基于切削仿真的缸体进排气面铣削优化

针对缸体进排气面凸台铣削余量大、刀具耐用度低的技术问题,运用切削仿真技术对铣削参数进行分析。在确保切削负载、切削温度的前提下,通过优化加工程序提升加工效率和刀具耐用度。

基于熵值法的铝合金缸体低压铸造工艺多目标优化

基于有限元软件ProCAST构建某型铝合金缸体的有限元模型,设计L16(44)正交试验方案,探究了浇注温度、模具预热温度、充型时间、保压压力四个工艺参数对凝固时间和缩松体积的影响。采用熵值法分别计算两个评价指标的权重,将凝固时间与缩松体积转化为综合评分值进行单目标优化。通过极差分析与方差分析,得到了各参数对综合评分的影响程度为:浇注温度(A)>模具预热温度(B)>保压压力(D)>充型时间(C),确定了最优的工艺参数为A1B2C1D3。对比原工艺参数方案和优选工艺参数方案发现:凝固时间缩短了20.35%,缩松体积下降了2.96%。经生产试验,缸体铸件外观质量良好,无明显铸造缺陷,验证了最佳工艺参数的合理性。

航空活塞发动机气缸体多物理场耦合磨损机理研究

航空活塞发动机气缸体表面摩擦失效是滑动摩擦应力场、气缸体表面温度场和循环多变功率载荷耦合作用的结果。统计分析了航空活塞发动机在多种工况环境下的摩擦磨损润滑状态,绘制了航空活塞发动机气缸体载荷功率谱。通过多变工况确定多物理场加载参数方案,在SRM-4摩擦试验机上给定功率、温度、载荷和滑油量拟耦合摩擦环境测试废旧气缸体。通过检测气缸体表面状态参数,检验拟废旧气缸体摩擦前后的表面状态。通过拟耦合研究了气缸体应力场、温度场、载荷功率变化对气缸体摩擦系数的影响。结果表明:气缸体表面摩擦系数随温度的增加呈指数增加;低温段(92℃)和中温段(145℃)时,摩擦系数对载荷在35~38N时的变化较为敏感,摩擦系数随载荷的增加而增加,磨损形式以疲劳磨损、疲劳点蚀为主;大于38 N后,载荷对摩擦系数的影响较小;高温段(198℃),载荷对摩擦系数的影响程度减小,温度是主要影响因素,摩擦形式由磨粒磨损(两体/三体磨损)转变为粘着磨损。摩擦系数随频率的变化相对较小。

水泵缸体疲劳寿命逆向重构分析

某不明型号水泵缸体在使用过程中出现断裂情况,经分析发现该水泵缸体在加压工作过程中发生了疲劳断裂,且断裂处存在应力集中。为了生产一批寿命更高的水泵缸体,需分析该水泵缸体的应力分布及其疲劳寿命。从逆向工程入手,利用Handyscan3D激光扫描仪进行点云数据的获取,通过GeomagicStudio对扫描的数据进行了优化处理,利用CATIA正逆向建模的方法重构了点云数据的三维模型,通过INSIGHT打印机实现了模型实体的制造,通过实际装配可以发现逆向制造的模型可以与原件精确配合,因此精度良好,之后再利用ANSYSWorkbench软件对数字模型进行应力分布和疲劳寿命分析,在进行疲劳寿命分析时发现该水泵缸体存在应力集中问题,为更好地分析其刚度、强度和疲劳寿命,进行了水泵缸体的子模型二次分析。经过分析可知:水泵缸体最大接触应力和最小疲劳寿命区域几乎相同,最小疲劳寿命出现在圆台和柱面过渡处上方区域,因此在进行类似型号的水泵缸体设计时,应着重加强此区域的强度,该研究为水泵缸体结构设计与强度评估提供了基础的技术支持。

改善下缸体压铸件缩孔缺陷的模具优化设计

介绍了一款铝合金下缸体压铸件的结构特点及缺陷形式,运用“鱼骨图”对下缸体局部缩孔缺陷进行分析。采用局部挤压技术对铸件局部厚大处进行增压补缩,同时加大缺陷部位的型腔冷却,采用“分水盘”结构改变冷却水道进出口位置,避免与挤压油缸的干涉。通过以上措施有效地提高了下缸体的内部和外观质量,大幅提高产品的合格率。

