低合金鑄鐵凸輪軸的殼型和金屬型鑄造

日本特開(kāi)2004-261842本專(zhuān)利提供一種不用硅砂等作芯子的鋁合金金屬型鑄造方法,而是采用硝酸鹽或亞硝酸鹽或其混合物,因?yàn)橄跛猁}的熔點(diǎn)為380℃,對(duì)金屬的腐蝕小,又易溶于溫水,用它作金屬型的芯子,防止了一般砂

鋁合金件金屬型鑄造方法由于其生產(chǎn)率高、勞動(dòng)環(huán)境清潔、鑄件表面光潔和內(nèi)部組織致密等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。近幾年,我國(guó)許多廠家也引進(jìn)先進(jìn)金屬型設(shè)備或自制設(shè)備生產(chǎn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、進(jìn)氣管和活塞等鋁鑄件。金屬型鑄鋁技術(shù)也廣泛應(yīng)用于航空、航天、高壓電器、電力機(jī)械以及儀器儀表等行業(yè)。鋁合金的應(yīng)用得以廣泛的發(fā)展,這就要求我們?cè)诠に嚭驮O(shè)備上有較高的要求,本文針對(duì)這項(xiàng)需求分析了鋁合金鑄造的工藝及其設(shè)計(jì)原理,同時(shí)還闡述了鋁合金鑄造的設(shè)備自動(dòng)化問(wèn)題。

鋁合金金屬型鑄造標(biāo)準(zhǔn)試棒

以鋁合金外套金屬型鑄造澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例,運(yùn)用鑄造模擬軟件procast對(duì)鑄造工藝方案進(jìn)行模擬,其結(jié)果表明,對(duì)于鑄件上存在較大壁厚及不能采用冒口補(bǔ)縮的部位,增加銅冷鐵能有效的消除縮孔,縮松缺陷。在鑄造中運(yùn)用分析軟件能提前預(yù)測(cè)鑄造中產(chǎn)生的缺陷,通過(guò)優(yōu)化工藝方案,減少?gòu)U品提高鑄件品質(zhì)。

分析導(dǎo)致稀土低鉻白口鑄鐵磨球失效的主要原因是:碳化物呈連續(xù)網(wǎng)狀分布和鑄造缺陷。通過(guò)控制成形工藝、化學(xué)成分、孕育處理、熱處理工藝等影響因素,使之連續(xù)網(wǎng)狀碳化物孤立斷網(wǎng),以及減少氣孔、夾雜、縮松等缺陷,獲得了致密健全的磨球,有效提高了稀土低鉻白口鑄鐵磨球質(zhì)量。

為了獲得非熱處理高錳鋼襯板,分析襯板與銅合金金屬型之間的傳熱過(guò)程,計(jì)算金屬型的導(dǎo)熱熱流密度,設(shè)計(jì)銅合金金屬型結(jié)構(gòu)和冷卻水槽的分布。使用結(jié)果表明,銅合金金屬型具有使用壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)成本低的明顯優(yōu)點(diǎn)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了金屬型鑄造高壓殼體鑄件中氣孔的形成原因。通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),鑄件的表面和內(nèi)部都存在氣孔。分析表明,鑄件的表面氣孔是由于涂料的發(fā)氣造成的;內(nèi)部氣孔是由于鋁液的含氣量過(guò)高造成的。氣孔形態(tài)表現(xiàn)為析出性氣孔和侵入性氣孔。因此,要加強(qiáng)鋁液的除氣和凈化工藝,以消除鑄件中的氣孔。

在鋁合金大截面懸垂線夾金屬型重力鑄造生產(chǎn)中,改變傳統(tǒng)分型方式,采用將鑄件立放、垂直分型,消除了鑄件縮孔、縮凹和裂紋等鑄造缺陷,使鑄件承受破壞載荷能力比設(shè)計(jì)要求提高30%,產(chǎn)品合格率達(dá)到98%,生產(chǎn)效率提高35%。

