Автомобили и коммерческий транспорт
Компоненты и гидравлика от одного поставщика
Hydroforce изготавливает гидроцилиндры, гидромоторы и насосы, обработанные валы и шестерни, литые корпуса, спечённые детали и твердосплавные износостойкие детали для механических коробок передач и коробок с двойным сцеплением, электрических приводных узлов, двигателей и их вспомогательного оборудования, шасси и подвески, приводов сидений, стеклоподъёмников и замков, а также самосвалов и прицепов.
Почему автомобильное производство изнашивает детали иначе
Корпуса коробок передач и ведущие шестерни изготавливаются серийно для программы выпуска автомобиля. После отладки оснастки и утверждения первого корпуса или первой шестерни каждая следующая деталь, полученная с этой оснастки или по этой программе нарезки, должна соответствовать утверждённому первому образцу весь срок действия программы, поэтому стабильность процесса важна с первой партии. Плотность алюминия примерно втрое ниже, чем у чугуна. При той же толщине стенки алюминиевый корпус коробки передач, раздаточной коробки или e-axle заметно легче, и выигрыш виден в массе автомобиля, а на электрифицированной платформе и в запасе хода.
Корпус коробки передач воспринимает нагрузки на подшипники и реактивные моменты шестерён и при этом должен удерживать масло, пока давление и температура меняются циклически. Насколько тихо работает коробка, зависит от посадочного отверстия под подшипник, поэтому после литья мы обрабатываем его по H7. Перед выпуском корпуса его уплотнительные поверхности проверяются на стенде контроля падения давления. Бобышки под подшипники и уплотнительные поверхности, где пористость недопустима, просвечиваются рентгеном до того, как деталь попадёт в силовую передачу.
Поры в спечённой шестерне гасят вибрацию, и автомобильные и бытовые приводы используют это для более тихой работы. Один привод может сочетать оба способа, со спечёнными шестернями на массовых ступенях и обработанной шестерней на наиболее нагруженной выходной ступени. В приводах сидений, стеклоподъёмников и замков применяются малые стальные зубчатые узлы, кулачки и рычаги массой менее пятидесяти граммов, с поперечными отверстиями и карманами, из-за которых серийная механообработка нерентабельна. Литьё металлов под давлением (MIM) формует такую деталь за один приём, а после спекания её закаливают и дорабатывают. Мы делаем MIM-зубчатые узлы и кулачки для замков и запорной фурнитуры, и тот же процесс применим к деталям автомобильных приводов такого размера.
На самосвале кузов стоит без работы между рейсами, а затем поднимается под ударной нагрузкой и в грязи, причём крепление цилиндра следует за углом кузова на протяжении хода. Проушина штока, откованная заодно со штоком, не имеет сварного шва и выдерживает такую работу лучше, чем приварная проушина. Для этих же машин мы отливаем под давлением корпуса коробок отбора мощности (PTO) и вспомогательных коробок передач.
По типу техники
Для любого привода и любого кузова
Механические коробки передач и коробки с двойным сцеплением (DCT)
корпуса механических коробок и картеры сцепления, отлитые под давлением с монтажным фланцем и бобышками вилок переключения, корпуса и крышки DCT с герметичными масляными объёмами и посадочными поверхностями блока клапанов, обработанные и спечённые шестерни для силовой передачи.
Электрические приводные узлы (e-axle)
корпуса редукторов e-axle и e-drive, отлитые под давлением, с посадочными отверстиями под подшипники и уплотнительными поверхностями по схеме обычной коробки передач, посадочные отверстия под подшипники, обработанные по H7, спечённые шестерни редуктора для приводной ступени.
Двигатель и вспомогательное оборудование двигателя
литые масляные поддоны, картеры и крышки блока клапанов, спечённые шестерни насосов и героторы для масляного насоса, обработанные валы и корпуса для вспомогательного оборудования двигателя.
Шасси и подвеска
литые кронштейны и крышки, обработанные втулки и пальцы, спечённые втулки и малые шестерни для приводов регулировки.
Приводы сидений, стеклоподъёмников и замков
MIM-зубчатые узлы и кулачки для электромеханических приводов, спечённые миниатюрные шестерни, литые малые корпуса датчиков и органов управления.
Самосвалы и прицепы
телескопические подъёмные цилиндры для самосвальных кузовов, цилиндры на проушинах с цельнокованой проушиной штока, литые корпуса PTO и вспомогательных коробок передач для оборудования, установленного рядом с цилиндром.