基于数据合成与机器学习的6DM气缸体复杂铸件缺陷预测

在汽车核心零部件制造等关键领域,复杂铸件出现缺陷的后果尤为严重,因此对复杂铸件进行缺陷预测并提高其生产质量刻不容缓。本文针对实际铸造过程中采集到的6DM气缸体复杂铸件生产数据中气孔、砂眼等缺陷类别的数据量严重不平衡问题,对基于数据合成与机器学习的6DM气缸体复杂铸件缺陷预测进行研究,梳理了人工神经网络与复杂铸件缺陷预测的研究现状,结合企业现场生产情况,开展了需求分析,获取6DM气缸体复杂铸件生产数据。并基于SMOTE(synthetic minority oversampling technique)算法,创建了合成数据集,采用合成数据集作为训练模型的数据集,预测准确率达到99.37%。结果表明,构建的复杂铸件缺陷预测模型能够准确预测复杂铸件缺陷。

带凸台无底缸体零件的多向模锻工艺研究

为了保证气缸、液压缸在服役过程中的可靠性和稳定性,其毛坯必须采用锻件。针对带凸台无底缸体零件内部中空、外侧带有凸起的结构特点,制定其锻件图。通过对比坯料填充模腔的成形过程、锻造载荷、锻件应变分布、锻件温度分布、模具温度分布,对4种多向模锻方案进行了有限元模拟研究,得出了最佳多向模锻操作方案。按照此方案设计模具和试验,成形出尺寸合格的缸体锻件。

解决船用V型柴油机缸体砂眼缺陷的工艺方法

通过对V型柴油机缸体的浇注系统进行工艺分析,发现内浇道设置在铸型最底面,采用扁形立式设计,在装配砂芯过程中,芯砂易掉入立式内浇道,空间较狭窄,无法检查和吸出芯砂,导致砂眼缺陷率居高不下。利用泡沫块的高温消失特性,使用泡沫块封堵内浇道,防止芯砂掉入内浇道,同时利于用风管把易干涉位置吹干净,并把型内散砂吹向两端,再用吸尘器吸干净。经生产验证,砂眼缺陷率由19%降至8%,砂眼缺陷率大幅度降低,砂眼废品率由3%降至1%,取得了较好的效果。

缸体铸件切削性能差异的原因分析

为查明相同的切削条件下,切削不同厂家的缸体铸件相同部位所用刀具寿命相差1倍左右的原因,从2种缸体铸件顶面相同部位取样进行了化学成分分析、金相组织分析以及夹杂物的形貌和组成分析,找出了引起切削性能差异的原因,并提出了相应的改进措施为:(1)降低Cr的加入量,严格控制原材料中的w(Ti)和w(V)量,避免形成硬质点而加快刀具磨损;(2)合理设计孕育处理工艺,避免产生D型、E型石墨以及过冷铁素体基体;(3)适当提高w(Mn)和w(S)量,避免由于生成MnS与TiC共生夹杂物而恶化切削性能。

基于结构优化方法的某柴油机缸体研究

缸体是发动机中质量最大的部分,在很大程度上影响着发动机的重量,因此,对其减重显得尤为重要。本文以某柴油机缸体为例,提出一种将扑优化方法和形状优化方法相结合的两级优化方法对缸体进行优化,寻找缸体加强筋部位最佳材料分布,去除冗余材料;进行形状优化寻求最合理的加强筋形状。最终优化结果使缸体最大应力降低10.6%,实现缸体减重3%,达到了本次优化目的。同时本研究也可为发动机其它零部件结构优化、轻量化提供一定的理论依据。

缸体铸件气孔缺陷成因分析及改进措施

2.5 L柴油机缸体铸件在工艺验证和小批量生产阶段,水套部位气孔为最突出的铸造缺陷,主要是由于水套砂芯发气未有效排出和水套结构孤立高点铁液温度低所致。通过增加内浇道优化浇注系统、设置排气通道回路增加水套砂芯排气、提高浇注温度等措施,有效解决了水套的气孔缺陷问题。经生产验证,气孔缺陷废品比例大幅度下降,由原来的11%左右下降到了0.6%左右。

柴油发动机缸体的清洁度能力提升研究

随着国内排放法规的日趋严格,发动机制造商需要不断升级技术,以确保其产品符合环保要求。这就要求发动机零部件的制造标准也要不断提高。柴油发动机缸体润滑冷却油道的清洁度达标与否对于确保发动机的正常运转和延长发动机寿命至关重要。本文研究在制造过程中如何提高柴油发动机缸体润滑冷却油道的清洁度能力。通过分析影响清洁度的关键因素,从来料毛坯控制、清洗工艺、清洁度检测过程等逐个给出优化和整改措施,实现了清洁度能力的提升。

