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汽车发动机支架的主要材料

来源:http://www.ygyycn.com/news/17.html发布时间:2018-03-05

目前,汽车发动机支架的主要材料是钢和铝合金,难以满足21世纪汽车轻量化、合理化、环保化的要求。而镁合金凭借其密度小,比强度高,比刚度高,减震性能好,优异的铸造、切削加工性能,易于回收利用以及丰富的资源等一系列优点夺得了“21世纪最轻的绿色金属结构材料”的美誉。因此,镁合金作为汽车发动机支架的材料其优越性相当可观(相比钢和铝合金)。然而AZ91、AM60, AM50合金的强韧性偏低,压铸件的缩松较多,致使镁合金在汽车结构件上的应用难以实现。 因此,我们在采用微量多元方法成功研发了一种新的高性能镁合金的基础之上,利用UG造型软件对零件进行建模,根据支架检验标准,采用ANSYS有限元分析软件对支架结构进行分析,以确定支架结构的可行性。利用理论计算与计算机数值模拟软件Anycasting设计并优化铸件的浇注系统及压铸工艺参数,并进行了试验验证。利用力学性能试验、压缩试验和无损探伤等手段对铸件性能进行评估,为镁合金在汽车发动机支架上的应用提供试验依据。 有限元分析结果表明,镁合金发动机支架的结构满足设计要求,在加载条件下,支架四个底座部位变形量较小,其中最大变形量为0.010457mm,最大应力为58.885MPa。通过理论计算结合计算机数值模拟能够设计出合理的发动机支架浇注系统,并通过充型模拟试验确定了合适的排溢系统位置;通过正交模拟试验对支架的压铸工艺参数进行了优化,获得最佳的工艺参数为浇注温度690℃,模具温度220℃,压射速度为4.8m/s。在此工艺参数下,支架成形良好,表面光洁,组织致密,铸件力学性能可以达到:抗拉强度254.44MPa,屈服强度232.71MPa,伸长率为7.33%。压缩试验结果表明,底座最大变形量0.08mm,其满足检测标准要求。剖切试验结果表明,在支架上端厚壁部位存在较小的缩孔缺陷,其模拟结果基本吻合。 本作品的研制和推广,实现了镁合金汽车发动机支架的应用,解决了镁合金难以成为结构件的重大难题;同时,采用计算机模拟辅助优化过程的设计方法,缩短了研发时间,减少了资金消耗,增强了产品开发的技术附加值,冲破了环保制约汽车行业发展的“瓶颈”,最终实现了汽车行业的利益和环保的“共赢”,以此推动汽车行业可持续发展的进程。

汽车发动机支架的主要材料

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