Что мы производим для автомобильных программ
Шесть технологий для производителей автомобилей и силовых агрегатов, поставщиков уровня Tier и производителей кузовов и надстроек
Литьё алюминия под давлением
Отливаем из алюминия корпуса коробок передач, раздаточных коробок, дифференциалов и e-axle с допуском ±0,1–0,3 мм и шероховатостью Ra 1,6–6,3 мкм, из сплавов EN AC-46000, EN AC-47100 или EN AC-43400, на оснастке из стали H13 или P20. Стенка корпуса отливается за один приём вместе с бобышками под подшипники, масляными каналами, бобышками вилок переключения, монтажными рёбрами и фланцем картера сцепления. В зависимости от размера детали один цикл занимает от 30 секунд до 2 минут. При плотности примерно втрое ниже, чем у чугуна, алюминиевый корпус снижает массу автомобиля, а на электрифицированных платформах это добавляет запас хода. Корпуса, которым нужна прочность T6, отливаем с вакуумированием, что оставляет пористость достаточно низкой для закалки на твёрдый раствор и старения. Посадочные отверстия под подшипники обрабатываем по H7, уплотнительные поверхности проверяем на стенде контроля падения давления, а бобышки под подшипники и уплотнительные зоны просвечиваем рентгеном. По запросу доступен комплект документации первого образца в формате PPAP.
Типовое применение
- Корпуса и крышки механических, автоматических коробок передач и DCT
- Корпуса раздаточных коробок и дифференциалов с обработкой посадочных отверстий под подшипники по H7
- Корпуса редукторов e-axle и e-drive для электрифицированных силовых агрегатов
- Масляные поддоны, картеры и крышки блока клапанов
Механообработка и зубчатые передачи
Наши токарные станки Schiess берут валы и корпуса диаметром до 2 м и длиной до 16 м, и мы выдерживаем ±0,05 мм и посадки IT6–IT7 на деталях коробок передач и силовой передачи. Шестерни для ступеней коробок передач и ведущих мостов нарезаем и шлифуем по ISO 1328. Для нагруженной ступени обычно требуется 7 степень точности. Шестерню и её вал мы можем обработать как одну деталь из одной заготовки, без шпоночного соединения между ними. Цементированные шестерни имеют глубину цементации от 1 до 3 мм и твёрдость поверхности от 56 до 62 HRC при твёрдости сердцевины от 240 до 300 HB, а сертификат на материал и протокол контроля уходят вместе с партией. Когда производитель больше не поддерживает коробку передач, мы измеряем изношенную шестерню на Zeiss Contura и нарезаем замену по этим измерениям.
Типовые детали
- Шестерни для ступеней механических коробок и DCT, нарезанные и шлифованные по ISO 1328
- Валы-шестерни и зубчатые валы, обработанные из одной заготовки
- Посадочные места под подшипники и уплотнения для корпусов силовой передачи
- Шестерни на замену, изготовленные по изношенному образцу
Порошковая металлургия и MIM
Спечённые шестерни для привода автомобиля прессуются и спекаются до окончательной формы при давлении прессования до 800 МПа и конечной плотности до 97%. Допуск ±0,05 мм после спекания и ±0,02 мм для деталей MIM. Остаточная пористость гасит вибрацию, поэтому спечённые шестерни работают тише в автомобильных и бытовых приводах. Профиль зуба формируется в прессе, и большая часть зубофрезерования и снятия заусенцев выпадает из маршрута обработки. При тысячах шестерён и более прессование обходится дешевле, чем нарезка каждой шестерни из прутка. Многие приводы сочетают спечённые шестерни на массовых ступенях с обработанной шестерней на наиболее нагруженной выходной ступени. Для приводов сидений, стеклоподъёмников и замков MIM за один приём делает малые стальные зубчатые узлы, кулачки и рычаги массой менее пятидесяти граммов, закалённые и доработанные по чертежу. MIM-зубчатые узлы и кулачки для замков и запорной фурнитуры мы уже производим, и детали такого же размера для автомобильных приводов проходят тот же процесс.
