球形燃烧室活塞模具的改进

1 问题的提出球形燃烧室活塞的模具传统设计方法是:外模采用相对于销孔中心线45°夹角的双冒口,底模采用组合式即将球形部分进行分爿的上抽芯铸造工艺.该方法特点;能保证活塞的铸造质量;但冒口与毛坯比大,油耗与铝耗大;模具加工成本较高;浇注操作烦,劳动生产率低.为了降低毛坯成本,我们对该类型活塞的模具进行了改进.改进的总原则:(1)采用单冒口;(2)简化底模结构.     

活塞铸造工艺综述

本文根据活塞直径大小不同 ,其铸造工艺有别的特点 ,分别论述了生产小活塞用上抽芯手工模 ,生产中型活塞用下抽芯浇注机 ,生产大活塞用液态模锻的三种不同的铸造工艺和每种工艺特点相应的注意事项等。同时向活塞浇注同行介绍就如何改进铸造工艺的一些“经验”与体会及失败的教训 ,以供读者共同探索、讨论。     

一种新型活塞模具的设计

本文介绍了一种新型活塞模具的设计方法，该方法通过对模具设计进行改进及对相应的铸造设备进行改造，彻底解决了普通模具无法实现的在活塞油环槽区域减重活塞毛坯的生产。     

日本泉公司活塞的发展

日本泉公司最近发发了几种新型活塞。目前,低油耗、大功率是世界发动机发展的主要目标。发动机的这种发展,除了经济上的要求外,同时对环境的污染也提出了更高的要求,如降低噪音,减少废气排放等。 提高发动机输出功率最有效的方法是采用涡轮增压和中冷增压,它导致了活塞机械负荷和热负荷的增加。因此机械负荷的增加导致了活塞销孔边缘出现裂纹,热负荷的增加导致了燃烧室边缘出现裂纹。裂纹是活塞破坏的重要原因。 金属型重力铸造是生产活塞毛坯的主要方法。可是现在对生产高负荷铝活塞,采用压力铸造法的厂家越来越多,即在铝熔液凝固以前用约100mPa的高压。这样对活塞在销孔区域的负荷能力可以提高15％左右。热裂化程度可以减少到重力铸造活塞热裂化的1/2左右（参见图1）。压力铸造法的另一个优点最应用较广泛,除一般普通的活塞可进行压力铸造外,目前日本泉公司还能提供具有内冷油腔,镍铸铁镶圈和带有膨胀控制钢片之类的压力铸造活塞。 活塞采用镍铸铁镶圈和内冷油腔后,使活塞工作温度大大降低,减少了环槽磨损,减少了活塞顶部热裂倾向。用普通铸造方法很难铸出活塞顶部的内冷油腔,而用压力铸造方法则较容易实现,压力铸造活塞还能提高镍铸铁镶圈与铝基体的粘结强度。 日本泉公司使用四台315吨的自     

底模冷却条件对小型活塞顶部质量的影响

现代内燃机铝活塞的材质主要是共晶铝硅类合金,对于ф60mm以下的小型铝活塞也不例外,共晶铝硅类合金的结晶温度范围窄,合金流动性好,并倾向于逐层凝固,国内铝活塞的铸造,基本上是金属型上抽芯手工铸造,由于活塞厚的部位──头部在下,不利于实现顺序凝固,铸件产生缩松的倾向较大。对于铸件所产生的缩松缺陷,常规的解决方法是通过加大冒口和增设补缩带来调整温度场,借以造成一个由铸件朝向冒口的合理的凝固顺序。 我厂铸造直径60mm以下小型活塞多采用一个主侧暗冒口和一个出气口,芯模沾石墨汁冷却,外模和底模在自然空气中冷却。1987年,我厂生产的小型活塞曾经在活塞顶面不同程度地出现分散性缩松,造成大批报废,报废率高达80％,严重影响了生产的正常进行。该缩松的形态呈细网状,长度一般在0.5～1mm,数量在8～10个/cm~2。起初怀疑是针孔,经     

金属型铸造铝活塞的尺寸收缩

铸造活塞毛坯的尺寸收缩与活塞材质及铸造工艺特点有关。现以本厂多年生产解放牌活塞的铸模设计为例,实测型腔尺寸和活塞铸件室温尺寸（见图示中带圈的部分）,核算收缩率。     

快速硬膜阳极化处理技术在铝活塞上的应用

<正> 1 前言近年来,随着柴油机输出功率的不断提高,活塞承受的热应力与机械应力也相应上升,从而导致活塞顶燃烧室周壁龟裂,这一现实已成为铝活塞面临的棘手问题。铝活塞龟裂预防对策有多种手段:变更毛坯制作方法即用高压铸造或锻造取代重力铸造,由硬膜阳极化处理来改善铝活塞顶面耐热性能,以及采用陶瓷纤维或陶瓷晶须增强金属来制作活塞,等等。本文就各种对策中的阳机化处理特别是对快速硬膜阳极化处理方法作介绍,几年来作者所在公司一直采用该法生产铝活塞。 2 铝活塞热龟裂与阳极化处理     

