Коротко

Корпуси коробок передач, виготовлені литтям під тиском, — це прецизійно спроектовані корпуси, які зазвичай виготовляються з алюмінієвих сплавів і призначені для захисту внутрішніх механізмів трансмісійної системи. Процес лиття під високим тиском використовується через його здатність створювати легкі, міцні та геометрично складні деталі з високою точністю розмірів, що робить його важливою технологією для автотранспортної та промислової галузей.

Що таке корпуси коробок передач, виготовлені литтям під тиском? Функція та ключова роль

Корпус коробки передач — це міцна зовнішня оболонка, яка охоплює та захищає важливі внутрішні компоненти коробки передач, такі як шестерні, підшипники та вали. Його основне призначення полягає у трьох речах: забезпечувати жорстку механічну опору для трансмісійної системи, захищати чутливі деталі від агресивних зовнішніх умов та створювати герметичне ущільнення для утримання мастила. Ця захисна оболонка є ключовою для продуктивності та довговічності всього трансмісійного агрегату.

Експлуатаційне середовище для багатьох коробок передач, особливо в автомобільній промисловості, є надзвичайно важким. Корпуси мають витримувати тривалий вплив високих температур, значних коливань тиску, високої вологості та постійних вібрацій. Як зазначено в дослідженні випадку для корпусу автомобільної коробки передач , ці компоненти спроектовані таким чином, щоб зберігати структурну цілісність в екстремальних умовах, запобігаючи потраплянню пилу та вологи, а також забезпечуючи правильне положення внутрішніх деталей і їх належне змащення.

Залиття на друку є улюбленим способом виробництва цих корпусів, оскільки він відмінно виходить у виробництві деталей зі складними формами та тонкими стінами, які є характерними для сучасних конструкцій коробки передач. Цей процес дозволяє інтегрувати такі функції, як зміцнення ребер, монтаж голов і каналів рідини безпосередньо в лиття, що мінімізує необхідність значної другої обробки. Це дає високу оптимальність компоненту, який є сильним і легким, що є вирішальною комбінацією для підвищення ефективності та продуктивності автомобіля.

Процес високотискового лиття на стрілянині для корпусів гейрбоксів

Високотискове лиття (HPDC) є провідною технологією виробництва корпусів коробок передач завдяки швидкості, точності та можливості створення складних деталей у великих обсягах. Процес полягає у вприскуванні розплавленого металу в зміцнений сталевий ливарний інструмент, відомий як форма, під величезним тиском. Цей метод забезпечує заповнення металом кожного елемента порожнини форми, що призводить до отримання заготовки з чудовою поверхневою якістю та високою розмірною точністю.

Технологічний процес виготовлення литого корпусу коробки передач включає кілька контрольованих етапів:

1. Підготовка форми: Дві половинки сталевої форми нагрівають до оптимальної температури та покривають мастилом для полегшення випуску деталі та подовження терміну служби інструменту.
2. Вприскування розплавленого сплаву: Точно виміряну кількість розплавленого алюмінієвого сплаву під високим тиском і швидкістю, зазвичай між 60 та 100 МПа, виштовхують у порожнину форми.
3. Охолодження та затвердження: Розплавлений метал швидко охолоджується в формі з водяним охолодженням, затвердіваючи у формі корпусу за декілька секунд.
4. Виштовхування деталі: Після затвердіння форма відкривається, і виливок виштовхується за допомогою механічних штирів.
5. Фінішне виконання: Сировий виливок проходить вторинну обробку, наприклад, обрізання надлишкового матеріалу (заусенців), дробоструменне очищення для отримання рівномірної текстури поверхні та обробку на верстатах з ЧПК для критичних елементів, що вимагають високої точності.

Цей високомеханізований процес дозволяє швидко виконувати цикли виробництва, роблячи його більш економічно вигідним, ніж обробка на верстатах з ЧПК при великих серіях, незважаючи на значні початкові інвестиції в оснащення. Точність, яку забезпечує гаряче обтиснення під тиском, є вражаючою: такі виробники, як Zetwerk , досягають допусків аж до 0,002 дюйма на корпусах коробок передач з кількома осями. Хоча лиття під тиском ідеально підходить для виробництва великих партій деталей, інші сучасні методи виготовлення також мають важливе значення в автомобільній галузі. Наприклад, спеціалісти з високопродуктивних компонентів, такі як Shaoyi (Ningbo) Metal Technology , використовують процеси, подібні до гарячого штампування, щоб створювати надзвичайно міцні деталі, що демонструє різноманітні інженерні рішення, доступні для автомобільної промисловості.

