自動車鋳造プロセスの知識とその鋳造技術開発動向

1.自動車用鋳物の開発の方向性

1.1自動車用鋳物の統合設計

自動車の省エネルギーと生産要求のコストを削減し、鋳造、元のスタンピング、溶接、鍛造と鋳造の利点をフルに活用する合理的な設計と構造最適化を介して、いくつかの部品を形成する統合部品鋳造成形、効果的に部品の重量を減らすことができ、部品の高さと高性能を達成するために、プロセスの不要な処理を減らすことができます。

非鉄合金鋳物の開発において、自動車鋳造の統合の開発動向がより明白である。 鋳造の複雑な構造の特性を達成するために鋳造プロセスを十分に利用するために、ドアプレートの一体設計が行われており、

シート骨格、ダッシュボードスケルトン、フロントフレーム、ファイアウォールは、現在生産されている鋳造品よりも大幅にサイズが大きく、4,000〜5,000トンまたはそれ以上のトン数の鋳造機械を必要とします。

1.2自動車用鋳物の重量

可能な限り車の前提の下で車の強度と安全性を確保し、軽量化を図り、車のパワーを高め、燃費を向上させ、排気ガスの汚染を減らします。 100グラム100キロ、100キロの燃料消費量を削減することができます車の減量は10%の場合、0.3~0.6 L、燃料効率を6~8%増加することができます。 環境保護と省エネルギーのニーズから、自動車の重量は世界の自動車開発動向となり、自動車鋳物の重量は自動車鋳物の重要な発展方向の一つとなっています。

1.2.1自動車鋳物の軽量設計

鋳物の全体的な安全係数については、同等の厚さ設計が自動車鋳物の主な設計方法の1つである。 しかし、等しい厚さ設計の主な欠点は、構造性能を十分に活用することができず、鋳物の重量が増加することである。 CAE解析、トポロジ最適化などの手段を使用して部品の設計を最適化することで、壁厚のさまざまな部分に近いさまざまな部品の応力値の一部が不一致になり、材料厚さが薄くなったり、材料の重量。 キャスティング成形を考慮すると、複雑な構造鋳造物の形成を達成することができ、様々な不規則な形状の断面を達成することができる。 設計、CAEまたはトポロジ最適化の使用、および部品の応力分析の他の手段。 力の分布に応じて、部品の形状と特定の局所材料の厚さを決定します。 鋳造補強を通して、穴と肥厚を掘る、大幅に部品の重量を減らすことができます。

1.2.2軽合金の自動車用鋳物

アルミニウムおよびマグネシウムおよび他の軽合金材料の使用は、現在の自動車製造業者の主な減量措置である。 アルミニウムの密度は鋼の1/3に過ぎず、耐食性と延性に優れています。 マグネシウムの密度はアルミニウムの2/3のみであり、高圧鋳造条件に優れている。 アルミニウムとマグネシウムの比強度(強度と品質比)はかなり高く、重量を減らすために、燃費を改善することが決定的な役割を果たす。 アルミニウムとマグネシウム鋳物の実質的な使用と統合された鋳造との競争力を向上させるために過去2年間で米国の自動車産業は密接に関連しています。

1.2.3自動車鋳物の高性能

ユニット部品の重量が高負荷に耐えることができるように、材料の性能を向上させることは、鋳造品の重量を効果的に低減する方法の1つです。 ステント型鋳物は、鋳物のかなりの部分を占め、鋳物の開発も焦点の一つとなっている。 熱処理やその他の手段によって材料の微細構造を変化させることにより、部品の強度、剛性、または靱性を向上させ、部品の重量を効果的に低減することができる。

等張急冷ダクタイル鋳鉄は、通常の鋼よりも鋼の強度が改善され、密度が鋼よりも低いだけでなく、7.1g / cm 3の密度、7.8g / cm 3の鋳鋼密度が最近推奨されている年、材料は光の条件の下で鋳鉄の同じサイズで、鋼よりも10%軽い等温急冷ダクタイル鋳鉄の使用。 特定の種類の商用車のDongfeng Motor Companyを、鉄鋼軽量確認作業の代わりに延性鉄鋳鉄を冷却するために使用し、

そして、14のサスペンション部品の高強度特性の等温焼入れダクタイル鋳鉄片のために、専門家のフォーラムのラインを再設計する。 表1は、軽量効果の交換後に等温焼入れダクタイル鋳鉄材を使用したものであり、総重量が約40%減少し、効果が顕著である。 表1の軽量効果は、材料置換だけでなく、軽量設計の寄与でもあることに留意されたい。 一般に、自動車用鋳物の材料の交換は、しばしば軽量設計の部品を伴う。

アルミニウム合金とマグネシウム合金鋳物では、高強度材料を使用して、軽量化のための高性能材料の応用に基づいて元の軽合金の重量損失を置き換えるために、米国ゼネラル・モーターズ・コーポレーション性能AE44合金元のアルミニウム合金、さらなる重量損失6キログラムに基づいてアルミニウム合金の減量で、生産サブフレームの高圧鋳造法の使用。

2.自動車鋳造技術の発展方向

2.1薄肉複合構造鋳造の生産技術

自動車産業の発展と省エネルギーと排出削減の要求に伴い、自動車部品の重量はますます軽量化している。 薄肉設計により、エンジンブロックの重要な開発方向です。 FAW鋳造株式会社FAWフォルクスワーゲンの生産鋳鉄シリンダー、例えば、06Aのシリンダー壁の厚さ4.5mm±1.5 mm、EA111シリンダーの壁の厚さ4 mm±1 mm、EA888Evo2シリンダーの現在の量産肉厚3.5mm±0.8mm、次世代のEA888Gen.3シリンダー製品構造はより複雑で、壁厚はわずか3mm±0.5mmで、最も薄い灰色鋳鉄シリンダーです。 大量生産では、壊れたコア、ドリフトコア、壁厚の変動などの問題があります。 しかし、砂のコアと砂の品質を制御することによって、しかし、EA888Gen.3シリンダーの生産要件を満たすことができない、コアの注ぐプロセス全体のグループとして使用する必要があります。

2.2アルミニウム - マグネシウム合金大型構造部品製造技術

アルミニウムマグネシウム合金大型構造鋳造は、省エネルギー、環境保護、コスト削減の要求が高まる中、重要な開発動向となっており、その製造技術は現在のホットスポットの発展となっています。 現在、アルミニウムマグネシウム合金大型構造部品の主な生産技術は、高圧鋳造、押出鋳造、低圧鋳造である。 高圧鋳造の生産効率として、製品の品質は主に生産プロセスになっている、その製造技術の開発は主に高圧鋳造プロセスに集中している鋳造の内部に気孔を形成するためにカールするのは簡単ですが、熱処理の問題。