Części odlewane ciśnieniowo do motocykli: Kompletny przewodnik techniczny

utworzone przez | 17 maja 2025 r.

Części odlewane ciśnieniowo do motocykli: Kompletny przewodnik techniczny

Proces produkcji motocykli stał się ostatnio coraz lepszy, zwłaszcza jeśli chodzi o tworzenie lżejszych i mocniejszych części. Jednym z najważniejszych sposobów wytwarzania części w tej branży jest stosowanie odlewów ciśnieniowych, co oznacza, że można formować metal, aby uzyskać mocne i dokładne elementy, które są używane w dzisiejszych motocyklach. Wśród nich, takie elementy jak części silnika motocyklowego, ramy motocykla i elementy nadwozia wykonane z odlewu aluminium są popularne, ponieważ są solidne, dobrze wykonane i mogą wytrzymać wiele ciepła. 

W tym artykule omówiono, w jaki sposób odlewanie ciśnieniowe jest wykorzystywane do produkcji części motocyklowych, omawiając takie kwestie, jak odpowiednia temperatura, potrzebne ciśnienie, szybkość nagrzewania lub schładzania materiałów oraz sprawdzanie, czy części pasują prawidłowo i wyglądają tak, jak powinny.

Spis treści

Zrozumienie technologii odlewania ciśnieniowego

dtttttttttghv 1

Odlewanie ciśnieniowe zawdzięcza swoją nazwę temu, że metal jest wpychany do formy szybko i pod dużym ciśnieniem. Metoda ta pozwala tworzyć małe i szczegółowe części, które naprawdę dobrze do siebie pasują i nie wymagają dużej obróbki, aby uzyskać odpowiedni kształt.

Przemysł wykorzystuje głównie dwa różne rodzaje metod odlewania ciśnieniowego.

  • Odlewanie ciśnieniowe w gorącej komorze
  • Odlewanie ciśnieniowe w zimnej komorze

Zimnokomorowe odlewanie ciśnieniowe jest często stosowane do produkcji części silników motocyklowych, ponieważ materiały używane do ich produkcji muszą być topione w dość wysokiej temperaturze.

Dlaczego producenci motocykli wybierają odlewanie ciśnieniowe?

Odlewanie ciśnieniowe jest często stosowane przez producentów motocykli, ponieważ pozwala wytwarzać części, które są wytrzymałe i mogą wytrzymać intensywne użytkowanie motocykli, a ponadto umożliwia szybsze i tańsze wytwarzanie części.

Odlewanie ciśnieniowe jest ważne, ponieważ pozwala nam tworzyć części do motocykli, które muszą być dość wytrzymałe i ciężkie.

  • Wysoki stosunek wytrzymałości do wagi
  • Doskonałe wykończenie powierzchni
  • Przewodność cieplna dla części wrażliwych na ciepło
  • Wysoka dokładność wymiarowa

Ponieważ odlewy aluminiowe są zarówno trwałe, jak i mają doskonałą odporność na korozję, są one wykorzystywane do produkcji obudów sprzęgieł, skrzyń korbowych, głowic cylindrów i pokryw przekładni.

Części odlewane ciśnieniowo w motocyklach

1y

A. Komponenty silnika

  • Głowica cylindra
  • Skrzynia korbowa
  • Obudowy pomp olejowych
  • Osłony skrzyni biegów

Podczas pracy motocykla wiele części jest podgrzewanych do wysokich temperatur i poddawanych dużemu ciśnieniu wewnątrz silnika. Dlatego też są one zwykle wytwarzane poprzez umieszczenie metalu w formie i wywieranie na niego dużego nacisku, aby metal pozostał solidny i nie miał wielu otworów wentylacyjnych.

B. Części konstrukcyjne

  • Zaciski kierownicy
  • Wsporniki podnóżków
  • Piasty kół

Muszą być precyzyjne z dokładnością do jednej dziesiątej milimetra i powinny mieć taką samą wytrzymałość, jak wszystkie inne części konstrukcji.

