鋁鑄件桿件設(shè)計(jì)及其汽車輕質(zhì)結(jié)構(gòu)部件金屬型鑄造
{一}、鑄鋁件桿件設(shè)計(jì)
車輛鑄鋁件中的桿件設(shè)計(jì)分為3個(gè)部分,分別是:①鋁材擠壓型材件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中選擇較為簡單的生產(chǎn)工藝,使用的鑄鋁件,如果存有結(jié)構(gòu)的鋁材需著重設(shè)計(jì)桿件的連接方法,如客車車身上的豎向桿件,桿件長度是450mm,連接位置采用了鉚釘連接的方法,鋁材壓鑄桿件和其他類型的連接件,鑄鋁件的重量比原本的桿件少了約0.50kg;②鋁材壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),客車車身中鑄鋁件取代了左右桿,根據(jù)零件的尺寸、數(shù)據(jù)以及性能要求等選擇可用的鑄鋁件類型,左右桿的生產(chǎn)過程中可以采用大批量的生產(chǎn)方式,桿件的強(qiáng)度以及連接特征,鋁材桿件能夠與客車車身配合到位;③桿件三維裝配圖,鑄鋁件在桿件中需要設(shè)計(jì)三維裝配圖,按照鑄鋁件與車身的位置關(guān)系,從桿件裝配的角度上規(guī)劃出三維圖,指導(dǎo)鋁制桿件的安裝。
{二}、車輛輕質(zhì)結(jié)構(gòu)部件金屬型鑄造
金屬型鑄造主要包括低壓鑄造、重力或重力傾轉(zhuǎn)鑄造,以及差壓鑄造工藝等,這幾類工藝對(duì)應(yīng)的典型車輛部件為輪轂、缸蓋和轉(zhuǎn)向節(jié)。
從低壓鑄造工藝來看,目前這是比較適合輪轂的工藝,超過90%以上的主機(jī)廠輪轂都是用這類工藝生產(chǎn)。但是,是由于車輛設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)偏向于大直徑的輪轂,例如2000年以前大部分輪轂是15~16寸,現(xiàn)在趨勢(shì)是17~19寸輪轂,這對(duì)傳統(tǒng)的輪轂制造工藝提出了巨大的挑戰(zhàn)。目前,重力傾轉(zhuǎn)工藝生產(chǎn)輪轂在售后和日系車較為普遍,該工藝結(jié)合旋壓工藝,能夠?qū)崿F(xiàn)輪轂的順序凝固,比較適合大尺寸寬胎面輪轂的生產(chǎn),具有良好的外觀和機(jī)械性能以及良好的市場(chǎng)前景。
差壓鑄造工藝目前在轉(zhuǎn)向節(jié)部件中獲得了廣泛應(yīng)用,主要原因是這類零件對(duì)質(zhì)量穩(wěn)定性和疲勞性能要求很高,差壓工藝通過冷卻和中低壓凝固壓力較好地解決了這類要求,但是差壓鑄造對(duì)裝備和模具有較,只適合轉(zhuǎn)向節(jié)這類厚大部件,尺寸中等的零件并不適合尺寸較大的輪轂和副車架等部件。
目前,新能源車和自動(dòng)駕駛車的新型結(jié)構(gòu)部件,都在嘗試各種新型成形工藝,例如電池包殼體零件,目前由于量不是很大,主要采用型材焊接的方法進(jìn)行生產(chǎn),但是各家廠商都在嘗試鑄造這一提升效能且低成本的工藝方案,已經(jīng)有低壓鑄造和超真空壓鑄生產(chǎn)的電池包殼體問世,但是都沒有大規(guī)模生產(chǎn),具體哪一種方案,需要經(jīng)過市場(chǎng)和技術(shù)的考驗(yàn)。另外,重力或重力傾轉(zhuǎn)工藝生產(chǎn)電機(jī)殼體已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段,主要是由于該零件通常具有冷卻水路,金屬型工藝較為適合生產(chǎn)含芯部件。