钻机变速箱壳体

EUROGUSS 2024 欧洲（纽伦堡）压铸工业展（2024年1月16日至18日）开展之际，主办方组织专家评选出“2024年欧洲铝压铸奖”。

钻机变速箱壳体

说明铸件的设计、铸造和造型要求及其功能，包括装配部件：
钻机控制高度调节的机械变速箱安装在铝压铸外壳中。

设计、铸造和造型要求：
壳体不得有任何缺陷（如冷流），属于100%可见件。使用六个滑阀芯进行压铸生产，其中两个滑阀芯通过液压阻挡另外两个滑阀芯，以便生产出符合尺寸的内孔。

为什么要用压铸件制造？
外壳以前是用"实心"材料铣削加工而成的。客户对压铸件的优势深信不疑。此外，通过改变工艺不仅节省了材料，还通过调整/优化原始设计进一步减轻了30%的重量。

为什么该部件能获得欧洲压铸奖？
▪重量优化铸造。节省材料 -> 减少碳足迹。
▪替代其他制造工艺 -> 减少加工过程中产生的废物/废料。
▪对模具概念的要求并不低。

技术数据：
▪长度：160 毫米
▪宽度：120 毫米
▪高度：120 毫米
▪重量：787 克

合金：AlSi9Cu3(Fe)
提交公司：Matthies Druckguss GmbH

混合材料仪表板的支撑结构

说明铸件的设计、铸造和成型要求及其功能，也适用于装配部件：
转向柱区域仪表板的中央部件|极端气候条件下的高要求（-35°C/+80°C）|安全性（螺纹连接，如转向柱/膝部安全气囊）|重量要求（=>以前的 Mg）。       

设计、铸造和成型要求：    
通过采用多板模具技术直接浇铸，减少流道 | 通过创新的模具运动学，拆除浇口系统 | 通过减少壁厚，用铝代替镁，重量不变（功能优化设计，而不是流道优化设计）。

为什么要采用压铸制造？
▪壁厚大于 2 毫米时的高复杂性和功能要求（如尺寸精度、表面质量）。
▪与钢管结构相比具有重量优势，与纯塑料结构相比具有更高的刚性。
▪与其他制造工艺相比，大批量生产具有成本优势。
▪与镁相比（原材料和供应商市场有限，工艺相关成本高），铝具有成本优势。

为什么该部件能获得欧洲压铸奖？
▪创新的 4 板模具技术使壁厚达到 1.5 毫米。
▪由于采用了第4块模板，铸件和浇口系统的脱模得到了优化，并具有可重复性。
▪减少流道和造型面积 => 在现有系统上实现更大的部件。
▪用铝代替镁（与镁相比，二氧化碳排放量减少 75）。
▪提高了职业安全性（降低了铸造和加工过程中的火灾风险） 。 

技术数据：
▪长度：630 毫米
▪宽度：436 毫米
▪高度：355 毫米    
▪重量：3135 克

合金：AlSi10MgMn
提交公司：宝马集团兰茨胡特工厂

GE388外壳

说明铸件的设计、铸造和造型要求及其功能，包括装配部件：
该组件有大量的预铸密封面和众多的磁电枢铁芯，在铸造技术方面相当复杂；该组件的密封要求也非常高。

设计、铸造和成型要求：
完成铸造的密封面、高密封要求、12 个磁性电枢铁芯 -> 要求良好的填充性、复杂的模具和带有零件镶件的滑块几何形状、带有许多喷射冷却器的复杂冷却方式。

为什么采用压铸制造？
结构轻巧，大批量生产成本低，减少机加工。其他制造工艺无法实现。

为什么该部件值得获得欧洲压铸奖？    
设计复杂度高，部件有许多大型预铸密封面和 12 个磁电枢铁芯，模具设计和布局费时费力，因为即使在滑块区域也有多个部件镶件。

技术数据
▪长度：360 毫米
▪宽度：192 毫米
▪高度：140 毫米
▪重量：4115 克

合金：AlSi12Cu1(Fe)
提交公司：alupress AG

GU101 外壳底座--焊接在盖板上的集成冷却通道和预制密封面

说明铸件的设计、铸造和成型要求及其功能，也包括装配部件：
由于是电子元件，对清洁度的要求非常高。
要求有非常好的微观结构，特别是在焊缝区域，但在圆周密封面区域也是如此，因为这是完全浇铸的。内侧用于自攻螺钉的圆顶（第 71 个）也是完全浇铸的。