采用金屬型重力鑄造方式,借助有限元分析軟件模擬了鎂合金管接頭鑄件的充型和凝固過(guò)程。對(duì)鑄件的充型過(guò)程,溫度場(chǎng)變化及可能產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行了分析,并依據(jù)分析結(jié)果對(duì)工藝進(jìn)行了改進(jìn)。

介紹了球鐵凸輪軸水冷銅金屬型鑄造工藝,為了滿足球鐵凸輪軸的要求(qt700-2,鐵素體≤50%),適當(dāng)加入合金元素cu、sn,其中cu控制在1.0%-1.4%,sn在0.03%-0.05%。球化處理時(shí),減少mg、re的加入量,同時(shí)對(duì)鑄件進(jìn)行正火處理經(jīng)批量生產(chǎn)驗(yàn)證,該工藝穩(wěn)定,效率高,可以滿足球鐵凸輪軸的生產(chǎn)要求。

由于殼體類(lèi)鋁合金零部件的低壓金屬型鑄造模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,模塊數(shù)量多,設(shè)計(jì)、制造周期長(zhǎng),對(duì)制作精度、研配等要求較高。為得到良好外觀質(zhì)量鑄件,需對(duì)模具各部件進(jìn)行持續(xù)維護(hù)。探索將高溫磁鐵應(yīng)用于低壓金屬型鑄造模具的活塊鑲嵌件,在保證鑄件質(zhì)量的前提下,減少模具設(shè)計(jì)、加工及維護(hù)成本。

b型噴油泵凸輪軸斷裂原因及預(yù)防措施 目前，我軍工程兵部(分)隊(duì)裝備的ty120型推土機(jī)、zl系列裝載機(jī)、 py160型平路機(jī)、75kw移動(dòng)電站等主要工程裝備，絕大多數(shù)均采用6135型 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作為機(jī)械的源動(dòng)力裝置。作為6135型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)“心臟”的b 型噴油泵，在裝備訓(xùn)練、野營(yíng)拉動(dòng)等過(guò)程中，凸輪軸經(jīng)常斷裂，嚴(yán)重影響了 部隊(duì)訓(xùn)練和演習(xí)任務(wù)的順利完成。結(jié)合裝備教學(xué)和修理實(shí)踐，對(duì)6135型柴 油發(fā)動(dòng)機(jī)b型噴油泵凸輪軸斷裂的故障原因，修理方法和預(yù)防措施作一介 紹。 1故障原因 6135型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)采用的b型泵為整體柱塞式噴油泵，它通過(guò)四根螺 栓固定在柴油機(jī)機(jī)體一側(cè)的支架上，由柴油機(jī)曲軸經(jīng)正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)，噴油泵 凸輪軸與油泵驅(qū)動(dòng)軸采用聯(lián)軸器連接。噴油泵凸輪的升程為10mm，分泵中 心距為40mm，油泵的最大轉(zhuǎn)速達(dá)1000轉(zhuǎn)/分鐘。由于噴油泵高轉(zhuǎn)速的工作 狀況和”

組合式凸輪軸加工工藝 摘要：本文介紹了組合式凸輪軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及目前國(guó)內(nèi)組合式 凸輪軸的制造技術(shù)現(xiàn)狀，并結(jié)合傳統(tǒng)整體式凸輪軸進(jìn)行了對(duì)比分 析，為新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及工藝制定的合理設(shè)計(jì)提供了可靠的依據(jù)。 關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)組合式凸輪軸加工工藝 前言 凸輪軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零部件之一，凸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工 質(zhì)量的好壞，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能起著極其重要的作用，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)高 速度、高輸出功率、低燃油附加性、整車(chē)輕量化和低成本投入等的 設(shè)計(jì)需求，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，尤其是凸輪軸提出了更高的設(shè)計(jì)要求， 要求其結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕便、材料強(qiáng)度高、耐磨性好。而整體式凸 輪軸一般為鑄件或鍛件，材料組成相同，各方面性能也相同，故無(wú) 法達(dá)到以上的要求，而組合式凸輪軸無(wú)論從性能、成本，還是從質(zhì) 量方面均是理想的選擇；目前國(guó)外應(yīng)用數(shù)量已超過(guò)50%，但國(guó)內(nèi)只 有約10%。 1.組合式凸輪軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1.1產(chǎn)品方面的優(yōu)勢(shì) 1.1.1組

