中国压铸杂志

铸件结构和铸件

作者:admin 来源:原创 发表时间:2017-02-11
由于对能效和耐久性的要求的不断提高,铸造工艺为制造出新一代轻质结构汽车提供了多种可能性,其所面临的挑战不仅仅是新材料的更替,还需要找到工艺环节中的统一有效解决方案。
部件研发
J.-M Segaud 从宝马集团的角度出发始终在探索着一个问题,那就是在迈向电动汽车时代的今天,铸造在未来是否还可占有一席之地。答案显然是肯定的。关键所在是采用具有少材料应用、低能耗、方案和部件数量可灵活改变的优点的轻质结构和制造工艺,并可通过最少的投资来实现。整个制造工业可能将面临一次深刻的转变。全面应用的数控产品和生产方式,联合外包以及3D打印技术都提供了多种可能性,未来所有产品均可实现定制化,高灵活性以及低成本制造。不仅仅是电动汽车改变了铸造业的未来,不断增加的效能和耐久性要求也发挥着不可忽视的作用。作为关键的一个环节,铸造业有可能为实现新一代汽车的轻质化生产画上浓墨重彩的一笔(图1)。其所面临的挑战不仅仅是新材料的更替,还需要找到工艺环节中的统一有效解决方案。
 

 
C. Wilhelm看到了铸造工业所面临的挑战,虽然具有很高的投资潜力。但采用铸造和变型制造工艺制造轻质结构的辩论也日益激烈,金属和非金属材料应用的争论也到了白热化的阶段,节能和减重要求也成了必须要面对的实际问题。因此铸造公司必须寻找新的机遇,从而在层出不穷的新工艺和新材料时代保持竞争力。电动汽车就是一个很好的示例,在新的应用领域中传统铸件已经再无用武之地。
另一个例子是S.Heinrich所述的战略,模具生产商采用适合的设计,用轻金属结构部件替换重钢板。所有大型汽车生产商均在推动使用轻金属结构件替换重钢板。这对于压铸行业来说不仅仅是挑战,也是机遇。对于总部位于来明恩的Schaufler模具有限公司来说,在压铸模具研发和生产方面必须考虑到上述问题。
P. Reichen 从压铸机生产商的角度着眼于轻金属压铸行业的未来。未来压铸件在保证结构和功能的前提下会越来越薄,越来越轻,制造工艺也越来越复杂,同时还要满足节约资源和降低成本的要求。而且在汽车制造中对铸件也提出了更多要求。当代和未来的压铸件面临的挑战是:使用铝材和镁材制成的大型复杂结构件替换昂贵的多部件组合构件,同时对压铸件工业也提出了新的要求。可实时调节的压铸机可制造符合要求的高品质部件。其基本的前提条件是,使用最少的材料和能源制成任意形状,集其他功能于一身并可进行持续开发的压铸件。通过现代化的压力铸造技术提高生产率和质量是保持压铸件长期竞争力的关键要素。(图2)


 
在进一步节油的背景下,在考虑降成本和保护环境方面,J. Goroncy [5] 看到小型个人汽车使用3缸和4缸汽车发动机的发展趋势,目前该发动机比纯电动发动机更具竞争优势。该发动机的优点和能效已经在奥迪、大众和丰田汽车上得到了充分的展现。
铸造设计
R. Gorski 介绍了新式连铸欧洲标准16482。该新标准中对客户和生产商的铸铁连铸特点和特性进行了充分介绍。在设计、生产和质量控制方面双方已设定了明确的前提。可从柏林Beuth出版社获得完整的DIN EN 16824:2014 标准,并经过德国标准化协会(DIN)的批准之后方可发表。
H. Werner和I. Lappat  举例介绍了风能发电机机架铸件,设计部和铸造车间应多沟通并交流意见,在研发阶段尽早排除问题并制定对双方来说均可靠的制造方案。从而制造出更高功率等级、更节能并符合低功率等级尺寸和重量的机架。
    为了达到类似的节能效果,其他风力发电机生产商应首先进行试验,使用混晶固化的球墨铸铁制造出其他铸件(转子轮毂和机架),并通过减少壁厚实现减重的目的。使用符合表格1中要求的材料Ferrocast。
 

 
部件和组件的标准化计算可为设计师提供支持,并加速整个研发流程。
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