设计、铸造和成型要求：
焊接几何形状的设计和焊接区域的填充至关重要。
考虑铸造模具的焊接模拟结果。有必要对焊接过程进行多次模拟，以便从一开始就将防止焊接变形的措施纳入模具设计中。
自攻螺钉型芯的近轮廓冷却。
有多种滑轨可供选择。

为什么采用压铸件生产？
减少机械加工，节省成本，适合大批量生产。

为什么该部件能获得欧洲压铸奖？
▪焊缝区域的微观结构要求特别高。
▪严格的工艺公差，确保稳定的铸件质量（微观结构）。
▪预铸了 70 多个自攻螺钉孔。型芯大部分采用近轮廓冷却设计。
▪精加工的铸造密封面。
▪通过节省加工时间实现成本效益（铸造近净功能表面）。

技术数据：
▪长度：418 毫米
▪宽度：342.6 毫米
▪高度：87.3 毫米
▪重量：3505 克

合金：AlSi12 (Fe)
提交公司：alupress AG

过桥 iX1

说明铸件的设计、铸造和成型要求及其功能，也包括装配部件：
电动汽车前端与碰撞有关的复杂安全部件，用于安装电动机和其他装置，如压缩机和电压变压器。对动态刚度（LDAS）有很高的要求，以获得最佳的振动性能（NVH），并在考虑到运行稳定性、滥用和碰撞等负载的情况下，将部件重量降到最低。安装空间有限。

设计、铸造和成型要求：    
由于采用了压铸工艺，开放式轮廓带有加强筋，这些加强筋根据拓扑优化排列。尽管横截面是开放式的，但整体刚度非常高，同时具有很强的能量吸收能力，重量比原来减轻了约 30%。在某些情况下，需要创建深而窄的凹槽，这对铸造技术来说非常具有挑战性。由于与相邻部件之间存在无数接口，因此必须从结构和铸造技术两方面对这些连接点进行优化，以确保达到最佳质量。

为什么采用压铸技术？
电动汽车的成本压力越来越大，因此需要具有成本效益的制造工艺。封闭横截面可获得极高的刚度值，但需要额外的型芯。只要必要的肋条不会不必要地增加重量，且材料性能符合组件要求，压铸等无芯制造工艺就是首选。

为什么该部件能获得欧洲压铸奖？
▪成功实现了与碰撞和安全相关的压铸部件，适用于具有多重要求的高压力应用领域
▪在早期开发过程中，成功实施了内部开发和验证的具有代表性系列特性的材料卡，从而在开发循环（精确和快速开发）中实现了目标
▪仅通过设计优化就减轻了 30% 的重量，同时满足了产品负载规范的要求
▪创新的拓扑优化肋条设计，在实现高刚性的同时，还能在发生碰撞时实现必要的变形和能量吸收。    
▪尽管流道较长、壁厚只有2毫米，并且使用了高达80%的再生铝，但对铸造质量要求极高的安全部件。

技术数据：
▪长度：831 毫米
▪宽度：543 毫米
▪高度：146 毫米
▪重量：13700 克

合金：AlSi10MnMg
提交公司：Nemak Europe GmbH 尼马克欧洲有限公司

油冷却器盖

说明铸件的设计、铸造和造型要求及其功能，也包括装配部件：
挑战是将一个永久铸模部件转换为压铸件。
该压铸件有两个大水道，是用盐芯形成的。压铸件的年产量大于10万件，大大降低了成本，减轻了重量。

设计、铸造和造型要求：
两个复合盐芯的模塑 - 包括高密封性要求。

为什么要进行压铸生产？
节约成本、减轻重量。

该部件为何能获得欧洲压铸奖？
该部件采用盐芯技术从永久模铸造转为压铸，自 2022 年起开始批量生产。

技术数据：
▪长度：550 毫米
▪宽度：300 毫米
▪高度：170 毫米
▪重量：4000 克

合金：226
提交公司：荣海尔铸造部 Gnutti Carlo 集团

本文内容来自：轻量化技术网