. Ražotāji izmanto sarežģītu simulācijas programmatūru metāla plūsmas optimizēšanai un vakuuma palīgsistēmas, lai noņemtu ieslēgto gaisu no formas dobuma, rezultātā iegūstot blīvākas, stiprākas un uzticamākas atlieves. Papildinformāciju par sarežģītiem komponentiem, Blue Ridge Pressure Castings sniedz detalizētu ieskatu vārstu korpusu un statoru ražošanā.

Kritiska materiāla izvēle: alumīnija sakausējumi veiktspējai

Alumīnija sakausējuma izvēle ir būtisks lēmums, kas tieši ietekmē liešanas kārbas veiktspēju, izturību un izmaksu efektivitāti. Alumīnijs ir materiāls, ko izvēlas pateicoties tā izciliem izturības un svara attiecības rādītājiem, siltumvadītspējai un korozijas izturībai. Dažādi sakausējumi piedāvā unikālas īpašības, kas pielāgotas konkrētām veiktspējas prasībām – sākot no izturības augstiem momenta slodzēm līdz nodrošinājumam, ka hidrauliskajos sistēmās nav noplūžu.

Izvēles process ietver mehānisko īpašību, liešanas piemērotības un pielietojumam raksturīgo vajadzību līdzsvarošanu. Piemēram, sakausējumi ar augstāku silīcija saturu nodrošina labāku tekstūru, kas padara tos piemērotus mājokļa plānām, sarežģītām sadaļām. Savukārt, sakausējumi ar augstāku vara saturu nodrošina uzlabotu izturību un nodilumizturību. Saskaņā ar analīzi, ko veikusi Autocast Inc. , automašīnu pielietojumiem bieži izmanto vairākus sakausējumus, kuriem katram ir raksturīgas atšķirīgas priekšrocības.

Šeit ir salīdzinājums par parastajiem alumīnija sakausējumiem, ko izmanto transmisiju korpusu liešanai:

Galarezultātā piemērotā sakausējuma izvēle ir atkarīga no konkrētajām piedziņas sistēmas prasībām. Inženieriem jāņem vērā faktori, piemēram, ekspluatācijas temperatūra, mehāniskās slodzes, saskare ar korozīviem šķidrumiem un apstrādes prasības, lai pieņemtu informētu lēmumu, kas nodrošina gala produkta atbilstību stingrām automašīnu standartu prasībām attiecībā uz veiktspēju un uzticamību.

Galvenās ieguvumlietojuma priekšrocības transmisijas korpusiem

Izmantojot augstspiediena kokilformas liešanu transmisijas korpusiem, tiek gūti daudzi inženierijas un ekonomikas priekšrocības, kas ir būtiskas konkurētspējīgā automašīnu tirgū. Šī ražošanas metode nav tikai par detaļas izveidi; tā ir par veiktspējas optimizēšanu, svara samazināšanu un inovatīvu dizainu īstenošanu, ko ar citām metodēm būtu grūti vai pārāk dārgi sasniegt.

Galvenās priekšrocības ietver:

• Ievērojama svara samazināšana: No aluminija kokilformās lietie korpusi var sasniegt līdz pat 40% svara samazinājumu salīdzinājumā ar tradicionālajām čuguna detaļām. Šis atvieglojums ir kritiski svarīgs transportlīdzekļa degvielas efektivitātes un braukšanas dinamikas uzlabošanai.
• Dizaina sarežģītība un konsolidācija: Šī procesa ietvaros ir iespējams izveidot sarežģītas, kompleksas formas ar plānām sienām. Tas ļauj inženieriem integrēt elementus, piemēram, dzesēšanas kanālus, montāžas izcilnēs un pastiprinājuma ribas tieši korpusā, samazinot nepieciešamību pēc atsevišķām detaļām un turpmākām montāžas operācijām.
• Augsta precizitāte un konsekvence: Litās veidošana nodrošina izcilu izmēru precizitāti un vienādību starp daļām. Vadošie ražotāji var sasniegt pieļaujamās novirzes tik mazas kā ±0,05 mm, nodrošinot precīzu piegriešanu iekšējiem komponentiem, piemēram, zobratiem un rullītbearings.
• Izcila siltuma vadīšana: Alumīnija sakausējumiem piemīt augsta siltumvadītspēja (aptuveni 150 W/m·K), kas ļauj efektīvi izkliedēt siltumu, ko rada transmisija. Tas palīdz uzturēt optimālas darba temperatūras, uzlabo eļļas kalpošanas laiku un palielina vispārējo piedziņas sistēmas uzticamību.
• Izcila virsmas apdare: Process rada gludu virsmas apdarējumu (bieži Ra ≤1,6 µm), kas var samazināt vai pilnībā novērst sekundāro apstrādes operāciju nepieciešamību nekritiskās virsmās.

Salīdzinot kokilformas liešanu ar citām ražošanas metodēm, īpaši ar CNC apstrādi, galvenā atšķirība ir mērogotspējā un izmaksās par detaļu. Lai gan CNC apstrāde nodrošina augstu precizitāti un ir ideāla prototipēšanai vai zemas sērijas ražošanai, kokilformas liešana ir daudz izdevīgāka liela apjoma ražošanai. Sākotnējās izmaksas kokilformas rīkojumam ir augstas, taču zemas izmaksas par detaļu un ātri cikla laiki nodrošina ievērojamus ietaupījumus lielos apjomos.

