Technologia wału silnika z pustą przestrzenią

Tensilnikwał jest pusty, ma dobre właściwości rozpraszania ciepła i może sprzyjać lekkościsilnik.Wcześniej wały silników były przeważnie pełne, ale ze względu na ich zastosowanie, naprężenia często koncentrowały się na powierzchni wału, a naprężenia w rdzeniu były stosunkowo niewielkie. Zgodnie z właściwościami zginania i skręcania w mechanice materiałów, wewnętrzna częśćsilnikWał został odpowiednio wydrążony, a do powiększenia jego zewnętrznej części potrzebna była jedynie niewielka średnica zewnętrzna. Wał pusty może spełniać te same funkcje i zapewniać takie same osiągi jak wał pełny, ale jego waga może zostać znacznie zmniejszona. Tymczasem dzięki wydrążeniusilnikWał, olej chłodzący może przedostać się do wnętrza wału silnika, zwiększając powierzchnię odprowadzania ciepła i poprawiając jego wydajność. W obecnej tendencji szybkiego ładowania wysokim napięciem 800 V, zalety wałów silników z pustymi przestrzeniami są większe. Obecne metody produkcji wałów silników z pustymi przestrzeniami obejmują głównie drążenie wałów pełnych, spawanie i formowanie zintegrowane, z których spawanie i formowanie zintegrowane są szeroko stosowane w produkcji.

Spawany wał pusty jest uzyskiwany głównie poprzez formowanie ekstruzyjne w celu uzyskania stopniowanego otworu wewnętrznego wału, a następnie obrabiany mechanicznie i spawany do uzyskania odpowiedniego kształtu. Formowanie ekstruzyjne pozwala na zachowanie w jak największym stopniu zmian kształtu otworu wewnętrznego, zgodnie ze strukturą produktu i wymaganiami wytrzymałościowymi. Zasadniczo grubość ścianki produktu może być mniejsza niż 5 mm. Urządzenia spawalnicze zazwyczaj wykorzystują spawanie tarciowe doczołowe lub spawanie laserowe. W przypadku spawania tarciowego doczołowego, położenie spoiny doczołowej wynosi zazwyczaj około 3 mm. W przypadku spawania laserowego głębokość spoiny wynosi zazwyczaj od 3,5 do 4,5 mm, a wytrzymałość spoiny może być gwarantowana na poziomie ponad 80% wytrzymałości podłoża. Niektórzy dostawcy osiągają nawet ponad 90% wytrzymałości podłoża dzięki ścisłej kontroli procesu. Po zakończeniu spawania wału pustego konieczne jest przeprowadzenie badań ultradźwiękowych lub rentgenowskich mikrostruktury i jakości spoiny w obszarze spawania, aby zapewnić spójność produktu.

Zintegrowany wałek drążony jest kuty głównie przez zewnętrzne urządzenia na półfabrykacie, umożliwiając części wewnętrznej bezpośrednie osiągnięcie stopniowanego otworu wewnętrznego wału. Obecnie stosuje się głównie kucie promieniowe i obrotowe, a urządzenia są głównie importowane. Kucie promieniowe jest typowe dla urządzeń firmy FELLS, podczas gdy kucie obrotowe jest typowe dla urządzeń firmy GFM. Formowanie kucia promieniowego jest zazwyczaj osiągane przez użycie czterech lub więcej symetrycznych młotów o częstotliwości ponad 240 uderzeń na minutę w celu uzyskania małego odkształcenia półfabrykatu i bezpośredniego formowania półfabrykatu rury pustej. Formowanie kucia obrotowego to proces równomiernego rozmieszczenia wielu głowic młotków w kierunku obwodowym wlewka. Głowica młotka obraca się wokół osi podczas wykonywania kucia promieniowego z wysoką częstotliwością na przedmiocie obrabianym, zmniejszając rozmiar przekroju poprzecznego wlewka i rozszerzając się osiowo w celu uzyskania przedmiotu obrabianego. W porównaniu do tradycyjnych wałów pełnych, koszt produkcji zintegrowanych wałów pustych formowanych wzrośnie o około 20%, ale masa wałów silników zostanie ogólnie zmniejszona o 30–35%.