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氣缸蓋模具技術(shù)開發(fā)及設(shè)計(jì)初探

氣缸蓋模具技術(shù)開發(fā)及設(shè)計(jì)初探

作者:東莞鋁得旺   時(shí)間:   瀏覽:

氣缸蓋模具技術(shù)開發(fā)及設(shè)計(jì)初探

關(guān)鍵詞:鋁合金缸蓋、重力鑄造、可傾式頂澆注工藝、順序凝固?定邦模具廠創(chuàng)建于上世紀(jì)90年代初期,專業(yè)從事汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金缸蓋金屬型重力鑄造模具設(shè)計(jì)與制造,迄今已生產(chǎn)了20多種型號(hào),60多套氣缸蓋模具。21世紀(jì)初,為適應(yīng)中國汽車工業(yè)大發(fā)展的潮涌,聘請(qǐng)國內(nèi)金屬型重力鑄造的工藝、模具方面的10多位專家組建了定邦汽車缸蓋模具研究所,致力于汽車缸蓋(鋁合金)的鑄造工藝和模具的開發(fā)和研究。?汽缸蓋是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中一個(gè)十分重要的部件,其上部置有凸輪軸,下部與氣缸體、活塞組成燃燒室,兩邊是進(jìn)氣道和排氣道,與油氣進(jìn)入的進(jìn)氣歧管件和廢氣排出的排氣管件相接,內(nèi)有貫穿的冷卻水道和潤滑油路。因此,在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和工作性能的影響舉足輕重也就很清楚了。氣缸蓋的工作情況是,當(dāng)燃?xì)庠谌紵覂?nèi)爆燃時(shí),氣體溫度瞬間高達(dá)1100℃以上,這種高溫?zé)釠_擊反復(fù)作用產(chǎn)生高達(dá)7MPa壓力直接于汽缸蓋與汽缸體的連接處。因此,氣缸蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)工作過程中是處于高溫狀態(tài)下,承受巨大的熱沖擊作用,工作條件甚為惡劣。從氣缸蓋的鑄件結(jié)構(gòu)上來看,內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜,形狀多變化,壁厚不勻,其中氣缸蓋冷卻水道內(nèi)腔彎彎曲曲,壁厚一般在4-5毫米,最薄處只有2.5毫米。而且隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)向高效率、低油耗、少污染的方向發(fā)展,氣缸蓋的結(jié)構(gòu)會(huì)變得愈來愈復(fù)雜。?由于缸蓋的特定工作條件要求,對(duì)缸蓋的性能要求非常高。例如氣缸蓋要承受起0.3-0.4MPa的氣密試驗(yàn)無滲漏;在幾何形狀上進(jìn)排氣道要求很嚴(yán),其直接影響油氣進(jìn)入的方向,混合情況,直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率,起動(dòng)速度,一般都進(jìn)行流道試驗(yàn)檢查;燃燒室容積是發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)(排氣量的一個(gè)組成),對(duì)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)而言,其燃燒室容積誤差,還直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)減少“爆缸”,影響發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性,一般要求容積誤差在2.5%以內(nèi),也就是說只有零點(diǎn)幾毫升誤差;缸蓋內(nèi)部的冷卻水道形狀和容積大小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命都會(huì)直接有影響。因此,我們說汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的鑄造生產(chǎn)技術(shù)要求高、難度大,其模具的設(shè)計(jì)、制造是其中很重要和很關(guān)鍵的一個(gè)保證。?汽車工業(yè)率先發(fā)展鋁鑄造工業(yè)以來,曾先后出現(xiàn)了多種鑄造工藝的應(yīng)用,如金屬型重力鑄造、低壓鑄造、高壓鑄造、砂型鑄造以及消失模鑄造等。伴隨著數(shù)十年歷程的市場(chǎng)競爭和技術(shù)的不斷改造,發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件鋁缸蓋的生產(chǎn)工藝已基本走向統(tǒng)一,那就是起著主導(dǎo)作用的金屬型重力鑄造工藝。目前,在全球幾仟萬件鋁缸蓋總產(chǎn)量中,近85%的鑄造生產(chǎn)都是采用金屬型重力鑄造工藝的。
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