球铁铸件发动机缸体铸造概况跟消失模缸体生产技术
一、发动机缸体铸造概况
发动机是汽车的“心脏”,而缸体是发动机中重量重、复杂程度高、生产难度大的一个关键零件。如今,根据发动机结构紧凑、轻量化的设计要求,缸体不仅要有好的内在质量以提高其寿命,还要好的外在质量,包括尺寸精度、形位公差、光洁度以及加工性能等。对于整体式发动机缸体,要求缸筒要有较高的耐磨性,还要耐压、耐腐蚀。康明斯发动机缸体,不仅水泵壳,连机油泵壳、机油散热器壳都与缸体铸为一体。国外为了提高发动机功率,降低油耗,从技术和工艺上采取各种措施提高材质性能以减薄铸件壁厚,减轻铸件乃至整机重量,如今一般中小型发动机缸体的璧厚在3.5~4.5mm之间,壁厚最薄处已不足3mm。要铸造出这样薄壁、强度高、具有复杂内腔的铸件,就对我国的铸造技术提出了更高的要求,不仅要求材质强度高,均匀性好,而且对铸件尺寸精度和表面粗糙度的要求也十分严格。
在发动机缸体铸件的质量、生产技术和工装水平方面,我国与国外存在较大的差距:如尺寸精度,国外一般可达到ISO6~8级,国内较好的汽车、内燃机厂为ISO8~10级。表面粗糙度国外铸件一般为Ra12.5~50μm,国内一般厂为Ra25~100μm,如今,国外很多型号的发动机缸体和车身都采用了铝合金铸造,而我国大部分采用高牌号的灰铸铁铸造,车身架采用的是球墨铸铁铸造。
如今,随着铝质发动机缸体的增多,发动机缸体的铸造方法扩展了许多,如最常用的湿型粘土砂有箱高压造型卧式浇注法;压力铸造、中压铸造、低压铸造都可以用来生产铝合金缸体;金属型铸造可以生产简单的铝缸体;Cosworth法采用冷芯盒砂芯组芯造型,用于生产复杂薄壁铝合金铸件;消失模铸造采用干砂造型,可以生产薄壁、无拔模斜度的复杂铸件;树脂砂型铸造等。
二、消失模技术用于发动机缸体生产
1980年初消失模技术引起发达国家各汽车厂家的关注和兴趣,美国、口本和欧洲各国相继投入资金研究与开发,并在汽车铸件的大批量生产上成功应用。消失模铸造技术特别适合于缸体、缸盖、进排气歧管等形状复杂、需要砂芯成型的汽车铸件。在运用传统工艺生产这类铸件时,制芯和清理都需要花费时间与成本,然而消失模铸造可以不要砂芯就能够铸造出所需铸件,同时也简化了清理,降低企业负担。目前最为成熟的消失模铸造工艺是用于汽车铸件的批量生产,所生产的产品有铝合金铸件(如进气歧管、缸体、缸盖等)和铸铁件、球墨铸铁件(如曲轴、缸体、缸盖、变速器壳体、排气管等)。
美国是消失模铸造技术在缸体中应用比较广泛和成熟的国家。美国通用汽车公司在1985年试制了2L、4L型铝合金发动机缸盖并取得成功。1990年通用汽车公司在Saturn建成生产铝合金4缸缸体全自动EPC生产线。2001年美国通用汽车公司所属的用于生产6缸缸体的SMCO消失模生产线正式投产,标志着美国EPC技术得到巩固和发展。欧洲在1979年前后开始了EPC技术的研究,法国雪铁龙公司开发了一条运用消失模铸造方法每小时生产120个铸铁发动机缸体自动化生产线。德国大众公司投资2000万美元建造了4缸铝合金缸体生产线。我国的EPC技术在近10年获得较快发展。如长沙发动机总厂1996年引进意大利法塔公司全套制模和造型浇注生产线,生产铝合金缸体、缸盖铸件。目前国内受制于消失模铸造工艺的关键技术,大批量生产汽车铸件的厂家还很少,与国外的差距显而易见。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铸铁件、减速机配件、机械加工、数控车床加工等业务。
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