C. Części estetyczne i pomocnicze

  • Obudowy lusterek
  • Wsporniki wskaźników
  • Uchwyty na tablice rejestracyjne

Pomimo braku konieczności utrzymywania obciążenia, części te mogą być wykonane z doskonałą powierzchnią, dzięki czemu potrzeba dalszej obróbki jest mniej prawdopodobna.

Materiały i właściwości termiczne

Większość motocyklowych odlewów ciśnieniowych jest tworzona przy użyciu stopów aluminium (A380, ADC12 lub LM6).

Kluczowe właściwości stopu aluminium A380:

Nieruchomość Wartość
Temperatura topnienia 555-595°C
Przewodność cieplna 96-105 W/m-K
Gęstość 2,7 g/cm³
Wytrzymałość na rozciąganie 310 MPa
Wytrzymałość na rozciąganie 140 MPa
Temperatura pracy Do 300°C

Ze względu na przewodność cieplną, ciepło jest w stanie swobodnie rozpraszać się w częściach silnika motocykli, głównie w silnikach chłodzonych powietrzem. 

Szczegółowe: Części odlewane ciśnieniowo w motocyklach

ayfihk

Odlewanie ciśnieniowe jest dziś ważną częścią produkcji motocykli, ponieważ pozwala firmie szybko tworzyć mocne i dokładne części, które są lekkie. Proces ten działa dobrze w przypadku metali takich jak aluminium, ponieważ materiały te są dobre dla konstrukcji i maszyn, ponieważ są mocne, ale lekkie, a także wydzielają mniej ciepła podczas spawania.

Poniżej znajdziesz niektóre z najczęściej używanych części odlewanych ciśnieniowo w motocyklach, wraz z ich przeznaczeniem, materiałami, z których są zwykle wykonane, siłą, z jaką muszą sobie poradzić i rodzajami form, które najlepiej nadają się do ich produkcji.

1. Skrzynia korbowa silnika

Funkcja:

Skrzynia korbowa to miejsce, w którym znajduje się wał korbowy, skrzynia biegów, a czasami miejsce przechowywania oleju silnikowego. Jest to jedna z najtrudniejszych części, ponieważ może się bardzo nagrzewać i powodować wysoki poziom naprężeń w silniku motocyklowym.

Materiał:

  • Stop aluminium (A380 lub ADC12)
  • Przewodność cieplna: ~96-105 W/m-K
  • Temperatura topnienia: ~610°C
  • Temperatura pracy: 80-120°C

Wymagania dotyczące castingu:

  • Grubość od 2,5 do 3 mm pozwala na zastosowanie lżejszych materiałów.
  • Przejścia w silniku, które pomagają przemieszczać olej i utrzymywać części w niskiej temperaturze.
  • Wymaga użycia pras, które pracują pod wysokim ciśnieniem, wraz z maszyną próżniową, która pomaga utrzymać metal bez dziur.

Tolerancja wymiarów:

  • ±0,05 mm dla powierzchni łączących łożysko i obudowę

2. Głowica cylindra

Funkcja:

Głowica cylindra zamyka część, w której spalane jest paliwo i utrzymuje zawory, świece zapłonowe i wałek rozrządu na miejscu.

Materiał:

  • Aluminium LM6 lub ADC12
  • Musi obsługiwać wysokie obciążenia termiczne (200-250°C)
  • Dobra skrawalność i odporność na korozję

Rozważania dotyczące castingu:

  • Precyzyjne odpowietrzanie formy jest konieczne, aby zapobiec uwięzieniu gazu w formowanym elemencie.
  • Obróbka CNC po odlewaniu pomaga upewnić się, że prowadnice zaworów i otwory wałka rozrządu w częściach aluminiowych są wykończone w równym i gładkim kształcie.
  • Rurki muszą być szczelne (testy ciśnienia hydrostatycznego są przeprowadzane do 5 barów).

3. Osłony silnika (sprzęgło, magneto, skrzynia biegów)

Funkcja:

Chroni świece zapłonowe, zawory i tłoki wewnątrz silnika przed zabrudzeniem, wyciekiem oleju lub uszkodzeniem z zewnątrz.

