发动机工作时,燃气在燃烧室内爆燃,产生的压力峰值高达7MPa以上,这个压力通过气缸体与缸盖之间的连接螺栓作用于气缸盖。气缸盖在发动机工作过程中处于高温状态下,承受较大的热冲击作用和应力集中,其工作条件较为恶劣。另外,车用发动机气缸盖是 一种内腔结构复杂、形状多变、壁厚不均匀的铝铸件,其冷却水道壁厚通常为4~5mm,尺寸精度和表面光洁度要求较高。
为了保证气缸盖性能和铸件质量,满足其尺寸精度和表面质量,减少铸件缺陷,采用先进的电磁泵充型低压铸造工艺和热稳定性好、激热膨胀率很小的错砂/PEPSET树脂自硬砂制芯技术具有非 常重要的意义。
影响电磁泵流量的因素很多,如静压头的大小、A1液粘度、保温炉内A1液位高度、流槽结构及传输系统结构和表面状况等。在大型复杂铝铸件电磁泵充型工艺中,不仅要保证足够的充型压力,还要保证有足够的流量在一定的时间内平稳地充满铸型型腔,为此对引进电磁泵流量进行测定。试验是 在测量管上离工作台高度分别为25mm,300mm,500mn处开设出液口。
重型车用发动机缸盖属于大型复杂铝合金铸件。目前采用的造型制芯材料容易产生气孔、渗漏、粘砂等铸造缺陷;铸件尺寸精度低;表面质量差。错砂/PEPSET树脂自硬砂反应滞后,流动性妹复杂铸型型腔轮廓清晰;一旦硬化反应开始,硬化速度快,强度高,起模时不易粘砂,表面质量好;发气性小,可减少铸造气孔缺陷;溃散性好,铸件清砂容易,可大大减少铸件清理工作量,改善工人的劳动条件。采用错砂/PEPSET树脂自硬砂作水道和气道型芯密度大,激热膨胀率很小,浇注时没有型壁移动,铸件型腔尺寸容易保证,精度高,可防止渗漏;另外,由于错自硬砂型的蓄热能力强,有利于提高铝压铸件的机械性能和抗疲劳性能。
充型速度是 低压铸造的重要工艺参数之一,在升液管出口截面积一定的情况下,充型速度就取决于作用在合金液面上压力的增长速度(加压速度)。充型速度太快,合金液进入型腔时势必出现冲击喷溅和翻腾现象,造成铸件有氧化夹杂和气孔缺陷;反之充型速度太慢则有可能使铸件产生冷隔和欠铸等疵病。为了分析计算质量为46kg,体积在600mnX400mmX250mm发动机缸盖的充型工艺,绘制了该铸件的体积随高度变化的体积份额。铸件内部的截面积上下大,而中间部分截面变化较平缓。充型过程中要求A1液的加压速度控制严格,具体操作由计算机控制。通过分析计算所得的时间充型高度及充型压力关系。采用电磁泵充型可通过控制电流大小来实现平稳的充型速度。结壳 后的增压和保压是 采用压缩空气完成的。
模具是 压铸件的主要工具,因此在设计模具时应尽量注意使模具总体结构及模具零件结构合理,便于制造,便于使用,要使模具在压铸加工中不变形,金属液在模内流动稳定,能均匀地使压铸件冷却,能全自动压铸而无故障。此外,要根据生产批量,材质情况等合理地选用适宜的模具材料。下面从压铸件质量方面谈点看法。
一、模具结构要合理,模具零件的结构也要合理。从强度的观点来看,把模具零件设计成整体的好,坚固耐用,在使用中不易损坏,不易变形。但是 如果压铸件形状复杂,模具零件也复杂,会使模具加工困难,加工的精度不高。若把模具零件做成组合式,则加工大为简化,易获得高的加工精度,进而可获得压铸件。
二、型腔数的决定。决定型腔数,要考虑 设备能力,模具加工的难易,生产批量大小,铸件的精度要求等。
三、浇注系统的设计。浇注系统不仅是 液体金属充填压铸型的通道,还对熔化液流动速度和压力的传递以及排气条件,压铸型热平稳等因素有调节作用。所以设计浇注系统分析铸件的结构特点,技术要求,合金种类及其特性,还要考虑 压铸机的类型和特点等,这样才能设计合理的浇注系统。
四、排气系统设计。模具应设有足够溢流范围的溢流槽和排气通道,这对保证产品质量很重要。
五、模具温度。压铸模的温度是 影响铸件质量的一个重要因素,模温不当不但影响压铸件的内外质量,还影响铸件尺寸精度甚至铸件变形,使压铸模出现龟裂,使铸件表面形成难以清除的网状毛刺,影响压铸件的外观质量。以铝合金为例,合金温度在670~710度浇入铸型,在长期生产实践中总结得模具温度应控制在浇入铸型温度的40%,铝压铸模温度为230~280度,模具温度在这一范围内有利于获得高产铸件。模具一般都不用气体或电加热,而采用预热冷却装置。这些装置是 按要求用油作介质,对模具进行预热和冷却的。
六、成型零件尺寸的决定。计算压铸件尺寸时选用压铸材料的收缩率要符合实际,不然会导致生产的产品不合格。
七、分型面位置的决定。分型面的位置会影响到模具加工、排气、产品脱模等。通常分型面会在产品上留下一条痕迹线,影响产品的表面质量及尺寸精度。因此,设计分型面位置时,除考虑 到产品脱模、模具加工、排气等问题外,可把分型面位置放在产品表面质量要求不高或尺寸精度不高的地方。
泊头市鑫宇达铸业有限公司(http://www.btxxzzc.com)主营项目:表面会容易产生水纹状的波形,并且会有噪音。是 采用铸造的加工方式而得到的纯铝或铝合金的设备器件。具有重量轻、强度高、散热性能好、表面美观大方、耐腐蚀、内膛免切削等优点。清理方便可拆卸式防臭内芯,只需定期将内芯取出在水中清洗,清理十分方便。