消失模铸造生产技术第二讲:汽车发动机缸体缸盖消失模铸造技术的研究与应用

为了降低发动机单位功率的重量指标、油耗指标及尾气排放指标，我们研究并开发了直列四缸二气门下置凸轮柴油机缸体缸盖消失模铸造产品。通过优化设计产品结构工艺、铸造环节流程工艺和采用性能更好的铸铁材料，使得每台套缸体缸盖消失模铸件产品总重量与普通砂型铸件相比减轻了15kg。发动机在扭矩工况下的油耗指标下降了1．5g／kW·h、排气温度下降了9℃、烟度下降了0．1FSN；在标定工况下的排气温度同比下降了19℃、烟度下降了0．2FSN。     

汽车发动机缸体缸盖消失模铸造技术的研究与应用

为了降低发动机单位功率的重量指标、油耗指标及尾气排放指标,我们研究并开发了直列四缸二气门下置凸轮柴油机缸体缸盖消失模铸造产品.通过优化设计产品结构工艺、铸造环节流程工艺和采用性能更佳的铸铁材料,使得每台套缸体缸盖消失模铸件产品总重量与普通砂型铸件相比减轻了15 kg.发动机在扭矩工况下的油耗指标下降了1.5 g/kW·h、排气温度下降了9 ℃、烟度下降了0.1 FSN,在标定工况下的排气温度同比下降了19 ℃、烟度下降了0.2 FSN.     

铝合金缸体、缸盖的消失模铸造

介绍了利用消失模铸造工艺生产铝合金缸体、缸盖的试制过程,对铝合金缸体、缸盖铸件,模样组合,浇注系统,涂料涂挂,装箱浇注和过程控制等方面进行了详细论述。     

利用消失模铸造技术生产缸体、缸盖的优势

介绍了消失模铸造的近无馀量、精确成形、清洁生产、结构设计灵活等工艺特点,列举了四缸缸盖、四缸缸体以及六缸半片泡沫模样的分片设计,指出了消失模铸造过程的注意事项,最后介绍了消失模铸造发动机缸体、缸盖的趋势,说明了运用消失模铸造工艺生产发动机缸体、缸盖不仅具有成本的优势,还可进一步促进汽车工业的发展.     

汽车铝合金缸体缸盖铸造工艺研究现状

介绍了汽车铝合金缸体缸盖的几种主要铸造工艺:金属型铸造、压铸、中压铸造、低压铸造、消失模铸造和Cosworth法.在此基础上,对消失模铸造和Cosworth法等新工艺在未来汽车铝合金缸体缸盖铸造中的发展前景作了展望.     

消失模铸造工艺生产缸盖铸件的可行性

本文简述了消失模铸造工艺的特性，并就缸盖铸件结合国内外的生产实例与普通砂型铸造工艺进行了对比，从生产过程的控制到产品尺寸的精确性，从投资省、上马快到废品率的高低、经济效益的好坏等方面进行了比较，认为消失模铸造工艺用于发动机缸盖件的生产是可行的。     

缸体缸盖铸件工艺优化流程及规范

对铸件工艺优化流程及规范作了一般性介绍.针对柴油机缸体及缸盖铸件建立工艺系统模型,运用CAE技术优化工艺,预测铸造缺陷,实现铸造工艺设计-校核-再设计-优化设计全过程调整,同时制定缸体及缸盖类铸件工艺优化流程规范,快速实现铸件产品生产过程中的工艺质量控制.     

发动机缸体消失模铸造

缸体是发动机的主要部件属于复杂薄壁件,消失模铸造生产的缸体具有高的尺寸精度、重量公差,但由于缸体的结构比较复杂,所以应用消失模铸造工艺生产缸体的企业较少。本文结合多年从事消失模铸造的经验,介绍了发动机缸体消失模铸造中存在的问题与解决方案;实践证明通过选用合适的珠粒、熟化时间等工艺参数可生产出性能合格的铸件,为消失模工艺批量生产复杂件提供了新思路。     

干式缸体消失模铸造的突破

缸体是发动机的主要部件,用消失模铸造生产的缸体具有高的尺寸精度、重量公差、表面质量。以缸体铸件为例阐述了如何通过选用合适的分型方案、浇注系统设计生产出性能合格的铸件,摸索消失模铸造工艺生产薄壁复杂件的新工艺。     