Materiał:

  • Aluminium A360 lub A380
  • Często malowane proszkowo lub anodowane po odlaniu
  • Grubość ścianki: 2,5-4 mm

Metoda odlewania:

Odlewanie wysokociśnieniowe często skutkuje gładkim wykończeniem powierzchni z niewielkimi wżerami powierzchniowymi, co oznacza, że powierzchnia jest naprawdę gładka w dotyku.

Znaczenie:

Umożliwia samochodowi utrzymanie ciśnienia oleju i utrzymanie wydajnego układu chłodzenia. Pomaga również w nadaniu im dobrego wyglądu i pomaga ludziom rozpoznać markę.

4. Mocowania kierownicy i potrójne zaciski

Funkcja:

Części te łączą kolumnę kierownicy z widelcami i pomagają je podeprzeć.

Materiał:

  • Odlew aluminiowy (A356 lub A380)
  • Granica plastyczności: ~200-250 MPa
  • Trwałość zmęczeniowa została przetestowana do 100 000 razy przy różnych obciążeniach.

Szczegóły castingu:

  • Wymagają wysokiej dokładności wymiarowej
  • Obróbkę cieplną można przeprowadzić po odlaniu, aby poprawić plastyczność elementu
  • Łożyska układu kierowniczego muszą być montowane z tolerancją 0,02 mm.

5. Obudowy zacisków hamulcowych

Funkcja:

Tłok hamulcowy i kanały płynu hamulcowego wspomagają hamulce.

Materiał:

  • Aluminium o wysokiej wytrzymałości (A413 lub zmodyfikowane ADC12)
  • Muszą być odporne na wysokie ciśnienie wody (od 100 do 120 razy większe niż normalne ciśnienie powietrza).
  • Wysoka odporność na korozję, ponieważ może wytrzymać kontakt ze śmieciami na drodze i zamoczenie.

Rozważania dotyczące castingu:

  • Wewnętrzne kanały płynu nie powinny mieć żadnych wad, które mogłyby utrudniać przepływ płynu.
  • Testy szczelności muszą być przeprowadzane dla każdej partii produktu.
  • Uszczelnienie tłoków zależy w dużej mierze od wykończenia powierzchni.

6. Wsporniki podnóżka i podpórki boczne

Funkcja:

Podtrzymuje ciężar kierowcy i zapewnia stabilność motocykla podczas postoju.

Materiał:

  • Stopy łączące aluminium i krzem, dzięki czemu są bardziej odporne na zużycie
  • Wytrzymałość na rozciąganie: ~180 MPa
  • Twardość: ~80-100 HB

Metoda odlewania:

Odlewanie grawitacyjne lub odlewanie niskociśnieniowe jest stosowane, gdy potrzebna jest powierzchnia, która wygląda ładniej i jest mniej podatna na pękanie.

7. Elementy wahacza (w niektórych modelach)

Funkcja:

Obsługuje tylne koło i pomaga utrzymać ruch w górę i w dół.

Materiał:

  • Czasami wykonane z mocnego aluminium, wykonane przy użyciu matryc (A356-T6).
  • Granica plastyczności po obróbce: ~240 MPa
  • Grubość ścianki: 4-6 mm, w zależności od ścieżek obciążenia

Uwagi dotyczące castingu:

  • Metoda elementów skończonych jest używana do rozkładu naprężeń
  • Spawanie lub obróbka łożysk po odlewie.

Tabela podsumowująca kluczowe części odlewane ciśnieniowo

Nazwa części Materiał Funkcja Tolerancja Temperatura pracy
Skrzynia korbowa A380/ADC12 Domy wał korbowy i koła zębate ±0,05 mm 80-120°C
Głowica cylindra LM6/ADC12 Uszczelnia komorę spalania ±0,03 mm Do 250°C
Osłony silnika A360/A380 Chroni wewnętrzne komponenty ±0,1 mm Otoczenie-90°C
Korpus zacisku hamulca A413/ADC12 Wspomaga układ hamulcowy ±0,02 mm 0-120°C
Mocowania kierownicy A356/A380 Utrzymuje strukturę układu kierowniczego ±0,02 mm Otoczenie
Wsporniki podnóżka LM6/A360 Wsparcie dla kierowców ±0,1 mm Otoczenie


