大功率柴油机活塞设计与制造技术

当发动机功率升功率超过30Kw/l,爆发压力在17MPa-20MPa时,普通重力铸造工艺制造的铝合金活塞内部会产生微小缺陷,导致活塞出现质量问题,如果采用钢质材料制造活塞必然会产生加工难度和制造成本,本文介绍了一种大功率柴油机铝活塞,能够满足发动机升功率超过30Kw/l,爆发压力在17MPa-20MPa发动机对活塞的质量要求,而且加工方便,加工成本低。     

挤压温度对真空吸渗挤压Csf/Mg复合材料制备工艺的影响

真空吸渗挤压工艺是近年来开发的一种金属基复合材料成形新工艺,研究挤压温度对真空吸渗挤压Csf/Mg复合材料变形规律、成形性及微观组织的影响规律,并分析热裂纹产生的内在原因。结果表明,在380～420℃的温度范围内,随着挤压温度的升高,最大成形载荷逐步降低,载荷—位移曲线中稳定挤压阶段逐渐缩短。在较低的挤压温度下实施挤压变形时,制件前端出现大量连续的孔隙缺陷,且纤维折断严重。提高挤压温度可以减少缺陷数目,降低纤维折断程度,但过高的挤压温度会使复合材料表面出现热裂纹缺陷,且热裂纹沿挤压方向呈逐渐严重的趋势。塑性变形引起的变形区坯料温度升高是复合材料表面出现热裂纹的主要原因。挤压速度与合金凝固速度的协调匹配是降低热裂纹出现概率的可行手段。在挤压温度为390～400℃、挤压速度为2～3 mm/s的条件下,可以一次成形出质量、良好的Csf/Mg复合材料制件。     

Effect of Extrusion Temperature on Fabrication of Csf/Mg Composite by Extrusion Directly Following Vacuum Pressure Infiltration Process

真空吸渗挤压工艺是近年来开发的一种金属基复合材料成形新工艺,研究挤压温度对真空吸渗挤压Csf/Mg复合材料变形规律、成形性及微观组织的影响规律,并分析热裂纹产生的内在原因.结果表明,在380～420℃的温度范围内,随着挤压温度的升高,最大成形载荷逐步降低,载荷—位移曲线中稳定挤压阶段逐渐缩短.在较低的挤压温度下实施挤压变形时,制件前端出现大量连续的孔隙缺陷,且纤维折断严重.提高挤压温度可以减少缺陷数目,降低纤维折断程度,但过高的挤压温度会使复合材料表面出现热裂纹缺陷,且热裂纹沿挤压方向呈逐渐严重的趋势.塑性变形引起的变形区坯料温度升高是复合材料表面出现热裂纹的主要原因.挤压速度与合金凝固速度的协调匹配是降低热裂纹出现概率的可行手段.在挤压温度为390～400℃、挤压速度为2～3 mm/s的条件下,可以一次成形出质量、良好的Csf/Mg复合材料制件.     

船用发动机铝活塞锻造工艺研究

正活塞是发动机上的关键零件,长期在交变高温、高压及冲击载荷条件下工作,性能直接影响到整个发动机的性能和安全系数。现在大多数活塞采用铸造工艺生产,重力铸造和压力铸造均会产生缩松、缩孔、气孔等缺陷,即使采用挤压铸造,也避免不了氧化物夹杂和小气孔产生。采用锻挤活塞,晶粒可以得到细化且呈流线分布,材料内部缺陷也会消除,组织更致密,不仅力学性能有所提高,且导热和抗高压能力也明显增强。     

温度对螺旋定子内腔曲面挤压成型的影响分析

对螺旋定子内腔曲面的形成原理及啮合方法进行了研究,并对国内外螺旋曲面的加工方法及应用做了一定的了解后,提出了挤压成型加工螺旋定子内腔曲面的方法。以螺旋定子为研究对象,通过建立其三维实体模型,利用有限元软件对其加工过程进行分析,得到不同温度下加工螺旋定子时所需推力,产生的内部应力及其导程的变化等重要参数,为使用挤压法制造螺旋定子提供了参考和依据。     