Матеріали за вибором: алюмінієві сплави для оптимальної продуктивності

Алюмінієві сплави є галузевим стандартом для литих картерів коробок передач і цінуються за їх чудове поєднання механічних і термічних властивостей. Основна перевага алюмінію — його високе співвідношення міцності до ваги; він забезпечує необхідну довговічність для захисту коробки передач, одночасно будучи значно легшим, ніж традиційні матеріали, такі як чавун. Це зменшення ваги є критичним у автомобільній промисловості для підвищення паливної ефективності та покращення керованості транспортного засобу.

Окрім малої ваги, алюмінієві сплави мають відмінну теплопровідність, що допомагає розсіювати тепло, яке виділяється внутрішніми компонентами коробки передач, подовжуючи тим самим термін їхньої служби. Ці сплави також мають добру стійкість до корозії та можуть бути виливані у складні форми з гладкою поверхнею. Як зазначають постачальники, такі як Reigstone , ці характеристики роблять алюміній ідеальним матеріалом для картерів коробок передач, які мають бути міцними, легкими та довговічними.

Різні алюмінієві сплави вибираються залежно від конкретних експлуатаційних вимог застосування. У таблиці нижче наведено деякі з найпоширеніших сплавів, що використовуються для корпусів коробок передач, та їхні основні характеристики.

Вибір правильного сплаву є важливим проектним рішенням, яке поєднує вимоги до продуктивності з урахуванням виробничих аспектів. Такі чинники, як товщина стінки, структурна складність і експлуатаційне середовище, впливають на остаточний вибір, забезпечуючи відповідність картера коробки передач вимогам проектної специфікації щодо терміну служби.

Забезпечення якості та точність у виробництві картерів коробок передач

Для правильного функціонування картера коробки передач недопустимі жодні відхилення у розмірах та цілісності матеріалу. Навіть незначне відхилення у отворі під підшипник або на поверхні кріплення може призвести до невідповідності, передчасного зносу та повної відмови всієї трансмісійної системи. Тому суворий контроль якості та сучасні методи перевірки є невід'ємною частиною виробничого процесу.

Ведучі виробники використовують багатоетапний протокол контролю якості, який починається з перевірки сировини і поширюється до остаточної інспекції. Сучасні рішення в галузі метрології є необхідними для перевірки як початкового лиття, так і остаточних оброблених поверхонь. Як зазначено LK Metrology , методи, такі як 3D-сканування лазером, забезпечують повний аналіз поверхні виливка, створюючи детальну кольорову мапу, яка підкреслює будь-які відхилення від номінальної конструкції. Це дозволяє швидко та комплексно проводити інспекцію першого зразка, скоротивши час перевірки з днів до кількох годин.

Окрім перевірок поверхні та геометричних розмірів, внутрішню цілісність виливка часто перевіряють за допомогою неруйнівних методів, таких як рентгенівська інспекція, щоб виявити пористість або інші дефекти підповерхневого шару, які можуть погіршити міцність деталі. Сертифікації, такі як IATF 16949 та ISO 9001, є ключовими показниками присвяченості виробника якості, забезпечуючи стандартизацію та відтворюваність процесів.

При оцінці потенційного постачальника корпусів коробок передач ливарним методом важливо проаналізувати їхню програму забезпечення якості. Ключові критерії, які слід враховувати:

• Сертифікація галузі: Звертайте увагу на наявність відповідних сертифікатів системи управління якістю, таких як ISO 9001 або спеціалізований для автопрому IATF 16949.
• Сучасні технології контролю: Дізнайтеся, чи використовують вони координатно-вимірювальні машини (КВМ), 3D-лазерні сканери та можливості рентгенівського контролю.
• Трасування матеріалів: Переконайтеся, що виробник має надійні системи відстеження сировини від джерела до готового продукту.
• Контроль і моніторинг процесу: Кваліфікований постачальник постійно контролює ключові параметри процесу під час ливарного формування, щоб забезпечити стабільність і запобігти дефектам.

Поширені запитання