汽车曲轴湿砂型铸造工艺及缺陷控制研究

分析了湿砂型铸造球铁曲轴的生产工艺,根据铸件实际生产中的夹砂、气孔、缩松、缩孔等缺陷,在铸造工艺中进行有效的处理,实现了对铸件质量的控制,从而减少铸件缺陷,提高铸造效益。     

球墨铸铁曲轴失效断口微观分析

在断口宏观检查的基础上,利用电子探针、能谱分析等手段,对某发动机球墨铸铁曲轴断裂断口的微观组织和化学成分等进行检测,分析讨论断裂失效的原因.结果表明,该曲轴为脆性断裂,断口上有石墨漂浮,硅元素偏析,心部有疏松、夹渣、气孔等缺陷,铸造缺陷的产生以及材料组织的不均匀性,是诱发裂纹、导致曲轴脆性断裂的重要原因.     

BS305箱体铸造工艺的改进

概括了BS305箱体的特点,分析原工艺产生铸造缺陷的原因.通过新旧两种工艺的对比,介绍树脂砂生产BS305箱体中解决气孔、夹砂、尺寸偏移等铸造缺陷的工艺方法以及合箱采用凹凸定位和砂芯导向定位的特点.     

80 t级铁路货车用后从板座铸造工艺研究

80 t级铁路货车用后从板座铸造难度较大,生产中极容易出现缩孔、裂纹、夹砂、粘砂等铸造缺陷。针对后从板座的结构特点和材质特点,分析了形成铸造缺陷的原因,从工艺结构,浇注系统,冷却,原砂质量控制等方面,对铸造工艺不断进行优化完善,使产品铸造缺陷得到了很好的控制,保证了产品质量,达到了设计要求。     

ZF连接壳体铸造工艺的改进

描述了ZF连接壳体的特点及使用要求，分析原工艺产生铸造缺陷的原因。通过新旧两种工艺的对比，介绍了消除ZF连接壳体夹砂、气孔、尺寸偏移等铸造缺陷的工艺方法。     

地铁用球墨铸铁齿轮箱体铸造工艺设计

介绍了地铁用球铁齿轮箱体的铸造工艺设计。该结构类型齿轮箱体壁薄,形状复杂,尺寸要求较高,在生产过程中易产生变形、夹砂、气孔等铸造缺陷。针对箱体试制过程中出现的各类铸造缺陷,采用流场分析及凝固模拟分析,通过优化工艺消除箱体的铸造缺陷,保证产品的质量及尺寸要求。     

箱壳类铸件铁模覆砂铸造工艺及缺陷控制

铁模覆砂铸造生产的铸件具有尺寸精度高、表面光洁度好、铸件重量轻等优点,但对于尺寸较长、壁厚差异较大的箱壳铸件常存在铸造气孔、夹渣、裂纹等缺陷.通过对比,选用合适的浇注系统、落砂工艺等控制措施,生产一种长度为970 mm的箱壳铸铁件,试验发现其尺寸、性能合格,采取相应措施后,铸件大平面气孔、侧面夹渣、裂纹等缺陷问题得到有...     

WD615柴油机气缸盖工艺改进与质量控制

通过对铸造工艺进行改进,使柴油机气缸盖铸件的气孔、缩松、缩孔、夹渣、夹砂、渗漏等缺陷大幅度减少,铸件的质量得到了较大提升,提高了生产效率,降低了铸造成本,同时也较好地保证了柴油机的整机性能.     

铁型覆砂球铁曲轴浇注系统设计

根据铁型覆砂铸造工艺铸型刚度高、冷却速度快的特点,确定了球铁曲轴浇注系统的设计原则,分析了单缸曲轴、双缸曲轴和四缸曲轴的浇注系统方案.指出设计浇注系统时,应针对铸件可能产生的缺陷、生产条件和产量、技术要求及铸造成本等选择浇注系统的形式,避免浇注系统过长,确保铁水快速充型,使内浇道在浇注结束时能及时凝固封闭,利用石墨化膨胀实现自补缩.     