异型表面精加工专用设备挤压研磨机

挤压研磨机是利用具有一定粘弹性高分子材料的混合物,掺入磨料颗粒的丰流体做为研磨剂,利用研磨机的工作缸和活塞将研磨剂反复挤过零件被加工表面而产生研磨、抛光作用的精加工设备。它在模具、液压件、纺织机零件、汽车和飞机发动机等制造业和其它制造业中得到广泛采用。 挤压研磨机可对各种金属材料(包括淬火钢和硬质合金)和非金属硬质材料(包括陶瓷)进行研磨;用于去除电火花加工和激光加工后的表面脆性层及微观缺陷。研磨剂是可塑的,可以通过零件上任意形状的被加工孔,因而可以研磨任意形状的难加工异形表面,例如:汽车、飞机发动机增压涡…     

活塞内冷油腔的振荡传热特性及位置的研究

以一款非道路用高压共轨柴油机铝合金活塞为研究对象,在试验测试的基础上建立了活塞-内冷油腔耦合传热数值仿真模型,研究了发动机循环过程中内冷油腔的振荡传热特性,分析了内冷油腔位置对活塞温度场和热应力场的影响规律。研究结果表明：在发动机循环过程中,内冷油腔壁面换热系数随油腔中机油分布规律周期性变化;内冷油腔靠近活塞顶面和环槽底面时,能显著降低活塞最高温度及一环槽温度,内冷油腔设计时应在结构强度允许范围内,尽量靠近活塞顶面和环槽底面;内冷油腔过于靠近活塞壁面时,活塞第三环槽及内腔顶面区域出现较大的局部热应力。     

船用柴油机活塞翻新工艺设计

船用柴油机活塞作为发动机的关键零件之一,由于承受高温高压恶劣环境条件,容易发生损坏。本文从分析船用柴油机活塞损坏的原因入手,重点对船用柴油机活塞翻新工艺的整个过程进行设计。由于使用过的活塞遍布污垢,首先需要清理干净,然后探伤检测缺陷,针对缺陷进行切削加工、补焊,加工成出厂时的尺寸、形状,最后进行极化处理。经过翻新的活塞,其各项性能均能满足工作要求,可以继续使用,成本约为更换新活塞的40%左右。     

支承辊轴承内环的磨削加工

支承辊轴承内环磨削加工时易出现裂纹、烧伤、鱼鳞状、拉毛等缺陷,根据不同情况采取相应措施可减少缺陷的产生.     

平行板挤压油膜噪声试验设计

汽车发动机主轴由油膜支承其旋转,随着技术的进步,由发动机活塞与齿轮啮合等引起的噪声水平逐步下降,从而使主轴承油膜产生的类似机械打字声的无规律发动机噪声浮现出来,并引起一些汽车公司的关注。已有该不寻常发动机噪声现象研究工作均认为油膜空穴破裂是产生此噪声的根源,为简化问题,突出主要现象,特在挤压油膜研究的基础上,改进现有平行板挤压油膜力试验机,增加油膜噪声等参数测量;初步试验获得了无规律噪声现象,通过对比分析采集的声音、位移、振动和油膜挤压力四种信号之间的关系,发现四种信号的峰值在同一时刻产生,并用高速CCD拍摄到出现无规律噪声时的清晰空穴图像。     

发动机缸孔变形试验及工艺分析

汽车发动机缸体缸孔的加工质量直接影响发动机整机的性能,在工艺安排上,一直也是整个缸体加工工艺的重点。活塞在缸孔内高速往复运动,需要缸孔与活塞之间配合间隙合理。配合间隙太大,会引起密封不良（漏气、窜油）、动力下降;配合间隙太小则会使活塞裙部没有膨胀的余地,接触压力超过活塞和气缸之间的油膜所能承受的挤压强度（一般为4.9～9.8MPa）,润滑油膜将被破坏,引起黏着磨损（拉缸）故障。     

活塞锻造模具设计及成型工艺

通过对活塞零件图的分析，发现该锻件锻件形状复杂、腔深、壁薄难成形；内腔均为非加工面，这就要求锻件表面质量较好；内腔的拔模斜度只允许0．5°，脱模困难；为顺利锻出该锻件，经分析采用反挤压的锻造工艺加创新设计的卸料装置，经实际生产验证，取得了良好的使用效果。     

