真空低压铸造技术在航空航天部门的应用评估
真空低压铸造技术在航空航天部门的应用评估
您现在的位置:主页 > 产品中心 > 北京赛车官网 >
真空低压铸造技术在航空航天部门的应用评估
文章来源:未知 发布时间:2018-06-08 19:55

  北京赛车网址据SAE网站2018年1月10日刊文,高 圧鋳 造(HPDC)是适合铝镁合金的传统铸造工艺,但也不是没有瑕疵,主要表现是工艺过程中易出现气孔,由于质量得不到保证,限制了这项工艺在航空航天上的应用。真空低压铸造(SVDC)避免了该项不足,得到了工业界的普遍认可。

  红色箭头标出的部分是波音737MAX的燃油口盖,是真空低压铸造在航空航天部门使用的主要实例

  使用SVDC,设计师可以设计出形状复杂的整体薄壁零件,实现减重、降低能耗以及成本的目标。由于传统工艺过程易出现缺陷,为了达到要求的强度,零件厚度往往会设计为上限,但加厚的零件不能进行后续热处理,给装配和机加带来风险。SVDC的优点是可以进行后续热处理,提高铸件的性能,还可以将单个零件组合成整体。组合件的重量与整体件相比,重量可降低20%,壁厚减薄40%,同时降低能耗、材料使用成本、辐射以及使用热处理提高力学性能、拓宽使用范围等。

  关于SVDC的效益,我们采用基于过程的成本模型(PBCM)来评估。PBCM 是三个相互关联和相互依存的模型,包括技术过程模型、生产运行模型以及资金核算模型等。真空低压铸造技术在航空航天部门的应用评估技术过程模型的基本因素包括材料、能源、劳动力、设备、报废以及质量。运行模型的关键要素是时间,这对于确定技术过程如何在物理上实施和组织、以及工厂管理人员如何以成本-效益和易于运行的方式分配设备资源至关重要。资金模型里就是上述模型里的资源转化成经济成本,比如生产要素(如能源、劳动力、材料、设备等)用购买价格来衡量。这些模型的关键点是都要基于物理关系或统计学关系建立,比如关键资源的需求如设备性能(浇注能力、模具夹持力等)以及生产时间等与零件性能(尺寸和质量)以及工艺参数(温度、压力)的关系,然后再把这些需求转换成特殊的成本。

  PBCM模型可以针对一项工艺在不同的生产效率、零件尺寸以及应用情况下,来比较材料、能耗等情况,进行盈亏分析。

  下表中是口盖与两个附属件的成本分析,评估零件尺寸对成本经济性的影响。红线是HPDC的单位成本,绿线是SVDC的单位成本。当三个零件的产量都非常低的时候,SVDC的单位成本明显高于HPDC,但是随着产量的增加成本趋于一致甚至稍低于HPDC.达到相同成本的点在表中用蓝星标出。

  对于大型的零件,当生产量为7180件,单价118.14美元时,两种工艺的成本一样;对于中型大小的零件,生产量为8230件,单价45.54美元时达到一致。大型、中型和小型件的重量分别为22公斤、5.4公斤和0.4公斤。

  SVDC和HPDC成本分析图,可以看出小型件使用SVDC的成本要比HPDC高出1.2%,大型件则低6%

  如果中型件和大型件的年产量能达到10000件,使用SVDC生产是非常有利的,因为SVDC主要是能降低材料用量,但小型件的材料用量本来就少,所以SVDC对小型件的优势不明显。不过对于小型件来说,使用SVDC的成本仅高出HPDC 1.2%,这可以通过与大型件搭配或者控制能源消耗来平衡。

  从今后来看,SVDC有助于提高产品性能、质量、可靠性、零件一致性以及降低碳排放,将是多数工业包括航空航天的首选技术。

  无人机研究报告(三)美国:扫描鹰,捕食者,灰鹰,蜂鸟,收割者,火力侦察兵,全球鹰,海神

  无人机研究报告(二)美国:微型无人机,RQ-11渡鸦,美洲狮(Puma)

相关文章