Technologia odlewania pod niskim ciśnieniem do głowicy cylindra ze stopu aluminium silnika samochodu osobowego

W oparciu o kompleksowe rozważenie kosztów i właściwości mechanicznych, rozszerzenie zastosowania stopu aluminium jest obecnie głównym sposobem zmniejszenia masy samochodów osobowych i zmniejszenia zużycia paliwa. Na przykład głowica cylindrów silnika jest teraz w całości wykonana ze stopu aluminium. Chociaż istnieje wiele metod produkcji głowic cylindrów ze stopów aluminium, głównymi procesami produkcyjnymi są odlewanie w formach metalowych i odlewanie niskociśnieniowe. Wśród nich Europa i Chiny stosują głównie formy metalowe, podczas gdy Japonia i Stany Zjednoczone częściej stosują odlewanie niskociśnieniowe.

W porównaniu z grawitacyjnym odlewaniem form metalowych, odlewanie niskociśnieniowe ma zalety dobrej jakości formowania i wysokiej wydajności procesu ze względu na napełnianie i krzepnięcie kryształów pod ciśnieniem, ale w przypadku odlewów głowic cylindrów o złożonych kształtach i wysokich wymaganiach wydajnościowych istnieją złożone procesy, kontrola wymaga zaawansowane trudności techniczne. Dlatego w tym artykule skupiono się na technologii odlewania pod niskim ciśnieniem głowic cylindrów ze stopu aluminium i kluczowych punktach kontroli parametrów, aby w pełni wykorzystać zalety techniczne procesu odlewania pod niskim ciśnieniem i wyprodukować wysokiej jakości odlewy głowic cylindrów .

Kluczowe punkty procesu odlewania pod niskim ciśnieniem głowicy cylindrów

2.1 Przykład systemu bramkowania

Plan procesu odlewania niskociśnieniowego głowicy cylindrów jest zwykle w postaci rury wznośnej i wielu bramek, co jest formą rozszczepienia na wiele ciężarów. Na przykład czterocylindrowa głowica cylindra ma dwa reprezentatywne systemy bramkowania, a mianowicie dwie lub cztery bramki są ustawione z boku komory spalania. Rysunek 2 jest schematycznym diagramem procesu dwóch bramek. Ten schemat jest odpowiedni dla jednej formy lub dwóch form.

2.2 Materiały stopowe i topienie

Materiał głowicy cylindrów ze stopu aluminium zazwyczaj wybiera stopy serii AI-Si-Cu, takie jak ZL105 i 107. Jeśli wymagana jest odporność na wydłużenie i korozję, można również zastosować ZL101 i ZL104. W celu uzyskania wysokiej jakości stopionego metalu, standardowa operacja powinna wykorzystywać rafinację z obrotowym rozdmuchiwaniem gazu Ar i dodawanie Sr w celu modyfikacji oraz AJ-Ti-B w celu rafinacji ziaren.

2.3 Proces nalewania

2.3.1 Konserwacja formy

Regularne czyszczenie i konserwacja formy jest bardzo ważna dla stabilnej produkcji wysokiej jakości odlewów głowic cylindrów i przedłużenia żywotności formy. Generalnie konserwację formy należy przeprowadzać po wyprodukowaniu co 500-700 sztuk. Głównym zadaniem jest demontaż formy, oczyszczenie powłoki powierzchni wnęki miękką szczotką oraz usunięcie wiórów aluminiowych i cząstek powłoki, które wnikają w szczelinę między prętem wyrzutnika a otworem wydechowym. , Aby zapewnić jakość kształtu odlewu, płynne wyrzucanie i płynne wydechy.

2.3.2 Powłoka

Przed wylaniem forma jest podgrzewana do około 200℃ i spryskiwana farbą. Kształt głowicy cylindra jest skomplikowany, dlatego szczególną uwagę należy zwrócić na różną grubość lakieru w różnych częściach. Grubość powłoki części ogólnych jest kontrolowana w zakresie 0.1 --- 0.2 mm: wymagania dotyczące precyzji są wysokie. Na przykład powierzchnia komory spalania powinna być pokryta drobnymi cząstkami o grubości O.OSmn. W przypadku bram, podstopnic, wewnętrznych prowadnic i innych miejsc, które wymagają powolnego krzepnięcia, może być grubszy, zwykle około 0.5-1 mm.