Типовое применение
- Спечённые прямозубые и косозубые шестерни для массовых ступеней коробок передач
- Шестерни насосов и героторы для масляных насосов двигателя и коробки передач
- MIM-зубчатые узлы, кулачки и рычаги для приводов сидений, стеклоподъёмников и замков
- Комбинированные шестерни со встроенным кулачком или ступицей для приводов
Гидроцилиндры
Расточка 20–1000 мм, рабочее давление до 500 бар, ход от 6000 мм и выше, общая длина до 16000 мм, рабочая температура от -50 °C до +200 °C; конструкции двустороннего и одностороннего действия, телескопические и плунжерные. Цилиндр самосвала ждёт между рейсами, затем поднимает полный кузов под ударной нагрузкой и в грязи, и его крепление должно следовать за кузовом на протяжении хода. Проушину штока куём из того же прутка, что и шток, поэтому приварной проушины нет. Кованое соединение в 3–5 раз устойчивее к усталости, чем сварной узел, а оба конца рассчитаны под стандартные пальцы проушин по ISO 8132. Штоки из C45 или 42CrMo4 с 25–50 мкм твёрдого хрома шлифуются и полируются после покрытия. Каждый цилиндр перед выходом из цеха испытывается давлением в 1,5 раза выше рабочего не менее пяти минут.
Типовые детали
- Телескопические подъёмные цилиндры для кузовов самосвалов
- Цилиндры на проушинах с цельнокованой проушиной штока для самосвальных прицепов
- Цилиндры для кранов-манипуляторов на грузовом шасси
- Цилиндры со встроенными датчиками хода и давления для кузовного оборудования
Твёрдые сплавы
В автомобильном производстве твёрдый сплав в основном применяется в инструменте, которым делают детали: заготовки режущего инструмента для обработки корпусов и шестерён, прецизионные пресс-формы и волоки для волочения проволоки для формовки и штамповки. На самосвале твердосплавные уплотнительные торцы и детали насосов работают в гидравлике кузова. Марки карбида вольфрама по ISO 513 спекаем на собственном производстве при 1350–1500 °C, от марок K для абразивного износа до марок P и M для обработки резанием. Направляющие расточки и уплотнительные торцы шлифуем алмазом до ±0,01 мм и Ra 0,1–0,4 мкм. Там, где деталь должна быть полностью плотной, применяем HIP. Детали массой от 0,001 до 300 кг и размером от Ø 3 до 500 мм.
Типовое применение
- Заготовки режущего инструмента для обработки корпусов и шестерён
- Прецизионные пресс-формы для оснастки формовки и штамповки
- Волоки для волочения проволоки в производстве проволоки и пружин
- Уплотнительные торцы и детали насосов для гидравлики кузова самосвала
Гидромоторы и насосы
Шестерённые, планетарные, аксиально-поршневые и радиально-поршневые моторы рабочим объёмом от 0,25 до 8000 см³/об, рабочим давлением до 450 бар, скоростью от 0,5 до 12000 об/мин и рабочей температурой от -40 °C до +120 °C. Гидравлика самосвала обычно работает от насоса на коробке отбора мощности (PTO) коробки передач, и для такой службы подходит шестерённый насос или мотор на умеренной скорости. Монтажные фланцы соответствуют SAE и DIN, поэтому узел на замену встаёт на штатное место без переходника. Перед отгрузкой каждый узел проходит функциональное испытание и опрессовку по каталожным значениям.
Типовое применение
- Насосы с приводом от коробки отбора мощности (PTO) коробки передач коммерческого транспорта
- Приводные моторы для вспомогательного оборудования кузова самосвала
- Шестерённые насосы для гидростанций на кузовах транспортных средств
- Моторы на замену для оборудования, уже находящегося в эксплуатации
Логика цены
Куда идут деньги и как мы удерживаем цену
Закупщики сравнивают корпус или шестерню с каталожной деталью по цене за единицу. Мы вкладываем деньги в то, что определяет, будет ли деталь силовой передачи работать тихо и без течей масла весь срок программы, а остальную конструкцию оставляем простой.