汽车张紧轮紧固螺栓断裂分析

对断裂的汽车张紧轮紧固螺栓的显微组织、化学成分、硬度以及断口的宏、微观特征进行了综合分析,找出其断裂的原因。结果表明:螺栓在搓丝加工过程中挤压量过大,使螺纹尖端产生较多微裂纹,同时螺纹根部也存在一些加工缺陷,并在之后的热处理过程中进一步扩展;在使用过程中,微裂纹和加工缺陷处产生应力集中,使螺栓材料的疲劳强度降低,裂纹源的过早形成最终导致了螺栓发生疲劳断裂而失效。     

发动机活塞失效分析与应对措施

活塞是发动机的重要部件,对发动机的性能起决定性作用,活塞失效将导致整个发动机的失效。文章结合实际案例,主要针对活塞不同部位出现的典型失效及如何采取措施避免该失效的产生进行分析,为活塞设计、制造及发动机修理提供参考。     

圆柱滚子轴承滚动体表面裂纹性质对比分析

某型航空发动机支点所用的圆柱滚子轴承工作后,发现一个滚动体表面出现裂纹,该滚动体材质为W9Cr4V2Mo。通过对该滚动体表面裂纹的外观形貌观察、能谱分析和金相分析,并将检测结果与材质为M50和GCr15的圆柱滚子轴承表面裂纹进行了对比分析。得出W9Cr4V2Mo材质滚动体表面裂纹是产生于该滚动体加工所用圆棒的冷拉成型过程中,这一裂纹性质为锻造折叠缺陷。     

特殊结构活塞销孔的加工

正在发动机的运行过程中,活塞作为发动机的关键件,起着至关重要的作用。而活塞的销孔部位作为连接活塞销和连杆的重要装配表面,其尺寸精度要求比较严格:加工精度等级一般要求为IT4~IT6,销孔的表面粗糙度要求较高,销孔的形状精度要求高。活塞销孔加工质量的高低直接影响着发动机运转时的性能。如果销孔表面的加工质量达不到技术要求,将有     

一种铝缸体的低压铸造

如图是我厂生产的一种液压电磁铁上的一个液压缸,该件为铝合金铸件,合金牌号为ZL102。该件中φ48mm的内腔为活塞工作腔,表面粗糙度要求较高,并不得有针孔、夹杂等缺陷。整个铸件加工后要进行压力试验,试验压力内腔不小于0.6MPa,外腔不小于0.2MPa,保压时间不小于1min,不得有渗漏现象。     

铸铝合金汽缸裂纹的水浸法焊接

随着交通运输业的发展,在内燃机车和各类汽车、摩托车辆的发动机汽缸、活塞、油泵、变速箱外壳等零部件中,越来越多地采用铝硅系铸造铝合金结构。据统计,每年都有大量的铸铝合金零部件因出现各种缺陷而需要返修焊补。这类合金的塑性很差,焊补时容易出现焊接裂纹、气孔、成形不良和未     

用断缸法判断发动机故障

为了判断发动机故障的确切部位,人为地断开发动机某一气缸的供油或供电,使该缸不能工作,这是对发动机判断故障时常用的断缸法。该方法适用于多缸发动机的某一缸或几个缸出现故障时对故障缸的判断。发动机工作时,气缸内混合燃气燃烧时产生高压气体推动活塞运动作功时,会对活塞、连     

锅筒管接头焊缝焊接氢致延迟裂纹的返修

某锅炉厂制造的锅筒 ,其壳体材质为P3 5 5GH ,厚度 1 0 0mm ,管接头材质为 2 0钢 ,规格为 43 8mm×80mm ,在管接头和壳体的对接焊缝焊后用超声波探伤时 ,在近焊缝表面及其内部出现了断续的微裂纹。一、缺陷分析该产品环焊缝在焊后热处理后对接头进行1 0 0 %UT检验时出现裂纹 ,说明裂纹不是在焊后立即出现 ,而是在焊后一段时间出现 ,具有延迟性。进一步取样分析 ,证实缺陷性质为“氢致裂纹”。二、缺陷产生的原因众所周知 ,钢种的淬硬倾向、焊接接头的含氢量及其分布、焊接接头的应力状态是产生焊接冷裂纹的三大主要因素。它们相互作用 ,相…