Każda z tych części jest ważna, ponieważ pomaga upewnić się, że motocykle działają dobrze, są bezpieczne i nie psują się. Inżynierowie poświęcają wiele czasu na upewnienie się, że części mają odpowiedni kształt, są bardzo lekkie, ale nadal wystarczająco wytrzymałe do pracy, a odbywa się to głównie za pomocą mocnego procesu odlewania ciśnieniowego aluminium.

Parametry procesu odlewania ciśnieniowego

isohalfkcj

A. Ciśnienie wtrysku

W odlewach wysokociśnieniowych stosowane ciśnienie wynosi od 200 do 1000 funtów na cal kwadratowy, co pomaga metalowi szybko przemieszczać się do formy i zapewnia, że w części nie ma zbyt wielu pęcherzyków powietrza.

B. Temperatura formy

Typowe temperatury form wynoszą zwykle od 180 do 300 stopni Celsjusza i są regulowane przez kanały chłodzące, aby zapewnić równomierne chłodzenie i utwardzanie metalu.

C. Czas napełniania

Wstrzyknięcie formy w ciągu 0,1 sekundy w przypadku małych elementów zapobiega zimnym zamknięciom i wygładza powierzchnię.

D. Przetwarzanie końcowe

Po odlaniu części są poddawane obróbce:

  • Przycinanie prowadnic i otworów wentylacyjnych
  • Śrutowanie lub bębnowanie
  • Obróbka skrawaniem dla wymiarów krytycznych
  • Obróbka powierzchni, taka jak anodowanie lub malowanie proszkowe, pomaga chronić części metalowe i sprawia, że wyglądają one lepiej.

Kroki te są ważne, ponieważ pomagają upewnić się, że części działają dobrze i idealnie pasują do siebie w rowerze wyścigowym.

Typowe wady odlewów i rozwiązania

Pomimo zalet, odlewanie ciśnieniowe może powodować problemy z odlewami, jeśli nie jest starannie nadzorowane.

Typowe wady:

Typ wady Przyczyna Rozwiązanie
Porowatość Uwięzienie lub kurczenie się powietrza Odlewanie wspomagane próżniowo, odpowiednie wlewanie
Zimne wyłączniki Niska temperatura metalu Podnieść temperaturę topnienia do 660-700°C
Flash Nadmierne ciśnienie lub zużyta matryca Utrzymywanie prawidłowej siły zacisku
Niepełne wypełnienie Niewystarczająca prędkość wtrysku Zwiększenie ciśnienia lub optymalizacja bramkowania

Ważne jest zapewnienie kontroli jakości odlewów samochodowych, aby były one bezpieczne w użyciu.

Zalety stosowania odlewów ciśnieniowych w motocyklach

2y

  • Precyzyjne narzędzia i maszyny oznaczają, że nie ma potrzeby wykonywania tak dużej obróbki końcowej.
  • Produkcja tysięcy takich samych części jest możliwa przy użyciu tylko jednej matrycy do produkcji masowej.
  • Odlew aluminiowy pomaga zmniejszyć wagę komponentów.
  • Dobra przewodność cieplna pozwala na lepsze chłodzenie silnika.
  • Szybsze i tańsze niż produkcja części z kęsów.

Studium przypadku: Produkcja skrzyń korbowych

Skrzynia korbowa jest ważna dla każdego motocykla, ponieważ chroni wał korbowy i skrzynię biegów. Ogólnie rzecz biorąc, do produkcji standardowej skrzyni korbowej stosuje się odlewanie ciśnieniowe.

  • Temperatura topnienia: 675°C
  • Temperatura formy: 250°C
  • Ciśnienie wtrysku: 70 MPa
  • Czas cyklu: 60 sekund
  • Tolerancja: ±0,05 mm
  • Obróbka cieplna: T6 dla lepszych właściwości mechanicznych

Precyzyjne komponenty zwiększają wydajność silnika, jednocześnie zmniejszając jego obciążenie i oszczędzając paliwo.