活塞独芯模具的设计

铝活塞重力铸造模具内芯设计是由活塞产品结构确定的，一般根据活塞内腔结构有三瓣、五瓣、七瓣或独芯模具结构。图1结构的活塞就可设计成独芯模具，而图2结构的活塞就只能设计成分瓣模具。虽然现在活塞发展的趋势是内腔结构越来越复杂，而目前用独芯模具铸造的内腔结构简单的柴油机活塞的生产仍不少。现将独芯模具的设计特点总结如下，以供参考。     

铝活塞“小冒口锻造”工艺的试验与应用

铝活塞毛坯重力硬模铸造,目前国内普遍采用的浇注系统有鹅颈式,蛇形和刀形三种。冒口的设置,多采用双冒口。浇冒口重量与毛坯重量的比值较大,一般在1～1.5左右。国外的情况比较先进,比值比我国小得多。据机械工业部82年10月赴西德,英国“活塞技术考察报告”中介绍;英国威尔沃斯公司为0.5～0.6,西德卡尔斯密公司为0.3～0.4,西德马勒公司为最先进,估计不大于0.2。 为了减少能源和材料的消耗,国内各厂家多年来一直在研究和探讨缩小这一比值的方法,以争取较好的经济效益。某些厂家,采用单冒口铸造,收到一定的效益。但是,至今没有重大突破。浇冒口重量与毛坯重量的比值,与国外先进水平相比仍有很大差距。     

铝活塞单冒口金属型铸造的探讨

一、概述 铝合金活塞传统的生产方法一般采用双冒口金属型铸造,除浇注系统具有肥大的主冒口之外,对侧还设有肥大的付冒口,称双冒口活塞。冒口相对于活塞所占的比例较大,例如我厂原135G双冒口活塞毛坯与浇冒口的重量比为1:1.4,左右,铝液利用率仅40％,合金材料浪费很大,同时由于补缩冒口较大,蓄热较多,造成整个活塞凝固时间较长一次结晶有比较粗大的倾向。另外由于我厂熔炉生产能力的限制,单只活塞消耗的铝液相对较多,生产过程断断续续,模具工作温度变化较大,影响了活塞的铸造质量。针对双冒口活塞上述的问题,我们分析了铝活塞铸造生产的热传递过程和凝固结晶机理,七五年便进行     

减小活塞镶圈位置偏移的工艺探讨

随着计算机的普及应用 ,人们利用计算机对发动机的设计模拟和台架试验 ,发现普通铝合金活塞在提高发动机性能方面 ,满足不了使用要求。经过试验 ,奥氏体铸铁镶圈活塞可以提高发动机性能 ,但却给机加工工艺提出了一个新的课题。目前 ,我国的活塞制造行业中 ,活塞机加工工艺绝大多数是以止口中心孔作为多道精加工工序的定位基准的。各活塞专业制造厂家根据各自的生产设备不同制定了各自的工艺流程。我厂镶圈活塞机加工工艺流程 ,第一道工序采用活塞止口毛坯面及顶部冒口凸台定位 ,荒车外圆及预平顶面 ,然后再精车止口。这就要求在活塞毛坯铸造…     

红硅石耐火材料在冲天炉中的应用

一 问题的提出 我厂缸套铸造使用一座2吨/小时热风两排大间距冲天炉。离心铸造机17台。班产毛坯在1400只左右,供三条机加工生产线用毛坯。由于企业上能力,又新增了一条机加工生产 线。所以毛坯产量满足不了生产线的需要。为了四条机加工生产线正常运转。毛坯产量要增加到班产2000只以上,只能从冲天炉开炉时间由原来的8小时,延长到16小时,离心铸造采用两个班次。     

改进模具冷却消除铝活塞组织缩松

目前,国内铝活塞毛坯的铸造,仍以金属型人工浇注为主。多采用顶注上抽芯,这在很大程度上限制了铝活塞的顺序凝固,因此,铸造废品主要为组织缩松。 为了确保产品质量,提高经济效益,消除活塞组织缩松,是大家所共同关心的问题。借鉴国外先进技术及我厂生产实践,我们认为;以磷变质金属型铸造的铝活塞,采用水冷,或水、气冷相结合的方法,对降低铸造废品率,提高产品质量,是行之有效的方法。     

