
消失模灰铁铸件结构优化及材料选用以及轻量化方向{一}、消失模灰铁铸件结构优化及材料选用
消失模灰铁铸件结构优化后,相对而言消失模灰铁铸件质量减轻,消失模灰铁铸件所受应力大,所以优化方案是否合理,是成败的关键。汽车上使用的许多消失模灰铁铸件承受的是高周疲劳应力,其失效的大部分原因是由疲劳断裂引起的。消失模灰铁铸件一旦设计完成,如何保证其使用寿命是一个很重要的问题。
球墨铸件设计企业通过CAE软件进行模拟分析,计算出消失模灰铁铸件所受应力大小和受力部位。铸造企业通过应力分析结果,结合所选用的消失模灰铁铸件材料,判断是否能达到消失模灰铁铸件要求的疲劳寿命,如果铸造企业盲目进行开发,一旦遇到消失模灰铁铸件结构或选择消失模灰铁铸件材料不合理,会给企业造成较大损失。
选择消失模灰铁铸件材料十分重要,许多企业将消失模灰铁铸件材料的抗拉强度作为消失模灰铁铸件所能承受应力大小的判断依据,这种判断方式值得商讨。
其原因主要是系数大小的确定比较困难,如果没有成熟的经验积累,选择抗拉强度作为设计依据会很困难。例如:在优化消失模灰铁铸件托臂梁时,就遇到过消失模灰铁铸件所受应力和材料匹配的问题,初也是使用抗拉强度作为设计依据,消失模灰铁铸件所受应力和消失模灰铁铸件材料的抗拉强度按照1:1设计。
消失模灰铁铸件局部大应力达到609MPa,而选用的材料抗拉强度≥600MPa,屈服强度≥370MPa,抗拉强度实测值为650~680MPa。
台架试验结果:3个消失模灰铁铸件15万次以内,全部发生断裂,而台架试验的寿命要求是不小于60万次。
{二}、减速机壳铸件的轻量化方向
随着国家环保要求的日益严格,提高车辆的燃油经济性能、降低汽车有毒有害尾气的排放越来越迫切,实现汽车轻量化生产是达到上述要求的一项重要举措。而减速机壳铸件因其强度高、铸造工艺性好,能够承受较大的应力,还能适合各种减速机壳铸件结构、形状的特点,在汽车上得到普遍应用,所以实现减速机壳铸件轻量化,对减轻整车的质量意义重大。
减速机壳铸件的轻量化主要是2个方向:<1>使用的原减速机壳铸件材料,只对减速机壳铸件结构进行优化或减速机壳铸件集成;<2>使用性能高的减速机壳铸件材料,同时将球墨铸铁件结构进行优化和减速机壳铸件集成。笔者主要研究通过提高减速机壳铸件性能来实现轻量化的方法。减速机壳铸件实现轻量化,且要满足减速机壳铸件的使用寿命,影响因素很多,其中包括:减速机壳铸件的结构、减速机壳铸件材料的性能、减速机壳铸件内(外)部质量、表面强化工艺。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铸铁件、减速机轴、机械加工、龙门铣床加工等业务。产品无论是从产品的外观到内在质量,从产品尺寸到材质性能在同行业。我厂产品主要销售欧、美等多个地区。热情欢迎新老客户前来洽谈合作!
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