計(jì)算機(jī)模擬與高針對(duì)性的測(cè)試在汽車(chē)整車(chē)及零部件設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中占有重要的位置。如今的汽車(chē)行業(yè)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸、功率、燃油噴射策略等方面提出了更苛刻的要求，加之各地的排放法規(guī)升級(jí)，這對(duì)于汽車(chē)零部件供應(yīng)商也提出了更大挑戰(zhàn)。輝門(mén)近日對(duì)其活塞產(chǎn)品進(jìn)行了新一輪的模擬測(cè)試與優(yōu)化，進(jìn)一步提升產(chǎn)品的技術(shù)含量。 
　　 
　　SMCS鑄造模擬 
　　 
　　輝門(mén)近日提出了一項(xiàng)Slow-Motion鑄造模擬(SMCS)的方案，它為活塞鑄造過(guò)程中的材料流量、壓力、活塞環(huán)模具填充等方面提供更精確的數(shù)據(jù)。 
　　 
　　該方由輝門(mén)動(dòng)力總成部門(mén)主要負(fù)責(zé)實(shí)施，主要目的是使活塞環(huán)的質(zhì)量、強(qiáng)度、耐磨性進(jìn)一步增強(qiáng)。輝門(mén)活塞環(huán)及活塞襯套技術(shù)負(fù)責(zé)人SteffenHoppe表示：“發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室周?chē)M件，尤其是活塞環(huán)，在熱學(xué)、機(jī)械學(xué)、摩擦學(xué)方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在提高?！蓖ㄟ^(guò)使用更薄的活塞環(huán)可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦，不過(guò)這就對(duì)活塞環(huán)材料的彎曲強(qiáng)度提出了更嚴(yán)苛的要求。為了滿足新的要求，Hoppe稱公司正在研發(fā)新的材料、鑄造工藝以及全新的模擬仿真方案。” 
　　 
　　為了在傳統(tǒng)的堆疊成型工藝上有所突破，輝門(mén)開(kāi)發(fā)出了一套高度自動(dòng)化的立式澆筑工藝，利用特殊設(shè)計(jì)的模具優(yōu)化需填補(bǔ)/澆注區(qū)域的設(shè)計(jì)。據(jù)輝門(mén)公司稱，使用該工藝，通過(guò)在鑄件周?chē)嘧⒉牧狭黧w從而提高了活塞環(huán)元件上石墨材料的均勻性。 
　　 
　　立式澆注工藝中采用一臺(tái)高速攝像機(jī)克服了傳統(tǒng)有限元建模的局限性。Hoppe解釋說(shuō)：“有限元模擬法有一個(gè)最大的缺陷，就是無(wú)論網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如何完善，它始終是‘模擬’的。模擬中可以通過(guò)選取參數(shù)來(lái)無(wú)限接近實(shí)際操作，但終究不是真實(shí)的工藝流程。” 
　　 
　　立式澆注工藝通過(guò)提供非常詳細(xì)的模具注料分析克服了這個(gè)問(wèn)題，這樣便于優(yōu)化復(fù)雜的澆注過(guò)程。 
　　 
　　立式澆注工藝支持工件在不同溫度下進(jìn)行熔鑄，通過(guò)高速攝像機(jī)還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控鑄造工件的速率。這將幫助工程師對(duì)于鑄造過(guò)程中的壓力波動(dòng)和爆破反應(yīng)有更直觀的了解。 
　　 
　　GOE70新型鑄鋼 
　　 
　　除了新的鑄造工藝外，輝門(mén)還開(kāi)發(fā)出一種高度精煉的鑄造材料——鑄鋼GOE70。該材料擁有馬氏體基體結(jié)構(gòu)，其中還嵌入了鉻碳化物，強(qiáng)度至少為1800MPa。一旦經(jīng)過(guò)氮化，其耐磨強(qiáng)度將得到質(zhì)的飛躍，其表面硬度可達(dá)1300HV。Hoppe認(rèn)為，立式澆注工藝可以滿足輕型車(chē)和商用車(chē)的應(yīng)用需求。