活塞机械浇注毛坯的质量控制

1前言 不论是手工模还是浇注机．目前活塞行业较为普遍采用的还是金属型重力铸造,随着浇注自动化的提高,在减少工人劳动强度、稳定工艺提高产品质量方面,机械浇注确实有着手工浇注不可比拟的优势,机械浇注采用的垂直方向补缩较传统手工模采用的横向补缩模式相比,其冒口直径与热节圆直径比值要小近一倍,因此在提高材料利用率方面也有相当的优势。     

马勒公司活塞生产现场管理和质量控制

马勒公司生产的活塞质量长期处于十分稳定的状态,除了他们不断地进行技术改造,采用先进的工艺和技术,先进的生产设备、完备的量检具以外(这些我在本刊1995年第1期第一篇文章中已经作了重点介绍),生产现场的严格管理和操作人员的认真工作,则是保持高质量产品十分重要的一环.所谓现场管理的严格,是指从原材料进厂直到产品出厂,生产全过程的每一个工序环节都有严格的管理制度和程序.所有操作人员工作认真,是指他们对这些制度和程序能够自觉地遵守和执行,保证在自己的工作中不产生不合格品.马勒公司总的废品指标为:铸造废品率2%～3%,其中结构简单的铸件,如一般结构活塞和镶钢片活塞铸废率在2%左右,稍复杂的镶圈活塞铸废率在2.5%左右,复杂的镶圈油冷通     

新型对置式8缸柴油机设计方案

对对置式发动机曲柄连杆机构及气缸体进行改进,采用对置活塞固化方法将两个活塞形成一个活塞组合。固定后的活塞组合只用一个曲柄连接传递运动,两头的活塞头部分别在2个气缸内往复运动。活塞固化式多缸机对置的两排气缸相对曲轴完全对称,这种布置使该对置发动机的体积可减小30%左右,零件和重量也相应减小30%左右,同时经济性得到一定的提高。     

重力铸造陶瓷纤维局部增强铝合金活塞的研究

陶瓷纤维局部增强铝合金活塞的应用已经证实了陶瓷纤维局部应用于铝合金活塞的可行性,特别是在高于350℃时,显著地改善了活塞的疲劳强度,也表现出了良好的耐磨性。但是陶瓷纤维与铝合金液的复合通常是在液态挤压铸造工艺下完成的,此工艺对活塞形状要求太苛刻,形状过于复杂的活塞无法实现,而且带内冷油道的活塞无法挤压成形．生产效率极低。对此,我公司进行了陶瓷纤维用于重力铸造活塞的试验研究,取得了可喜的进展,采用手工模具即可实现各种形状活塞的铸造,简单、方便。     

回收废活塞内耐磨圈

一、问题的提出 镶圈活塞是内燃机用活塞的一个发展方向,特别是对于一些大马力,重负荷的柴油机,非镶圈活塞不能胜任。近十年来,镶圈活塞在我国内燃机配件行业中得到迅速发展,年产量估计在100,000只左右,并且还有扩大的趋势。但是镶圈活塞的生产工艺复杂,特别是铸造时工艺参数要求很严,稍有不慎即出现废品。而废镶圈活塞上的耐磨圈却不能再直接用于浇铸镶圈活塞。大多数生产厂只是将废镶圈活塞再熔化一次,化出的铝合金用作回收料与新合金搭配使用,而剩下的耐磨圈则作废铁处理。这是一个很大的浪费。我们知道,耐磨圈是由一种高镍高铜的奥氏体铸铁制成,由于合金含量高,材料费昂贵,按目前价格计算,每公斤     

发动机液压锁形成模式对活塞失效的影响

针对某发动机在耐久试验中出现的活塞环岸断裂故障,对故障活塞进行结构强度计算、物理性能和铸造缺陷检测,确定故障原因为发动机形成液压锁;分析造成发动机液压锁液体来源,总结不同液体造成的液压锁判定方法,分析液压锁导致的活塞失效模式。结果表明:冷却液、机油和燃油是形成发动机液压锁液体的主要来源;可以通过活塞表面外观、活塞顶面积碳和发动机性能判定形成液压锁的液体类型;液压锁可以导致活塞环岸断裂和活塞顶面开裂等故障。该研究可以为液压锁形成分析提供参考。     

12V280ZJ型柴油机预制机油冷却腔式铝活塞顶部裂损的原因分析

对12V280ZJ型柴油机预制冷却腔式铝活塞顶部裂损的原因从活塞结构、铸造加工、预制冷却腔对活塞强度及传热性能的影响等几个方面进行了分析,指出活塞内预制冷却型腔的存在是造成这种活塞顶容易裂损的根本原因.