Cajas de transmisión para automóviles ligeras y de alta rigidez

Sobre el caso

Aplicación: Sistemas de transmisión y tren de potencia para automoción
Producto: Carcasa de transmisión
Material: Aleación de aluminio fundido a presión ADC12
Capacidades: Fundición a gran escala de piezas de pared delgada, optimización estructural y de nervaduras para la fabricación (DFM), simulación avanzada del flujo en el molde, mecanizado CNC de alta precisión

Por qué Teamsworld

  • Retos de los clientes:

    La carcasa de la transmisión es una pieza fundida de gran tamaño que se caracteriza por sus geometrías complejas y una red de nervaduras estructurales diseñadas para soportar un elevado par de transmisión. El cliente se enfrentaba a un reto con dos prioridades: reducir significativamente la masa del componente para cumplir los objetivos de eficiencia del vehículo sin comprometer la rigidez estructural ni el rendimiento en materia de ruido, vibraciones y dureza (NVH). La dificultad técnica radicaba en equilibrar los espesores variables de las paredes y los ángulos de desmoldeo necesarios para una pieza fundida de gran tamaño y de una sola pieza.

  • Capacidades aprovechadas:

    Teamsworld aportó su experiencia especializada en fundición a presión de piezas de pared delgada a gran escala y en optimización estructural. Nuestro equipo de ingeniería se centró en varios ámbitos técnicos fundamentales:

    • Optimización del diseño para la fabricación (DFM) y de las nervaduras: Hemos rediseñado la distribución y el grosor de las nervaduras para maximizar el momento de inercia, garantizando así que la carcasa pueda soportar cargas de par máximas al tiempo que se elimina la masa no funcional.

    • Control avanzado de la ventilación y la porosidad: en las piezas de fundición de gran tamaño, la retención de aire supone un riesgo importante. Hemos utilizado diseños especializados de ventilación asistida por vacío para eliminar la porosidad interna, garantizando así que la pieza de fundición permanezca hermética y estructuralmente sólida.

    • CNC de precisión y metrología dimensional: Dado el tamaño de la carcasa, resulta complicado mantener tolerancias estrictas en los asientos de los cojinetes y las superficies de montaje. Hemos utilizado centros CNC de alta precisión y una inspección al 100 % mediante máquina de medición por coordenadas (CMM) para garantizar una precisión dimensional absoluta y la alineación de las interfaces.

  • Resultados:

    Al participar en la fase inicial de desarrollo, Teamsworld proporcionó una solución integral de optimización estructural. Mediante simulaciones iterativas de flujo en molde y análisis de tensiones, optimizamos la distribución de las nervaduras estructurales para lograr un equilibrio óptimo entre una alta rigidez y la reducción de masa. La solución final proporcionó una carcasa duradera y ligera que mejoró el rendimiento general del tren de potencia y contribuyó a los objetivos de sostenibilidad del cliente, estableciendo un nuevo estándar para sus futuras plataformas de vehículos.

Simulación 3D mediante ingeniería asistida por ordenador (CAE) de un proceso de fundición de aluminio de paredes delgadas, complejo y a gran escala
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