Литьё алюминия под давлением для автомобильного силового агрегата: корпуса коробок передач

Литьё алюминия под давлением приходит в силовой агрегат: корпуса коробок передач, раздаточных коробок и электроприводов мостов. Допуск ±0,1-0,3 мм, посадочные отверстия под подшипники по H7, термообработка Т6 там, где нужна прочность конструкции.

Литьё алюминия для автомобильного силового агрегата в Hydroforce

Hydroforce использует тот же пресс литья под давлением, который уже описан в статье про алюминиевые корпуса для светодиодного освещения, но для другого применения: корпуса силового агрегата автомобиля. Пресс, инструментальный участок и станция контроля на КИМ не меняются между корпусом теплоотвода и корпусом коробки передач. Меняются толщина стенки, сплав, термообработка и допуск, который решает больше всего: посадочное отверстие под подшипник. Автомобильные компоненты и корпуса коробок передач уже указаны как обслуживаемое направление на странице возможностей литья под давлением. Эта статья раскрывает, что это значит на практике для конкретно корпуса коробки передач.

Корпус коробки передач - более требовательная деталь, чем корпус светильника. Он несёт нагрузку от подшипников, держит масло под давлением и температурными циклами, сохраняет форму под реакцией крутящего момента от шестерён внутри. Получить это в алюминии вместо чугуна или сварной стальной конструкции - вопрос контроля процесса, а не удачи.

Почему литьё алюминия под давлением подходит для корпусов коробок передач

• Вес. Плотность алюминия примерно втрое ниже плотности чугуна при сравнимой толщине стенки. На корпусе коробки передач или раздаточной коробки эта разница напрямую снижает массу автомобиля, а на электрифицированных платформах увеличивает запас хода.
• Интеграция за одно литьё. Посадочные бобышки под подшипники, масляные каналы, бобышки под вилки переключения, рёбра жёсткости и фланец под картер сцепления формируются в одном цикле литья вместе со стенкой корпуса. Сварная или фрезерованная из массива деталь требует отдельных операций или отдельных деталей для тех же элементов.
• Цикл и стоимость на объёме. Цикл на нашем прессе занимает от 30 секунд до 2 минут в зависимости от размера детали, тогда как сравнимый корпус фрезеруется из массива много дольше. Эта разница делает литьё под давлением правильным процессом, как только объём выходит за рамки нескольких прототипов.
• Путь к прочной конструкции, когда он нужен. Стандартное литьё под давлением удерживает газ в расплаве. Для корпуса, которому нужно только держать форму, это не проблема, но деталь после закалки на твёрдый раствор вздуется, если газ остался внутри. Там, где корпусу нужна прочность Т6, мы льём его с вакуумной поддержкой пресса: пористость остаётся достаточно низкой, чтобы деталь пережила закалку и старение без повреждений.

Возможности

Какие автомобильные корпуса мы отливаем

• Корпуса механических коробок передач и картеры сцепления - фланец крепления к двигателю, бобышки под вилки переключения, растачивание под подшипник входного вала.
• Корпуса и крышки автоматических и роботизированных коробок передач (DCT) - герметичные масляные полости, посадочные поверхности под блок клапанов, бобышки под датчики современной автоматической коробки.
• Корпуса раздаточных коробок для полного и подключаемого привода - два выходных отверстия, зазор под цепь или зубчатую передачу формируется прямо в стенке.
• Корпуса дифференциалов и главных передач - посадочные бобышки под нагрузку от пары шестерён, растачивание по тому же классу H7, что и в коробке передач.
• Корпуса редукторов электропривода моста (e-axle) для электрифицированного силового агрегата - та же логика посадочных отверстий и герметичных плоскостей, что и в обычной коробке передач, только деталь обычно должна работать холоднее и легче.
• Картеры сцепления.
• Масляные поддоны, картеры и крышки блока клапанов.
• Корпуса коробок отбора мощности и вспомогательных редукторов для внедорожной и мобильной техники - тот же круг заказчиков, которым мы уже поставляем гидроцилиндры под заказ для мобильной гидравлики, часто нуждается и в литом корпусе редуктора рядом с этим цилиндром.

Производственный процесс

1. Проверка чертежа и технологичности. Углы уклона, плоскость разъёма, расположение литника и выпоров, припуск под механическую обработку проверяются до начала изготовления оснастки. На корпусе коробки передач эта проверка также выделяет посадочные отверстия и герметичные плоскости как зоны, которые не должны иметь пористости.
2. Оснастка. Стальные пресс-формы из H13 или P20 фрезеруются на станках с ЧПУ и проходят пробную отливку на производственном прессе перед приёмкой первого образца.
3. Литьё под давлением. Стандартное литьё для корпусов, которым нужно только держать форму. Литьё с вакуумной поддержкой для корпусов, которые пойдут на закалку Т6 или должны держать герметичность на посадочном отверстии подшипника или плоскости уплотнения.
4. Обрезка и зачистка. Литник, питатели и выпоры удаляются, заусенец по плоскости разъёма зачищается.
5. Термообработка. Детали вакуумного литья с требованием Т6 проходят закалку на твёрдый раствор и старение на этом этапе, до финишной механической обработки, которая фиксирует размеры.
6. Механическая обработка. Отверстия под подшипники растачиваются по H7, плоскости фланцев фрезеруются под прокладку или жидкий герметик, ставятся резьбовые вставки, масляные каналы и бобышки под датчики сверлятся и нарезаются по чертежу.
7. Испытание на герметичность. Герметичные плоскости и посадочные отверстия под подшипники проверяются на стенде спада давления перед выпуском детали.
8. Контроль и документация. Отчёт КИМ по размерам, рентген-контроль зон, чувствительных к пористости, сертификат материала по EN 1706, а для автомобильных заказчиков - пакет документации в формате PPAP на основе тех же данных.

Контроль качества

Каждый корпус сопровождает одна и та же документация, независимо от того, где он окажется в трансмиссии:

• Контроль размеров на координатно-измерительной машине Zeiss, первый образец и периодический контроль партии
• Рентген-контроль на пористость и усадочные раковины в зоне посадочных бобышек и герметичных плоскостей
• Статистический контроль процесса на прессе в реальном времени
• Испытание на герметичность методом спада давления для герметичных корпусов
• Сертификат материала по EN 1706
• Система менеджмента качества ISO 9001:2015, надзор TÜV и SGS
• Пакет документации первого образца в формате PPAP - по запросу для автомобильных и OEM-заказчиков

Почему заказчики выбирают Hydroforce для литых корпусов силового агрегата

За линией литья под давлением стоит более 20 лет работы, и она находится в одном здании с инструментальным участком, цехом ЧПУ и лабораторией КИМ, которые доводят и проверяют деталь. Для корпуса коробки передач это важнее, чем для почти любой другой литой детали, которую мы делаем: посадочное отверстие под подшипник, от которого зависит, проработает ли коробка передач тихо десять лет, растачивает та же команда, которая отливала деталь на прессе, на станках, которые она знает, по чертежу, который она проверила ещё до изготовления пресс-формы. Между литьём и готовым проверенным корпусом деталь не переходит из рук в руки.

Запросить расчёт

Нужен литой алюминиевый корпус для коробки передач, раздаточной коробки, дифференциала или электропривода моста? Отправьте чертёж или 3D-модель на office@hydroforce.ee или воспользуйтесь формой обратной связи на сайте. Мы проверим деталь на технологичность литья, подберём сплав и путь термообработки, рассчитаем оснастку и серийное производство.