Najnowsze trendy w odlewnictwie ciśnieniowym motocykli

  • Motocykle elektryczne: Coraz więcej osób prosi o lekkie osłony na akumulatory i silniki.
  • Stopy magnezu: Choć kosztuje więcej, magnez waży jeszcze mniej.
  • Zautomatyzowana kontrola jakości: Narzędzia sztucznej inteligencji są wykorzystywane do identyfikowania problemów związanych z odlewaniem w czasie rzeczywistym.
  • Matryce drukowane 3D: Szybszy rozwój próbek i krótszy czas przygotowania narzędzi.

Technologia AW będzie napędzać efektywność i projektowanie komponentów motocyklowych w przyszłości.

Projektowanie matryc dla części motocyklowych

Wydajność i trwałość części odlewanych ciśnieniowo w dużej mierze zależy od konstrukcji matrycy. Podczas produkcji motocykli matryce są budowane z myślą o specyficznych potrzebach każdego projektu.

Na przykład, można napotkać złożone geometrie, takie jak skrzynie korbowe, które mają wewnątrz kanały olejowe.

  • Sekcje cienkościenne (o grubości od 1,5 do 3 mm)
  • Zastosowanie odpowietrzania i wlewów w celu pozbycia się wad odlewniczych
  • Przewody chłodzące w matrycy pomagają regulować temperaturę.

Wykonanie matrycy do głowicy cylindra motocykla kosztuje zazwyczaj od $15,000 do $40,000 i może wyprodukować ponad 100,000 części, zanim dokładność części zostanie zmniejszona przez zużycie.

Wykorzystanie stopów technologicznych w odlewaniu ciśnieniowym aluminium

Mechaniczne i termiczne potrzeby części w silniku motocyklowym decydują o wyborze stosowanych stopów aluminium.

Popularne stopy:

Stop Kluczowe właściwości Zastosowanie
A380 Wysoka wytrzymałość, dobra płynność Skrzynie korbowe, pokrywy silnika
ADC12 Dobra skrawalność i odporność na korozję Głowice cylindrów
LM6 Doskonała odlewalność, brak korozji Niekonstrukcyjne części zamienne do motocykli

Wszystkie z nich mają pewne zalety, w tym wysoką przewodność cieplną i odporność na zmęczenie. Na przykład, A380 ma przewodność cieplną prawie 96 W/m-K, co pomaga szybko pozbyć się ciepła z silnika.

Praca z narzędziami i ich konserwacja w odlewnictwie ciśnieniowym

6y

Stare części motocykli tło z twardym jasnym czarno-białym tonem. naprawa i konserwacja starych części silnika

Przy dużej liczbie produkowanych części odlewniczych dla przemysłu motoryzacyjnego należy zwrócić szczególną uwagę na konserwację narzędzi:

  • Polerowanie matrycy co 10 000 strzałów
  • Przed rozpoczęciem użytkowania należy podgrzać garnki do temperatury około 200°C, aby zapobiec nagłym zmianom temperatury.
  • Regularnie sprawdzaj, czy nie ma śladów uszkodzeń, ponieważ mogą one powodować wady, takie jak wypływki i niewspółosiowość części formy.

Obecnie maszyny obsługują nakładanie środków uwalniających pleśń i pomagają kontrolować temperaturę matrycy z cyklu na cykl, co prowadzi do lepszej spójności produktów końcowych.

Wpływ na środowisko i gospodarkę

Korzyści dla środowiska:

  • Odlewanie ciśnieniowe aluminium pozwala na recykling do 95% materiału, co zmniejsza emisję dwutlenku węgla.
  • Pomagają one zaoszczędzić około 30% energii w porównaniu ze starszymi typami systemów.

