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    内燃机离心铸造汽缸套铸件的工艺要求

    类别:行业动态   发布时间:2020-02-21 15:16:24   浏览:

      1铸件产品工艺要求

      该产品主要生产流程有:离心浇铸,成品化验,机械性能及金相检验,粗加工,时效处理,半精加工,水压试验,精加工,表面强化热处理,精细加工,成品检验。该产品规格多,产量大,尺寸变化大,从离心铸造毛坯到精加工,切削余量大,离心铸造和大余量强力切削加工的残余应力大,精加工后氮化处理还会产生应力变形,该产品本属于薄壁套筒类易变形零件,且表面粗糙度,尺寸精度和形位公差要求高,内孔要求珩磨精细加工。要保证稳定的尺寸精度和形位公差要求,必须要有好的去应力时效处理工序。

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      该产品的热时效是将铸件置入时效炉内实施退火处理,热时效加热方式有:电加热,燃气加热和重油或燃煤加热,电加热需配备专门的供电线路和设备,燃气加热要铺设燃气管道,要有供气的气源,燃煤加热灰尘和烟雾污染严重,热时效能源消耗都相当高。

      2振动时效工艺方案

      在国内外尚未找到符合该产品特点的采用振动时效技术的成功案例。为此,我们联合相关厂家和研究单位研究攻关,针对船用柴油机离心浇铸合金铸铁气缸套采用振动时效技术消除残余应力,提高尺寸稳定性的工艺进行了深入研究。

      2.1工艺方案设计

      由于产品批量大,品种多,尺寸变化大,半成品结构刚性较强,成品精度要求高且易变形,在生产过程中残余应力大且在不断变化或增加。为此我们确定采用多件组合同时批量处理,纵向排布,卧式安装,多频振动方案。

      2.2振动平台的设计

      振动平台的设计是保证该工艺效果的关键环节之一,通过有限元分析和多年经验设计了试验平台,并进行模拟试验,最终设计出振动平台。按每次最多9个缸套组合处理量设计,既满足生产需求,也有效减低了振动时效的振动频率,不但能满足振动时效设备的要求,还大大减低了噪声,改善了工作环境。

      被振工件在任何振动频率下只要动应力足够大,理论上讲就能达到均化残余应力和稳定尺寸的效果,但该缸套的结构刚性较强,用常规振动平台处理可能会减低工件内部的动应力,影响振动时效的效果,为了能用最小的能量激发工件产生较大的动应力,必须使平台和装夹装置的刚性足够大,能有效地将振动能量传递到工件体上,使振动平台产生弯曲振型,工件产生径向振动,使工件在振动平台中发生弹性形变。

      将激振器放置在两支点的波峰处,使偏心轮的旋转面垂直于支点的平面,从而使平台产生弯曲共振,这种振动使装夹在平台上的缸套产生较大的动应力。加速度传感器应放在远离激振点的缸套体上,以获得工件体上真实的的振动信号。

      2.3工艺实现

      首先选择FS7240系列的350C-04-001缸套分别进行热时效和振动时效处理,然后用原有加工工艺进行加工和氮化处理,并在全过程中对试件几何尺寸和形位公差进行跟踪测量。

      支点和激振点都不变时,可以采用不同的频率。

      若激振器功率大,还可以采用强迫振动。由于振动波长改变后动应力的峰值区域也发生变化,所以每改变一次频率都应改变加速度传感器的位置。先用手动模式确定激振器偏心量和传感器位置,然后按全自动运行模式进行振动,全自动振动时效装置动态跟踪工件内残余应力的变化,实时进行自动调节,直至检测到的A-T曲线稳定后,设备自动进行时效扫描,并与振前扫描结果进行数据对比,自动按照《振动时效效果评定方法》标准的要求判断时效结果,

      4结论

      在该产品生产中,采用振动时效取代热时效工艺,能够满足工件尺寸与形状的稳定性要求;能获得明显的经济效益,节能降耗,减少成本,提高工效;方便,灵活,场地占用小;彻底解决了热时效的环境污染问题;工件表面无氧化现象;工序安排灵活,可以在精加工之后补充进行。同时,振动时效设备控制软件的技术水平,时效工艺中各种参数的选择是能否达到去应力效果的关键,工件装夹要求较高,存在一定振动噪声。


     

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