Filtr 2.3.3

Celem umieszczenia filtra jest zapobieganie przedostawaniu się zanieczyszczeń tlenkowych z rury wznośnej do wnęki i tworzeniu laminarnego wypełnienia. Można stosować tanią i skuteczną ocynkowaną siatkę metalową, średnica drutu wynosi 4-0.6 mm, 1214 oczek.

2.3.4 temperatury

Temperatura stopionego aluminium ma duży wpływ na wady wewnętrzne głowicy cylindrów oraz jakość wyglądu. Stopień zalewania powinien mieścić się w zakresie 680-730, a odchylenie temperatury w rzeczywistej pracy powinno być kontrolowane w granicach 20°C.

Cechą odlewania niskociśnieniowego jest uzyskanie dobrego sekwencyjnego krzepnięcia. Następnie ważne jest, aby kontrolować temperaturę raportu, aby była umiarkowana w odlewaniu niskociśnieniowym. Idealny rozkład temperatury formy jest stopniowo zmniejszany od bramy do górnej formy, a specyficzny zakres kontroli powierzchni każdej części jest modyfikowany w celu uzyskania. Wspomniane powyżej pole temperatur i poprawa wydajności odlewów głowic oraz skrócenie cyklu produkcyjnego muszą być wymuszone na formie górnej i bocznej. ochłonąć. Ogólnie podzielony na chłodzone wodą i chłodzone powietrzem, przy użyciu ustawień wielokanałowych, każdy kanał jest niezależnie sterowany automatycznie (przepływ i ciśnienie). Chłodzenie wodne wykorzystuje ciśnieniową pompę wodną, ​​aby rozwiązać problem słabego przepływu wody spowodowanego parowaniem w wysokiej temperaturze wewnątrz formy, a sprężone powietrze służy do chłodzenia powietrzem.

Ponieważ głowica cylindra ma wiele bramek, niewielka odległość między dwiema bramkami spowoduje wzrost temperatury części odlewniczej między bramkami, a kolejność krzepnięcia bramy i tej części zostanie odwrócona. Dlatego w tej części należy ustawić lokalne wymuszone chłodzenie, aby uzyskać wymagany gradient temperatury.

Biorąc pod uwagę żywotność i bezpieczeństwo formy, chłodzenie pośrednie powinno być główną metodą chłodzenia, a chłodzenie bezpośrednie może być stosowane tam, gdzie grubość lokalnych odlewów jest duża. Istnieją dwie metody intensywności chłodzenia: kontrola czasu i kontrola temperatury. Kontrola czasu polega na kontrolowaniu czasu przepływu wody lub powietrza. Ta metoda jest prosta i łatwa do wdrożenia, ale dokładność nie jest wysoka. Kontrola temperatury polega na ustawieniu termopary w pozycji chłodzenia, a komputer włączy lub wyłączy wodę chłodzącą lub powietrze zgodnie z temperaturą zmierzoną przez termoparę. Dokładność sterowania jest stosunkowo wysoka.

W ostatnich latach rozwój technologii symulacji numerycznej krzepnięcia jest dobrym punktem odniesienia dla optymalizacji procesu niskociśnieniowego odlewania głowic cylindrów. Może w pełni uchwycić wyniki testu krzepnięcia w różnych warunkach, wzmocnić kontrolę procesu odlewania i zapewnić jakość odlewów.

2.3.5 Czas zwiększania ciśnienia

Czas od napełnienia do zestalenia bramy nazywany jest czasem prasowania, na który duży wpływ ma temperatura. W stabilnych warunkach produkcyjnych, chociaż czas zwiększania ciśnienia zmienia się w zależności od ciężaru głowicy cylindra, jest zwykle kontrolowany na 2-8 minut. Z punktu widzenia poprawy wydajności produkcji, do skrócenia czasu można wykorzystać takie metody jak jedna forma, dwie części, dwustopniowe dociskanie itp.