Względy ekonomiczne:

  • Ponieważ narzędzia do odlewania ciśnieniowego są drogie, ilość wykonanych części prowadzi do bardzo niskiego kosztu każdej z nich.
  • Większość części silników motocyklowych wykonanych metodą odlewania ciśnieniowego jest do 40% tańsza niż części wykonane metodą obróbki skrawaniem.
  • Dzięki zastosowaniu odlewów ciśnieniowych, nowoczesna produkcja motocykli może być zarówno opłacalna, jak i przyjazna dla środowiska.

Zapewnienie jakości w procesie produkcji

3y

Dostawcy części motocyklowych OEM powinni wdrożyć normy ISO 9001:2015 i IATF 16949. Typowe kontrole jakości obejmują:

  • Technologia rentgenowska jest wykorzystywana do sprawdzania, czy wnętrze metalu jest porowate
  • Potwierdź dokładne pomiary części za pomocą współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM).
  • Przetestuj obszary silnika, które muszą być szczelne.
  • Wykorzystanie słonej wody do sprawdzenia odporności części zamiennych motocykla na korozję

Zastosowanie norm zapewnia, że części spełniają zarówno wymagane wymagania mechaniczne, jak i potrzebę bezpieczeństwa w zastosowaniach o wysokiej wydajności.

Zdolność do pracy zarówno z obróbką CNC, jak i obróbką powierzchniową

Części odlewane ciśnieniowo są prawie gotowe, ale w niektórych miejscach (takich jak gniazda łożysk lub otwory gwintowane) nadal wymagana jest obróbka CNC, aby zapewnić ich wysoką precyzję.

Etapy przetwarzania końcowego również obejmują:

  • Powłoka proszkowa zapewniająca odporność na zużycie
  • Anodowanie w celu ochrony przed korozją
  • Wibracje i bębnowanie są stosowane w celu zwiększenia atrakcyjności powierzchni

W rezultacie części te są idealne do natychmiastowego użycia na liniach produkcyjnych.

Rola w wydajności i bezpieczeństwie

Odlewanie ciśnieniowe jest niezbędne w wielu branżach.

  • Zmniejszenie masy ciała: Komponenty wykonane z lżejszego aluminium lepiej wpływają na zużycie paliwa i prowadzenie samochodu.
  • Zarządzanie ciepłem: Dzięki lepszemu przewodnictwu cieplnemu ciepło jest efektywnie odprowadzane z silnika, eliminując ryzyko przegrzania.
  • Bezpieczeństwo strukturalne: Jeśli odlew samochodowy jest idealny, mocowania kierownicy i wsporniki podnóżka mogą być mocniejsze podczas kolizji.

Nawet jeśli obudowa zacisku hamulcowego jest odchylona o zaledwie 0,1 milimetra, może to spowodować wyciek płynu hamulcowego, co dowodzi, jak ważna jest dobra jakość dla bezpieczeństwa motocykla.

Wyzwania związane z odlewaniem ciśnieniowym motocykli

Niektóre wyzwania branżowe obejmują:

  • Redukcja wad odlewniczych w procesie szybkiego prototypowania
  • Rosnące ceny aluminium ze względu na światowy popyt prowadzą do niedoboru dostaw.
  • Próba utrzymania wytrzymałości przy jednoczesnym zachowaniu lekkości przewodu
  • Wyczerpanie części w wyniku pracy w tak wysokich temperaturach i szybkich cyklach.

Eksperci w branży poszukują lepszych materiałów na matryce, zaawansowanych powłok (takich jak azotowanie) i symulacji odlewania wspomaganych sztuczną inteligencją, aby rozwiązać te problemy.

Przyszłość: Inteligentne odlewnie i Przemysł 4.0

W przyszłości fani motocykli prawdopodobnie zobaczą te elementy:

  • Cyfrowe bliźniaki mogą być wykorzystywane do nadzorowania warunków formowania w dowolnym momencie.
  • Wykorzystanie czujników, które automatycznie wykrywają i korygują problemy z odlewaniem
  • Produkcja addytywna (druk 3D) może ułatwić i przyspieszyć wytwarzanie złożonych wkładek matrycowych
  • Uwzględnienie zielonej energii w fabrykach odlewów metali

Pojawienie się elektronicznych elementów sterujących i silników zasilanych bateryjnie w projektach motocykli zwiększy zapotrzebowanie na zaawansowane części odlewane ciśnieniowo w branży.