发动机铝缸盖底注式铸造工艺研究

为解决采用传统顶注式铸造工艺生产发动机汽缸盖过程中存在的表面质量差,夹渣、气孔等铸造缺陷难以控制的问题,针对铝缸盖结构特点与技术要求,提出了一种新型的金属型底注式铸造工艺.确定了铝缸盖铸件在金属型重力铸造条件下的浇注系统,并采用水道与压缩空气联合冷却的方法,实现铸件自下而上顺序凝固,保证了金属液平稳充型、排气、积渣充分.经铸件质量的对比分析,表明该底注式铸造工艺设计合理、可行,生产的铸件表面品质好,气孔、渣孔等缺陷少,缸盖品质有显著提高.     

桂林1号在砂型铸造中的应用研究

桂林1号强化粉的应用,使砂型铸造的型、芯砂的多种工艺性能得到提高,特别是提高了型砂的风干(表干)强度和热湿拉强度,从而铸件的表面质量得到了有效地提高,并且降低了气孔、夹砂、裂纹等缺陷的产生,同时降低了工人的劳动强度,简化了工艺过程.     

高强度高韧性球墨铸铁曲轴铸造技术

为了提高球墨铸铁曲轴的强韧性和铸造质量、降低铸造废品率,研究了曲轴的微合金化技术、铁液共晶点控制技术、球化处理技术、曲面分型方法和组织均匀化正火工艺,成功生产出高强韧性球墨铸铁曲轴.球铁曲轴抗拉强度由原来的872MPa提高到927MPa,冲击韧度由26J/cm2提高到40J/cm2,缩松缺陷由原来的1.44％降低到0.19％.     

全位置焊接气瓶接头焊缝异常缺陷原因分析

增压气瓶是运载火箭箱体增压系统的重要组成部分,其与增压管系的焊接采用全位置焊接技术,采用带内衬O型环的焊接接头结构。在产品焊接过程中,气瓶接头与管系接头的全位置焊接焊缝中出现了焊接气孔超标的现象。对焊接气孔的形貌和分布特征进行分析,并通过能谱分析和红外光谱开展焊接气孔形成原因的分析,确定气瓶接头气密试验过程中的残留润滑脂多余物是导致焊接气孔缺陷的主要原因,并且通过气密试验和全位置焊接试验对焊接气孔进行复现,验证了焊接气孔形成原因的判断的准确性。根据焊接气孔的形成原因,通过绸布蘸取酒精溶剂进行反复擦洗,并增加一道内窥检查工序进行确认,可以有效防止焊接气孔的形成。     

基于边界离散的计算机辅助分型线的确定

对确定模具分型线的方法进行了分类，并提出了一种确定模具分型线的新方法。该方法根据脱模方向，对零件的实体造型的边线和提取的轮廓线进行离散；而后对空间以均一网格进行划分，判断点所在的网格；然后以一定的搜索算法，确定分型线上的点集；最后将这些点顺次连接起来形成分型线，或者确定这些点所在的线，通过这些线形成分型线。实例测试表明，该方法具有较高的效率和实用性。     

B81D缸体气孔、砂眼缺陷的防止措施

介绍了B81D缸体的铸件结构及原生产工艺,分析气孔、砂眼等缺陷的产生原因,最终通过采用低发气量的FS粉;将树脂加入量降至1.4%;在边芯上增加省砂块,减轻曲轴箱砂芯质量;增加3根明通气针,并增大部分排气针尺寸,增设通气针之间排气通道;增大内浇道的圆滑过渡,使气孔缺陷得以解决。通过减少排气孔内残留型砂,使用风管吹扫,减少型砂掉入型腔的几率;取消部分顶芯杆和通气塞;适当提高CE;在第七轴承增设内浇道;在有可能的前提下,对该部位进行适当加厚,并规范清理标准,使砂眼缺陷得以解决。     

Development of multi-cycle quenching–partitioning–tempering process and its applications in engineering