| Во что мы вкладываемся | Как мы удерживаем цену |
|---|---|
| Литьё под давлением с вакуумированием и термообработка T6 для корпусов коробок передач, раздаточных коробок и e-axle, несущих нагрузку на подшипники | Стандартные сплавы по EN 1706, а вакуумирование и T6 только для корпусов, которым они нужны |
| Посадочные отверстия под подшипники, обработанные по H7, и монтажные фланцы, обработанные в плоскость для герметичного уплотнения | Заготовка, близкая к окончательной форме, с бобышками и каналами, отлитыми за один приём, поэтому дальнейшей механообработки и сборки меньше |
| Рентгеновский контроль и проверка герметичности по падению давления на бобышках под подшипники и уплотнительных поверхностях маслонепроницаемых корпусов | Стоимость пресс-формы и оснастки распределяется на объём программы, одна наладка на партию одинаковых корпусов или шестерён |
| Комплект документации: сертификаты на материал EN 10204 3.1, отчёт о размерах по КИМ, комплект документации первого образца в формате PPAP по запросу | Ремкомплекты по серийному номеру для цилиндров самосвалов и прицепов |
Послепродажное обслуживание
Замена и ремонт
Автомобильные обращения по замене часто приходят к нам в виде изношенной детали без чертежа: корпус коробки передач с овальным посадочным отверстием под подшипник, коробка передач со стёртыми зубьями на одной ступени или цилиндр кузова самосвала с задиром на штоке. По цилиндру измеряем расточку, шток, ход и посадочную геометрию, по шестерне: число зубьев, модуль, угол профиля и угол наклона зуба. После этого предлагаем восстановление или новую деталь в тех же габаритах ещё до того, как режется металл. Если старая деталь вышла из строя раньше срока, мы скажем почему. Шток, изношенный под обычным хромом, на замене получит индукционную закалку или суперфиниш.
По запросу к каждому цилиндру прилагается запасной ремкомплект. Дополнительные комплекты заказываются по серийному номеру, выгравированному на корпусе, чтобы владелец автопарка мог держать на складе нужный комплект для каждого своего цилиндра. Программе выпуска автомобиля, рассчитанной на тысячи одинаковых изделий, нужен одинаковый корпус, шестерня или цилиндр в каждом из них. Мы храним чертёж и оснастку в архиве, поэтому партия, заказанная позже по ходу программы, совпадает с оригинальной деталью без повторного проектирования.
По чертежу
По изношенному образцу
Партии под программу выпуска
Ремкомплекты по серийному номеру
Документация
Стандарты и документация
Компоненты поставляются с сертификатами на материал, протоколами размеров и протоколами испытаний по стандартам, с которыми работает ваша программа.
| Стандарт | Что регламентирует |
|---|---|
| EN 1706 | Химический состав и механические свойства литейных алюминиевых сплавов |
| ISO 5755 / ISO 22068 | Технические требования к спечённым материалам PM и MIM |
| ISO 1328 / DIN 3960 | Классы точности геометрии зубьев |
| ISO 6020 / ISO 6022 | Присоединительные размеры гидроцилиндров серий 160 бар и 250 бар |
| ISO 4413 | Требования безопасности к гидравлическим системам и компонентам |
| ISO 10100 | Приёмочные испытания гидроцилиндров |
| EN 10204 3.1 | Сертификат на материал с прослеживаемыми результатами испытаний, по запросу |
| ISO 513 | Классификация марок твёрдых сплавов |
Правила типового одобрения и безопасности транспортных средств распространяются на автомобиль в целом и относятся к зоне ответственности производителя автомобиля, который встраивает наши компоненты. Мы поставляем документацию на сами компоненты: сертификаты на материал, отчёты по размерам и протоколы испытаний со ссылкой на указанные выше стандарты, а по запросу комплект документации первого образца в формате PPAP.
Наша система качества сертифицирована по ISO 9001:2015. Подробнее об этапах контроля и оборудовании: Качество.
Качество
Контроль качества
Каждый заказ проходит три этапа контроля. Входящий материал сверяется с сертификатом, а там, где важна марка, например на кованой заготовке штока или партии порошка для спечённых шестерён, мы дополнительно проводим спектральный анализ. В процессе механообработки измеряем щупами Renishaw прямо на станке и на координатно-измерительной машине Zeiss Contura с погрешностью менее 3 мкм. КИМ проверяется по графику каждые 45 станко-часов.
Для цилиндра это означает испытание давлением в 1,5 раза выше рабочего, проверку герметичности каждого динамического и статического уплотнения, полный ход без залипания и замер толщины хрома в нескольких точках вокруг штока. Литые корпуса просвечиваются рентгеном на пористость в бобышках под подшипники и на уплотнительных поверхностях до того, как посадочные отверстия обрабатываются по H7 и проверяются на стенде контроля падения давления. Спечённые шестерни и MIM-зубчатые узлы проходят проверку плотности, твёрдости и размеров на каждой партии, а нарезанные шестерни измеряются по профилю, направлению зуба, шагу и биению в соответствии с классом точности по ISO 1328, при этом твёрдость и глубина цементации проверяются после термообработки. На твердосплавных направляющих втулках и уплотнительных торцах проверяем твёрдость по Роквеллу на готовой детали и смотрим размер зерна и распределение связки под микроскопом. Инспекция третьей стороной организуется по запросу, а документация, включая комплект первого образца в формате PPAP, где этого требует программа, остаётся с партией.
