計算機模擬與高針對性的測試在汽車整車及零部件設計和制造過程中占有重要的位置。如今的汽車行業(yè)對發(fā)動機尺寸、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，這對于汽車零部件供應商也提出了更大挑戰(zhàn)。輝門近日對其活塞產(chǎn)品進行了新一輪的模擬測試與優(yōu)化，進一步提升產(chǎn)品的技術含量。 
　　 
　　SMCS鑄造模擬 
　　 
　　輝門近日提出了一項Slow-Motion鑄造模擬(SMCS)的方案，它為活塞鑄造過程中的材料流量、壓力、活塞環(huán)模具填充等方面提供更精確的數(shù)據(jù)。 
　　 
　　該方由輝門動力總成部門主要負責實施，主要目的是使活塞環(huán)的質量、強度、耐磨性進一步增強。輝門活塞環(huán)及活塞襯套技術負責人SteffenHoppe表示：“發(fā)動機燃燒室周圍組件，尤其是活塞環(huán)，在熱學、機械學、摩擦學方面的行業(yè)標準正在提高?！蓖ㄟ^使用更薄的活塞環(huán)可以減少發(fā)動機摩擦，不過這就對活塞環(huán)材料的彎曲強度提出了更嚴苛的要求。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，輝門開發(fā)出了一套高度自動化的立式澆筑工藝，利用特殊設計的模具優(yōu)化需填補/澆注區(qū)域的設計。據(jù)輝門公司稱，使用該工藝，通過在鑄件周圍灌注材料流體從而提高了活塞環(huán)元件上石墨材料的均勻性。 
　　 
　　立式澆注工藝中采用一臺高速攝像機克服了傳統(tǒng)有限元建模的局限性。Hoppe解釋說：“有限元模擬法有一個最大的缺陷，就是無論網(wǎng)絡架構如何完善，它始終是‘模擬’的。模擬中可以通過選取參數(shù)來無限接近實際操作，但終究不是真實的工藝流程?！?nbsp;
　　 
　　立式澆注工藝通過提供非常詳細的模具注料分析克服了這個問題，這樣便于優(yōu)化復雜的澆注過程。 
　　 
　　立式澆注工藝支持工件在不同溫度下進行熔鑄，通過高速攝像機還能夠實時監(jiān)控鑄造工件的速率。這將幫助工程師對于鑄造過程中的壓力波動和爆破反應有更直觀的了解。 
　　 
　　GOE70新型鑄鋼 
　　 
　　除了新的鑄造工藝外，輝門還開發(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構，其中還嵌入了鉻碳化物，強度至少為1800MPa。一旦經(jīng)過氮化，其耐磨強度將得到質的飛躍，其表面硬度可達1300HV。Hoppe認為，立式澆注工藝可以滿足輕型車和商用車的應用需求。