航空铝铸件公差
为了最大限度地减轻重量,歧管、适配器端口和外壳等飞机部件更接近其设计理想,但也要求制造过程中的可变性更小。铸造是减轻重量的重要过程,但需要彻底了解铸造公差以确保保持安全系数。
在航空航天中使用铝
铝具有非常高的比强度,这意味着它可以制成轻而坚固的部件。它还可以抵抗腐蚀和疲劳。一些现代复合材料具有卓越的性能,但与铝相比会带来显着的成本损失。也很难验证复合材料的结构完整性。由于这些原因,现代航空航天结构仍然广泛使用锻造和铸造形式的铝。
铝几乎总是用作合金。使用的主要合金元素是硅、铜、镁和锌。这些影响性能,如耐腐蚀性和抗疲劳性以及可铸性。
铝合金是根据表示主要合金元素的系列号来定义的。以A356.0为例,一种广泛用于航空航天的铝合金,含铝92%,硅7%,其余为镁、铁、铜等元素。
用于航空航天应用的铸铝
铝被广泛用于现代飞机。支架、外壳、外壳盖、泵盖、歧管和端口适配器只是众多应用中的一小部分。铸造是一种组合零件的方式,否则这些零件将被焊接或螺栓连接在一起。螺栓可能会松动并允许一些移动。焊接某些等级的铝很困难,可能需要使用无损评估技术来验证接头的完整性。
减轻重量的一种方法是最小化壁厚。这是通过精确放置在最终部件中形成空隙的芯来实现的。对于在长期生产运行中满足严格公差的优质零件,型芯定位是铸造过程的一个关键方面。
铸造工艺提供几何一致性的能力不同。此外,有些需要拔模斜度才能让模型从模具中脱模,这会增加壁厚,并使加工复杂化。
鹰普用于航空航天零件的三种铸造工艺是:
- 熔模铸造 - 在蜡模上涂上陶瓷浆料以生产模具
- 永久模具铸造 - 使用金属模具,类似于注塑或压铸
- 外壳成型 - 通过在金属半模上涂上沙子,形成两半模腔。
拔模角度
熔模铸造过程很少需要在被铸造的零件上添加拔模角。这主要是因为陶瓷壳在凝固后与金属脱离。此外,蜡模中很少需要拔模角,因为它们往往会收缩到足以从模具中轻松脱模。
铸铝时,永久性模具通常需要 2° 的拔模斜度,以确保容易脱模。外壳成型需要 1° 的拔模斜度才能使图案脱离砂壳。
铸造公差
公差主要定义为每线性英寸的最大允许或预期形状偏差。在此基础上,每个铸造工艺可实现的公差为:
- 熔模铸造 - 每英寸 +/- 0.010 英寸,可根据要求实现更严格的公差。超过 3 英寸的长度优于 +/-0.020 英寸是可以实现的。
- 永久模具铸造 - 第一英寸 +/- 0.015 英寸,然后每英寸 +/- 0.002 英寸
- 外壳成型 - 每英寸 +/- 0.005 英寸,在 3 英寸长度上的公差为 +/- 0.020 英寸
在铸造工艺选择方面获得帮助
航空航天零件的制造公差很小,以实现减轻重量所需的小安全系数。铸造工艺通过使用型芯消除不必要的材料来支持减轻重量。保持航空零件的高水平几何一致性至关重要。因此,了解各种铸造工艺可以达到的公差是至关重要的。
鹰普在熔模铸造、永久模具铸造和外壳成型方面拥有广泛的专业知识。立即联系我们,了解这些流程如何支持您的航空航天需求。
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