通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析研究了四種灰鑄鐵凸輪軸硬度hb與hrb之間的關(guān)系,獲得了四種灰鑄鐵凸輪軸hb與hrb之間回歸方程。研究發(fā)現(xiàn),灰鑄鐵凸輪軸的基體硬度hb與hrb在試驗(yàn)范圍內(nèi)正相關(guān),并對(duì)此做了分析。

采用直方圖分析和weibull統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法,分析了tu5gp4型冷激鑄鐵凸輪軸三點(diǎn)彎曲斷裂載荷的分布規(guī)律。結(jié)果表明:(1)tu5gp4型冷激鑄鐵凸輪軸三點(diǎn)彎曲斷裂載荷的分布直方圖屬偏態(tài)型,標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.223,說(shuō)明數(shù)據(jù)分布集中程度高,離散程度小。(2)weibull模量為33.4,表明其三點(diǎn)彎曲斷裂載荷集中程度高,凸輪軸生產(chǎn)工藝可靠性高。

根據(jù)壓力鑄造、低壓鑄造和金屬型鑄造生產(chǎn)的特點(diǎn),研究開(kāi)發(fā)了適合于這些特種鑄造方法的多周期、多階段的計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬系統(tǒng),同時(shí)解決了冷卻工藝過(guò)程模擬、多周期精確充型模擬等關(guān)鍵問(wèn)題,能夠較好的分析冷卻工藝,預(yù)測(cè)模溫平衡,優(yōu)化模具的初始預(yù)熱工藝,從而有效的控制產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,該技術(shù)可以較好地指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。

作為工作在戶外空中工作站上的安裝扣件,懸掛在空中使用,屬于重要的承力部件。使用在高溫、寒冷、潮濕等各種環(huán)境中,工作環(huán)境惡劣,縮松缺陷作為鑄件產(chǎn)生斷裂的根源,不允許出現(xiàn)。此安裝件鑄件材料為zl116合金,該合金具有良好的鑄造性能,生產(chǎn)出的鑄件組織致密,氣密性高,抗熱裂傾向強(qiáng),耐

覆砂金屬型用于鑄造鑄鋼齒輪的關(guān)鍵在于合理的選擇覆砂厚度和覆砂方法。本文介紹了一例采用１３ｍｍ厚的水玻璃砂預(yù)制砂板進(jìn)行覆砂的方法，成功地鑄造了毛重１１４０ｋｇ的鑄鋼齒輪，工藝出品率比原來(lái)砂型鑄造提高了１５．５％，型砂消耗降低了７０．３％。

重點(diǎn)研究了銅合金金屬型溫度、澆注溫度、澆注時(shí)間、鑄件離型溫度等工藝參數(shù)及鑄件壁厚、泡沫陶瓷過(guò)濾器對(duì)鑄件質(zhì)量的影響,提出了汽車(chē)球鐵齒輪水冷銅金屬型鑄造工藝參數(shù)的控制范圍。

介紹了在可傾式金屬型澆注機(jī)上制造進(jìn)氣歧管的鑄造新工藝。為了獲得合格的進(jìn)氣歧管鑄件，采用壓邊頂鑄澆注系統(tǒng)和覆膜砂殼芯制作工作。并且改進(jìn)工藝，以消除氣孔、收縮和裂紋。

本文采用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的大量數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)分析了碳含量對(duì)tu5jp4灰鑄鐵冷激凸輪軸彎曲變形和氣孔的影響。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,碳含量從3.4%~3.6%提高到3.6%~3.7%之間,可以較明顯地降低凸輪軸的過(guò)度彎曲變形(跳動(dòng)超過(guò)1mm)和氣孔缺陷。用戶機(jī)械加工的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,碳含量提高后,因皮下氣孔導(dǎo)致的廢品率下降約30%。

低合金鑄鐵磨球鑄造缺陷及其預(yù)防