2.3.6 Czas zwolnienia formy

Podobnie jak czas zwiększania ciśnienia, zmienia się on pod wpływem zmian temperatury. Gdy czas jest krótki, odlew łatwo się odkształca; gdy czas jest zbyt długi, odlew łatwo utknął w formie i nie można go wyjąć. W związku z tym jest zwykle kontrolowany przez około 1/3 czasu sprężania. W celu zwiększenia szybkości schładzania odlewu, boczną formę o niskim oporze przy wyjmowaniu z formy można otworzyć jako pierwszą podczas wyciągania formy, a górną formę można otworzyć po schłodzeniu przez pewien czas.

2.3.7 Krzywa ciśnienia

Ciśnienie sprężania bezpośrednio wpływa na wydajność napełniania płynem i efekt podawania stopionego metalu, a krzywa sprężania jest ważną częścią kontroli procesu odlewania pod niskim ciśnieniem. Ciśnienie sprężania można obliczyć według następującego wzoru:

P=γx(1+S/A) x ΔH x 10-2

W powyższym wzorze ciśnienie P (MPa), ciężar właściwy cieczy γ-aluminium (2.4-2.5), wysokość wznoszenia cieczy H-aluminium (m), przekrój rury S-lift (m2), przekrój wnęki A -powierzchnia przekroju (m2)o

Ciśnienie zasilania pionu wynosi na ogół około 0.005-0.01 MPa. Chociaż efekt wysokiego ciśnienia jest dobry, jeśli ciśnienie przekroczy 0.01 MPa, spowoduje odklejenie farby, płyn aluminiowy zablokuje otwór wentylacyjny formy i wniknie w rdzeń piasku. Bardzo konieczne jest rozładowanie gazu wytworzonego przez spalanie rdzenia piaskowego w czasie procesu zalewania, ale ponieważ rdzeń piaskowy zastosowany w głowicy ma złożoną strukturę i największą liczbę, trudno jest ustawić dużą liczbę otworów wentylacyjnych w formie. W tym czasie zwiększenie ciśnienia podajnika w pobliżu górnej granicy może skutecznie zapobiec udziałowi gazu w odlewaniu.

Zmiana poziomu cieczy w cytrusowej jaskini wpływa na powtarzalność krzywej ciśnienia, dlatego ciśnienie w cytrusowej katastrofie powinno być automatycznie kompensowane. W przypadku odlewów głowic cylindrów czujniki można ustawić tak, aby dokładnie kontrolowały punkt zerowy I81 krzywej ciśnienia.

Ponadto, jeśli odstęp między dolnym końcem rury wznośnej a dnem pomarańczowej kuli jest zbyt krótki, roztwór z łatwością wytworzy przepływ turbulentny. Dlatego bez wpływu na użytkowanie roztworu odległość między dolnym końcem rury wznośnej a dnem pomarańczowej doniczki wynosi około 200mm.

Wady odlewnicze i środki zaradcze

W tabeli 1 wymieniono typowe wady odlewów niskociśnieniowych oraz środki, jakie należy podjąć. W przypadku złożonej części, takiej jak głowica cylindra, wahania różnych parametrów mogą wpływać na jakość odlewu. Dlatego konieczne jest przeprowadzenie szczegółowej analizy i zbadania różnych aspektów, takich jak plan procesu, projektowanie szablonów, proces odlewania itp., aby wyjaśnić różne przyczyny wad i na tej podstawie podjąć odpowiednie środki.

Wnioski 

Jak dotąd głowice cylindrów ze stopu aluminium są jedną z niewielu ograniczonych części samochodowych nadających się do odlewania pod niskim ciśnieniem. Dlatego w pełni wykorzystują zalety wysokiej szybkości produkcji i dobrej jakości wewnętrznej, aby rozszerzyć produkcję i zastosowanie krajowej technologii odlewania niskociśnieniowego w głowicach cylindrów ze stopu aluminium. Dostosować się do szybkiego rozwoju technologii samochodowej mojego kraju.