Kvalitātes sasniegšana: tehniskie parametri un pārbaude

Svarīgai komponentei, piemēram, transmisijas korpusam, kvalitāte nav kompromisa jautājums. Šīm detaļām jāiztur augsta temperatūra, lielas griezes momenta slodzes un pastāvīga vibrācija, nepazūstot. Tāpēc diezcastinga ražošanas ciklā no sākotnējā dizaina līdz pēdējai pārbaudei ir būtisks stingrs kvalitātes kontroles process. Vadošie ražotāji ievēro stingrus standartus, lai nodrošinātu, ka katrs korpusis atbilst augstajiem specifikāciju prasījumiem.

Svarīgs izaicinājums alumīnija die ciestē ir porozitātes pārvaldība, kas attiecas uz maziem dobumiem vai gāzes burbulīšiem, kuri ieslēgti metālā, kad tas sacietē. Pārmērīga porozitāte var kompromitēt korpusa strukturālo integritāti un spiediena blīvumu. Lai cīnītos ar šo problēmu, ražotāji izmanto jaunlaiku tehnoloģijas, piemēram, vakuuma palīgciestu, lai izsūktu gaisu no veidņu dobuma pirms ievietošanas. Turklāt sarežģīta veidņu konstrukcija un termiskā analīze palīdz nodrošināt kontrolētu, virzienorientētu metāla sacietēšanu, novirzot atlikušo porozitāti uz nekritiskām zonām.

Pilnīgas transmisijas ražošanas process ietver vairāk nekā tikai korpusu. Lai gan die ciestē ir ideāls sarežģītas formas korpusam, citi iekšējie komponenti ar augstu slodzi bieži prasa atsevišķus specializētus procesus. Piemēram, daudzas zobratu un vārpstu detaļas balstās uz augstas izturības kalšanu, lai sasniegtu nepieciešamo izturību un izturību pret nogurumu. Uzņēmumi, kuri koncentrējas uz autotransporta formējuma daļas , piemēram, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology, nodrošina šos kritiskos iekšējos komponentus, parādot, cik svarīga ir modernas piedziņas sistēmas būvniecībā izmantot dažādas uzlabotas ražošanas tehnoloģijas.

Lai pārbaudītu, vai katrs pabeigtie korpusi atbilst specifikācijām, tiek izmantots vairāgu posmu inspekcijas process:

• Izmēru inspekcija: Koordinātu mērīšanas mašīnas (CMM) tiek izmantotas, lai verificētu visus kritiskos izmērus, piemēram, rullītbearingu caurumus un montāžas virsmas, lai tie atbilstu norādītajiem stingrajiem toleranču robežām (piemēram, ±0,05 mm).
• Strukturālās integritātes testēšana: Netiešās metodes, piemēram, rentgena pārbaude, tiek izmantotas, lai noteiktu iekšējus defektus, piemēram, porozitāti, nodrošinot, ka liešanas process ir viendabīgs un bez slēptiem trūkumiem. Daži piegādātāji mērķē sasniegt porozitātes līmeni zem 0,1%.
• Noplūdes pārbaude: Korpusi bieži tiek pakļauti spiediena pārbaudēm, lai garantētu to perfektu hermētiskumu, kas ir būtiski transmisijas šķidruma turēšanai.
• Materiāla analīze: Spektrometri tiek izmantoti, lai apstiprinātu alumīnija sakausējuma ķīmisko sastāvu un nodrošinātu, ka tas atbilst nepieciešamajam klasei.

Visbeidzot, svarīgs piegādātāja apņēmības nodrošināt kvalitāti rādītājs ir sertifikācija atbilstoši automašīnu nozares standartiem. IATF 16949 sertifikācija, ko piemin piegādātāji, piemēram, EMP Tech , liecina, ka ražotājs ir ieviesis stingru kvalitātes vadības sistēmu, kas izstrādāta, lai atbilstu automašīnu nozares prasīgajām vajadzībām.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kāda sakausējuma jāizmanto transmisijas korpusa litēšanai?

Visbiežāk lietotie alumīnija sakausējumi transmisijas korpusiem ir A380 un ADC12. A380 piedāvā labu vispārēju līdzsvaru starp izturību, liešanas īpašībām un termiskajām īpašībām. ADC12 ir pazīstams ar tā izcilajām plūstamības īpašībām, tādēļ to bieži izmanto ļoti sarežģītiem komponentiem. Citi sakausējumi, piemēram, A413, tiek izmantoti komponentiem, kam nepieciešama augstāka spiediena blīvums.

2. Vai litēšana ir lētāka nekā CNC?

Lielām ražošanas partijām liešana formas veidā ir ievērojami lētāka par daļu salīdzinājumā ar CNC apstrādi. Kaut arī sākotnējie instrumenti (forma) ir dārgi, procesa augstā ātrdarbība un zaudējumu samazināšanās izraisa zemākas vienības izmaksas. CNC ir rentablāka prototipiem un nelielām ražošanas partijām, kur instrumentu izmaksas būtu pārāk augstas.

3. Kādi ir divi liešanas formā veidi?

Divi galvenie liešanas formā veidi ir karstās istabas un aukstās istabas. Karstās istabas liešanu izmanto metāliem ar zemu kušanas temperatūru (piemēram, cinkam), kur injekcijas mehānisms atrodas kausētā metālā. Aukstās istabas liešanu izmanto metāliem ar augstu kušanas temperatūru (piemēram, alumīnijam), kur kausētais metāls katrā ciklā tiek ielejams šaušanas kamerā, lai pasargātu aprīkojumu.