发动机缸体消失模铸造

缸体是发动机的主要部件属于复杂薄壁件,消失模铸造生产的缸体具有高的尺寸精度、重量公差,但由于缸体的结构比较复杂,所以应用消失模铸造工艺生产缸体的企业较少。本文结合多年从事消失模铸造的经验,介绍了发动机缸体消失模铸造中存在的问题与解决方案;实践证明通过选用合适的珠粒、熟化时间等工艺参数可生产出性能合格的铸件,为消失模工艺批量生产复杂件提供了新思路。     

柴油机气缸体消失模铸造工艺的优化设计

从泡沫模样的制作、型砂的选用、造型工艺以及浇注系统的设计诸方面阐述了直列四缸柴油发动机气缸体消失模工艺的优化设计。     

柴油机气缸体的消失模铸造工艺

介绍了用消失模铸造工艺生产直列四缸柴油发动机气缸体的工艺过程.包括泡沫模样的制作、模具的设计、泡沫模样的组装、型砂的选择及造型、浇注系统的设计等几个方面.与传统的普通砂型铸造相比,其铸件单体重量减轻约10％,铸件重量精度达到MT7级,铸件尺寸精度达到CT8级.     

油缸缸头铸件的消失模铸造工艺

介绍了油缸缸头的铸件结构及技术要求,详细阐述了用于生产油缸缸头铸件的消失模铸造工艺及生产过程,包括泡塑模样的制作过程、浇注系统设计、模样簇的组装、涂料及烘干工艺、铸型填砂和紧实工艺、抽真空及保压控制参数等。最终生产的铸件全面达到了各项技术要求。     

发动机缸体消失模铸造工艺

介绍了消失模铸造工艺的发展情况以及采用消失模铸造工艺生产发动机缸体的可行性及发展前景,例举了数种发动机缸体的消失模铸造工艺,并对这些工艺进行了分析比较。     

发动机缸体模具设计

发动机缸体作为发动机中最重要的部件之一,其尺寸较大、结构复杂、壁厚较薄且很不均匀(最薄处仅为3～5mm),同时其工艺范围狭窄,影响因素众多,是典型难以成形的复杂铸件,因此比较适合于采用消失模铸造生产.在发动机缸体的模具设计中,考虑产品的特点和后续生产的便利性,结合消失模模具本身的特点,设计出结构合理的模具,有利于提高产品的合格率和综合性能.     

轿车发动机缸体轻量化的工艺改进

分析并选择了轿车发动机缸体材料,根据铸件特点确定采用压力铸造工艺生产铝缸体,介绍了缸体产能计算、生产设备及生产线布置。指出采用铝缸体可以减轻发动机的质量,从而达到减少燃料消耗、降低排气污染的目的。     

发动机缸体缸盖的铸造

对国内外发动机缸体、缸盖铸造生产进行了总结,其材质主要以C（质量分数,下同）：3.15%～3.3%,CE：3.95%～4.05%,Si/C：0.6%～0.7%的灰铸铁为主。一般选择冲天炉-有芯工频电炉进行熔炼,孕育剂仍普遍采用75SiFe,立浇底注式浇注系统和保温冒口有利于获得优质缸体、缸盖,冷芯制芯工艺已逐渐取代热芯工艺。通过提高浇注温度、型砂紧实率等措施可减少缸体、缸盖常见缺陷渗漏的出现。     

排气管与气缸盖连体式消失模铸造工艺

运用消失模铸造工艺在设计上的自由度优势,进行了柴油发动机铸铁件排气管和气缸盖连体式消失模铸件的结构工艺设计与试生产,取得了阶段性的成果。并对铸造成形工艺过程中存在的铸件渗漏、粘砂、气孔、开裂以及铸件变形等问题进行了分析,并采取了相应的改进措施。     

蠕墨铸铁缸体缸盖的铸造技术开发

蠕墨铸铁在国外高性能发动机缸体缸盖上的应用日益普遍.本文主要介绍采用蠕墨铸铁进行6DL发动机缸体缸盖的样件技术开发,在蠕化率、抗拉强度、基体组织、蠕化衰退以及铸造工艺等方面进行了系统的试验研究,并成功开发出具有国际同类产品水平的批量产品样件.     

D114缸体缸盖铸件冶金质量分析及控制

对D114柴油机缸体、缸盖铸件冶金质量进行了分析。采用合理的熔炼工艺、选择合适的碳当量及孕育方法是提高冶金质量的先决条件。为减少微量元素对铸件质量的不利影响应用加强对炉料的控制。采用冲天炉感应炉双联熔炼能提高孕育效果。加入少量锡能有效地稳定缸盖的珠光体。