Porównanie: Odlewanie ciśnieniowe a inne metody produkcji

Sukces części do silników motocyklowych zależy w dużej mierze od wyboru odpowiedniej metody produkcji. Zobaczmy, jak części odlewane ciśnieniowo wypadają na tle innych procesów:

Przygotujemy porównanie odlewania ciśnieniowego i odlewania piaskowego.

Parametr Odlewanie ciśnieniowe Odlewanie w piasku
Dokładność wymiarowa ±0,05 mm ±0,5 mm
Wykończenie powierzchni Doskonały (Ra 1,6-3,2 µm) Słabszy (Ra 6,3-25 µm)
Wielkość produkcji Duża objętość Niski do średniego
Koszt oprzyrządowania Wysoki (~$20,000 dziennie) Niski (~$1,000 na formę)
Wady odlewów Niższe (kontrolowane środowisko) Wyższe (porowatość gazu, wtrącenia)

Jeśli chodzi o prototypy i odlewanie dużych części, odlewanie piaskowe jest tańsze; odlewanie wysokociśnieniowe jest najlepsze do wielokrotnego wytwarzania tych samych części do samochodów.

Odlewanie ciśnieniowe a kucie

Podczas gdy odkuwki zapewniają mocne części dzięki strukturze przepływu ziarna, są one mniej złożone i oferują gorsze wykończenie niż to, które może zapewnić odlewanie ciśnieniowe aluminium. W przypadku części, które przenoszą tylko średnie obciążenia, odlewanie ciśnieniowe jest lepszą i tańszą opcją niż inne metody.

Optymalizacja projektu odlewania części motocyklowych

4y 1

Inżynierowie wykorzystują analizę elementów skończonych (FEA) i obliczeniową dynamikę płynów (CFD) podczas projektowania, aby zapewnić, że część jest mocna, lekka i niedroga.

Optymalizacje obejmują:

  • Budowanie siły poprzez ożebrowanie, ale niewielka utrata masy mięśniowej
  • Jednolita grubość ścianki (zazwyczaj 2-3 mm)
  • Pozostaw od 0,5 do 2 stopni kąta zanurzenia, aby ułatwić uwolnienie matrycy z zestawu matryc.
  • Potrzebne będą również wsporniki i podkładki w miejscach, w których ładunki łączą się z naczepą.
  • Bardzo ważne jest precyzyjne projektowanie komponentów, szczególnie w przypadku motocykli sportowych i wyścigowych.

Chłodzenie w matrycach odlewniczych

Ważne jest, aby regulować przewodność cieplną matrycy podczas odlewania, aby zachować dokładność wymiarów. Osiąga się to poprzez:

  • W matrycy znajdują się konforemne kanały chłodzące.
  • Kołki termiczne (przegrody) są stosowane w strefach gorących.
  • Każdy strzał jest rozpylany przez maszynę, aby wyrównać ogrzewanie.

Należy upewnić się, że temperatura matrycy wynosi od 180°C do 300°C. Przegrzanie metalu może powodować zmęczenie cieplne i prowadzić do defektów podczas odlewania, takich jak rozerwanie na gorąco lub lutowanie.

Zalety i wady odlewów ciśnieniowych stosowanych w produkcji motocykli

Przeanalizujmy teraz, ile kosztowałaby produkcja średniej wielkości komponentu motocyklowego, takiego jak pokrywa boczna silnika (około 1,2 kg aluminium):

Pozycja kosztów Przybliżona wartość (USD)
Oprzyrządowanie (zamortyzowane) 0.50
Materiał aluminiowy 2.70
Energia (piec elektryczny) 0.45
Praca i obsługa 0.40
Przetwarzanie końcowe 0.60
Całkowity koszt na część ~$4.65

Porównując to z obróbką prętów ($8,50 za sztukę), można łatwo zrozumieć, dlaczego odlewanie ciśnieniowe pozwala zaoszczędzić pieniądze. W przypadku produkcji ponad 50 000 sztuk części zamiennych do motocykli odlewanie ciśnieniowe jest najbardziej przystępnym cenowo procesem.