Подробнее: Качество.
От Hydroforce
Новости с производства
Литьё алюминия под давлением для автомобильных силовых агрегатов: корпуса коробок передач и трансмиссий
Корпуса коробок передач, раздаточных коробок, дифференциалов и e-axle, отлитые с допуском ±0,1–0,3 мм, с посадочными отверстиями под подшипники, обработанными по H7, и термообработкой T6 там, где деталь несёт конструкционную нагрузку.
Читать далее → Порошковая металлургияСпечённые шестерни: порошковая металлургия и производство MIM-шестерён
Спрессованные и спечённые прямозубые и косозубые шестерни, звёздочки и шестерни насосов с конечной плотностью до 97% и допусками MIM до ±0,02 мм; их остаточная пористость помогает автомобильным приводам работать тише.
Читать далее → Порошковая металлургияЛитьё металлов под давлением (MIM) и детали порошковой металлургии для замков
MIM- и PM-зубчатые узлы, кулачки и рычаги массой менее пятидесяти граммов для механизмов замков, серийно от нескольких сотен штук до миллионов в год. Статья посвящена замкам и запорной фурнитуре, тот же процесс применим к деталям автомобильных приводов.
Читать далее →Частые вопросы закупщиков
Часто задаваемые вопросы
Какую документацию вы поставляете на компоненты для автомобильной программы?
Каждый литой корпус поставляется с отчётом о размерах по КИМ, сертификатом на материал по EN 1706 и, для зон, чувствительных к пористости, с результатами рентгеновского контроля. Шестерни идут с протоколом контроля по ISO 1328 или по партии спечённых деталей, записями твёрдости и глубины цементации там, где применяется термообработка, и сертификатом на материал. По запросу мы собираем из тех же данных комплект документации первого образца в формате PPAP: заметки по анализу чертежа, отчёт об измерении первого образца, записи по управлению процессом, а также сертификаты на материал и испытания, с теми элементами, которые требует ваша программа.
Можете ли вы восстановить цилиндр или нарезать шестерню по изношенному образцу, без чертежа?
Да. Пришлите деталь или фото с размерами расточки, штока, хода и пальцев для цилиндра, либо число зубьев, модуль и расточку для шестерни. Мы снимаем геометрию с образца и рассчитываем стоимость, прежде чем резать металл. Если деталь вышла из строя раньше срока, мы скажем, что изменить в замене, например режим закалки штока или глубину цементации шестерни, чтобы в следующем изделии она служила дольше.
Мы выпускаем автомобильную программу с тысячами одинаковых изделий. Можете ли вы поставлять партиями?
Да. После того как первый корпус, шестерня или цилиндр рассчитаны, изготовлена оснастка и деталь испытана по вашему чертежу, дальнейшие изделия идут партией, с теми же сертификатами и испытаниями на каждой штуке и одной наладкой на серию. Чертёж и оснастка хранятся в архиве, поэтому более поздняя партия для той же программы совпадает с первым образцом без повторного проектирования.
Какой минимальный заказ и срок изготовления?
Один цилиндр не проблема, с теми же сертификатами и испытаниями, что и серийная партия. Литьё под давлением, порошковая металлургия и MIM относятся к серийным процессам на оснастке. Пришлите объёмы вашей программы, и мы подберём оснастку и рассчитаем стоимость: литые корпуса от опытных партий до 1 000 и более деталей в сутки, спечённые детали и детали MIM от нескольких сотен штук для валидации до миллионов в год. Срок изготовления указываем в предложении. Оснастку нужно изготовить и отладить, а первый образец утвердить до начала серийного производства, поэтому сообщите дату начала производства, и мы спланируем оснастку и поставки под неё.
Запросить предложение
Пришлите чертёж, спецификацию или фото изношенной детали с размерами и скажите, к какой программе или автомобилю она относится: коробка передач, e-axle, двигатель, узел шасси, привод или кузов самосвала. Мы посчитаем стоимость корпуса, шестерни, цилиндра, мотора или твердосплавной детали, изготовим по допускам и испытаем перед отгрузкой, с документацией, которая нужна вашей программе.