Proszę zachować źródło i adres tego artykułu do przedruku: Technologia odlewania pod niskim ciśnieniem do głowicy cylindra ze stopu aluminium silnika samochodu osobowego

Minhe Firma odlewnicza są dedykowane do produkcji i zapewniania wysokiej jakości i wysokiej wydajności części odlewniczych (zakres części odlewanych z metalu obejmuje głównie) Cienkościenne odlewanie ciśnieniowe,Odlewanie pod ciśnieniem z komory gorącej,Odlewanie matrycowe w zimnej komorze), Usługa okrągła (usługa odlewania ciśnieniowego,Obróbka CNC,Produkcja form, Obróbka powierzchni). Wszelkie niestandardowe odlewanie ciśnieniowe z aluminium, odlewanie ciśnieniowe magnezu lub znalu / cynku oraz inne wymagania dotyczące odlewów są mile widziane, aby się z nami skontaktować.

Pod kontrolą ISO9001 i TS 16949, wszystkie procesy są przeprowadzane przez setki zaawansowanych maszyn do odlewania ciśnieniowego, maszyn 5-osiowych i innych urządzeń, od blasterów po pralki Ultra Sonic. Minghe ma nie tylko zaawansowany sprzęt, ale także profesjonalny zespół doświadczonych inżynierów, operatorów i inspektorów, aby zrealizować projekt klienta.

Producent kontraktowy odlewów ciśnieniowych. Możliwości obejmują odlewanie ciśnieniowe aluminium w zimnej komorze od 0.15 funta. do 6 funtów, szybka zmiana konfiguracji i obróbka. Usługi o wartości dodanej obejmują polerowanie, wibrowanie, gratowanie, śrutowanie, malowanie, powlekanie, powlekanie, montaż i oprzyrządowanie. Obrabiane materiały obejmują stopy takie jak 360, 380, 383 i 413.

Pomoc w projektowaniu odlewów cynkowych/równoległe usługi inżynieryjne. Zleceniodawca precyzyjnych odlewów cynkowych. Można wytwarzać miniaturowe odlewy, odlewy ciśnieniowe wysokociśnieniowe, odlewy wielopłytkowe, konwencjonalne odlewy formowe, odlewy jednostkowe i niezależne oraz odlewy z uszczelnieniem gniazdowym. Odlewy mogą być produkowane w długościach i szerokościach do 24 cali z tolerancją +/- 0.0005 cala.  

Certyfikowany ISO 9001: 2015 producent odlewanego magnezu, Możliwości obejmują odlewanie ciśnieniowe magnezu do 200 ton gorącej komory i 3000 ton zimnej komory, projektowanie oprzyrządowania, polerowanie, formowanie, obróbka skrawaniem, malowanie proszkowe i płynne, pełna kontrola jakości z możliwościami CMM , montaż, pakowanie i dostawa.

Certyfikat ITAF16949. Dodatkowa usługa odlewania obejmuje casting inwestycyjny,odlewanie piaskowe,Odlewanie grawitacyjne, Utracone odlewanie pianki,Odlewanie odśrodkowe,Odlewanie próżniowe,Trwałe odlewanie form,.Możliwości obejmują EDI, pomoc inżynierską, modelowanie bryłowe i przetwarzanie wtórne.

Przemysł odlewniczy Części Studia przypadków dla: samochodów, rowerów, samolotów, instrumentów muzycznych, jednostek pływających, urządzeń optycznych, czujników, modeli, urządzeń elektronicznych, obudów, zegarów, maszyn, silników, mebli, biżuterii, przyrządów, telekomunikacji, oświetlenia, urządzeń medycznych, urządzeń fotograficznych, Roboty, rzeźby, sprzęt dźwiękowy, sprzęt sportowy, narzędzia, zabawki i inne. 

W czym możemy Ci pomóc dalej?

∇ Przejdź do strony głównej dla Odlewanie ciśnieniowe Chiny

By Producent odlewów ciśnieniowych Minghe |Kategorie: Przydatne artykuły |Materiał tagi: Odlewanie aluminium, Odlew cynkowy, Odlewanie magnezu, Casting tytanu, Odlewanie ze stali nierdzewnej, Odlew mosiężny,Odlew z brązu,Przesyłanie wideo,Historia firmy,Odlew aluminiowy |Komentarze wyłączone