Zapewnienie certyfikatów i identyfikowalności w odlewaniu ciśnieniowym motocykli

Części odlewane ciśnieniowo powinny być identyfikowalne dla wszystkich partii obsługiwanych przez dostawców OEM. Obejmuje to:

Serializacja części

  • Podawanie odczynników (substancje, temperatura topnienia i wszystko, co nieczyste)
  • Rejestrowanie temperatury i ciśnienia (topienie, wtrysk i matryca)
  • Testy niszczące i nieniszczące

Musisz stosować ISO 9001, TS 16949, a w niektórych przypadkach AS 9100 dla części wchodzących do silnika motocykla, takich jak głowice cylindrów i pokrywy skrzyni biegów.

Integracja z innymi procesami produkcyjnymi

ajksdncaz

Odlewanie ciśnieniowe nie może być wykonywane samodzielnie. Proces ten obejmuje inicjatywy związane z produkcją motocykli.

  • Spawanie (np. wsporników montażowych)
  • Obróbka skrawaniem (wytaczanie, gwintowanie, napawanie)
  • Użytkownicy mogą poddawać arkusze obróbce cieplnej (exfor ample T6) w celu zwiększenia ich wytrzymałości.
  • Linie montażowe (zrobotyzowane lub ręczne)

Zautomatyzowanym przykładem może być odlewana ciśnieniowo obudowa przekładni:

  • Odlew (aluminium A380)
  • Wytaczanie CNC (gniazdo łożyska)
  • Powłoka proszkowa chroni obrabiane części przed zużyciem i korozją.
  • Do montażu używane są łożyska wałeczkowe i uszczelki olejowe.

Metoda ta podkreśla rolę, jaką odlewnictwo samochodowe odgrywa w całym przemyśle.

Wnioski

Silniki motocyklowe i części zamienne są lepiej formowane poprzez odlewanie ciśnieniowe niż innymi metodami ze względu na ich wysoką dokładność i doskonały wygląd produktu końcowego. Od użycia odlew aluminiowy, Producenci uzyskują wysoki poziom dokładności wymiarowej, dobrą zdolność do przenoszenia ciepła i wysoką wytrzymałość w porównaniu do ich wagi. Chociaż mogą wystąpić wady odlewnicze, są one łatwe do usunięcia dzięki zastosowaniu kontroli procesu i zaawansowanych technik, takich jak odlewanie pod wysokim ciśnieniem. Wzrost popytu na motocykle o lepszych osiągach i niższym zużyciu paliwa sprawi, że odlewanie ciśnieniowe stanie się jeszcze ważniejsze w przemyśle motocyklowym na całym świecie.

Najczęściej zadawane pytania

Dlaczego części produkowane metodą odlewania ciśnieniowego aluminium są specjalne dla motocykli?

Części produkowane za pomocą odlewów aluminiowych są lekkie, odporne na ciepło i wytrzymałe. Pozwala to na tworzenie skomplikowanych części, które muszą ściśle do siebie pasować.

Które części motocykli są wytwarzane w procesie odlewania ciśnieniowego?

Różne produkty odlewane ciśnieniowo obejmują skrzynie korbowe, głowice cylindrów, pokrywy silnika, zaciski hamulcowe i części do mocowania kierownicy.

Jakie strategie są stosowane w celu zagwarantowania najwyższej jakości kilku części motocyklowych?

Temperatura, odlewanie próżniowe oraz kontrole obejmujące prześwietlenia rentgenowskie i pomiary ciśnienia są stosowane w celu zapewnienia jakości.

W czym odlewanie ciśnieniowe jest lepsze od innych procesów?

Metoda ta prowadzi do gładszej powierzchni, większej dokładności, szybszej pracy i obniża koszty jednostkowe przy produkcji wielu podobnych elementów.

Możesz także polubić

0 komentarzy

Wyślij komentarz

pl_PLPolish