Abstract

Quenching–partitioning–tempering (Q–P–T) steels have become a new member of the family of advanced high strength steels. Previous research indicates that steels treated by the Q–P–T process exhibit better combinations of strength and elongation than those treated by traditional quenching and tempering (Q&T); this has been attributed to the lower quenching stress and larger amount of retained austenite in the Q–P–T steels. In the present paper, the concept of water–air alternately timed quenching (ATQ) technology, in effect a multi-cycle Q–P–T (MQ–P–T) process, is presented. The principles of ATQ technology and related equipment are introduced. Examples given of workpieces treated by ATQ technology include a 718 steel plastic die, a 42CrMo4 marine crankshaft and a wind-electric spindle. Unlike single-stage water quenching, oil quenching or quenching in aqueous polymer solution, ATQ avoids cracking of large workpieces during heat treatment and can produce high levels of mechanical properties. This novel process has proved beneficial in economy and environmental protection during more than 10 years practice in China. Finally, a study is presented of hot-rolled steel plate treated by the Q–P–T process using quenching equipment that travels under water. On the basis of this study it is suggested that the MQ–P–T process is suitable for application on hot-rolled steel plates of various thicknesses.     

基于弯扭复合的曲轴应力及响应面优化分析

为了研究曲轴承受弯扭复合载荷时,其圆角应力的变化情况,建立了柴油机曲轴弯扭复合模型,采用试验的方法验证了模型的准确性。模拟了标定工况下,曲轴过渡圆角处最大弯曲、扭转以及弯扭复合应力随曲轴转角的变化规律。选择最大弯扭复合载荷,以曲轴质量为约束条件,运用Workbench Design Exploration优化模块对曲轴最大应力和最大变形进行响应面优化分析。结果表明:在0~180°CA内,随着曲轴转角增加,弯扭复合圆角应力先增大后减小,最大值出现在上止点后15°CA,此时的圆角应力比最大爆发压力时的圆角应力大4.9%,比上止点时的圆角应力大26%。过渡圆角半径对曲轴应力和变形敏感度最大,敏感度分别为-0.426和-0.563。通过响应面优化分析,在满足约束条件的情况下,优化后的曲轴最大应力减少了14.45%,最大变形减小了18.17%。     

单拐曲轴多向挤压模具的设计与优化

单拐曲轴多向挤压成形较传统生产方式大大缩短了工艺流程,实现了单拐曲轴的全流线成形,且批量生产对其模具设计也提出了更高的要求,针对单拐曲轴多向挤压工艺模具的特点,从模具的服役环境出发,对多向模具结构中镶块部分进行分析和优化。根据镶块分模面的位置不同,设计了"窄镶块"和"宽镶块"两种类型,通过数值模拟和实验验证的方法,进行了较深入的分析和对比。研究结果表明:采用镶块方式设计模具具有可行性,"宽镶块"模具结构具有较高强度和刚度;实验中窄镶块易出现"折痕"缺陷,而采用宽镶块结构有效避免了该类缺陷。镶块结构有助于降低单拐曲轴模具制造成本和提高产品质量。     

复杂薄壁壳体淬火过程的数值模拟

采用ANSYS有限元软件对复杂薄壁壳体淬火过程温度场和应力场进行了数值计算,将通过有限元法计算的工件外表面畸变量与实测值进行了对比.结果表明,复杂薄壁壳体在淬火过程中,沿工件厚度方向温度分布不均匀,吊具底板对温度场有明显影响;工件淬火后残余应力和应变主要分布在球冠形罩子附近以及两个球冠形罩子之间的过渡段;有限元法计算的工件外表面畸变量与实测值基本吻合,从而验证了有限元模型.研究结果有助于复杂薄壁壳体淬火工艺制订及淬火应力和畸变规律的认识.     

曲轴TR法成形的三维有限变形弹塑性有限元模拟

大型曲轴的全纤维盛开有工艺是保证曲轴能够在复杂的应力状态下正常工作的一种有效的工艺方案。由于其成形过程复杂,变开吕的应力场和应变场很难用实验方法确定。本文基于ＡＮＳＹＳ工作平台,利用开发的三维有限变形弹塑性有限元程序,并利用开发的三维网格重划功能模块,模拟了曲轴的ＴＲＩ地成形过程,得到了曲轴在成形全过程中的应力场、应变场以及载荷位移曲线,为制定合理的成形工艺方案,优化模具设计,提高成形质量,以及提