汽车发动机缸体内腔质量影响因素分析及工艺控制

随着汽车轻量化的发展,发动机缸体壁厚要求越来越薄。针对水套内腔质量的影响因素进行了分析和工艺改善;介绍了烧结陶瓷砂、纤维素和铬尖晶石用于硅砂制芯添加对砂芯高温和常温特性以及产品质量的影响;指出涂料的热暴、热膨胀和烧结性对产品内腔质量影响以及涂料粉料的作用机理;运用射砂模拟技术对砂芯致密性进行了分析和质量改善。

一种V型气缸体缸孔夹渣缺陷的原因分析及工艺优化

简要介绍了一种V型干式缸套气缸体铸造工艺,针对缸孔加工后发现的夹渣缺陷进行了分析。通过优化排气溢流系统、提高浇注温度、增强滤渣排渣结构、增加毛坯局部补贴等措施,最终大幅降低缸孔夹渣缺陷率,解决了夹渣问题。

缸体类零件内腔硬质阳极氧化加极装置设计与改进

[目的]某型号压气缸在现场安装时出现过盈配合问题,内腔硬质阳极氧化膜厚度分布不均及顶部膜厚过大是主因。[方法]设计并制作了加极装置,结合阳极氧化试验和有限元分析对其中的辅助电极进行改进。[结果]使用加极装置后,内腔阳极氧化膜厚度分布均匀,都在要求的10~20μm范围内。[结论]在硬质阳极氧化过程中使用合适的加极装置有利于控制缸体零件内腔阳极氧化膜的厚度,提高膜厚均匀性。

干式缸套缸体水套冷芯工艺开发

介绍了原来使用热芯工艺制水套芯存在的生产效率低、制芯周期长、对工装的磨损较大、发气量较大及发气速度慢等问题。详细阐述了使用冷芯工艺生产缸体水套芯的工艺过程及工装结构设计,经生产验证,冷芯水套未产生变形,铸件壁厚较为均匀,铸件内腔未发现粘砂和脉纹现象。最后指出:(1)采用冷砂芯生产的缸体铸件内腔多为松散的砂块,容易清理;(2)冷芯工艺制芯效率比原热芯工艺制芯效率提升60%;(3)冷芯工艺制芯的成本比热芯工艺制芯成本降低约10%。

铸件修补技术在灰铸铁气缸体上的应用

介绍了铸件缺陷修补技术,包括铸件粘胶修理、铸件热焊补、冷焊补等修复工艺,通过生产实例验证了各种修复技术的适用铸件和适用缺陷,并对公司1~11月份修复的铸件进行经济效益统计,结果显示降成本效果明显。最后指出:气缸体的缺陷及所处的部位不同,如果采用单一的焊接或粘接法进行修复处理,会降低修复质量,甚至导致缺陷扩大和延伸,因此,在修复缺陷时应灵活运用上述补焊方法,才能取得满意的修复效果。

基于有限元分析的发动机缸体悬置凸台失效分析及优化

为了减少发动机缸体悬置安装凸台开裂失效概率,提高产品在使用过程中的稳健性,通过断口扫描分析方法分析悬置安装凸台开裂潜在失效原因,基于CAE有限元仿真计算对优化后结构进行评估,得到了缸体结构优化设计方案。

缸体缸盖铸件机器人打磨的关键技术及其应用

简要介绍了缸体缸盖清理线工艺流程及人工打磨存在的问题,对机床打磨、机器人打磨两种主要的自动化打磨技术进行了对比,在此基础上,结合工厂实际情况,选择了机器人打磨方案。分析了铸铁缸体缸盖机器人打磨的主要难点和重点,阐述了机器人打磨工作站的整体方案、动作流程、系统组成,详细阐述了打磨工作站仿真、通过适应多品种缸体缸盖的浮动夹具、气浮式柔性电主轴、激光检测系统等关键技术手段来解决因铸件一致性差、待打磨部位一致性差对机器人打磨可靠性和打磨质量的难题。简要说明了应用情况,指出了机器人打磨辅以人工补清,是提高机器人打磨缸体缸盖类复杂铸件的可靠性、解决清理打磨用工问题突出的有效途径。

发动机缸体CMM精密测量的温度影响研究

缸体是发动机的核心零件之一,制造过程及产品的尺寸质量控制是重点工作。缸体尺寸精度要求高,需使用三坐标精密测量设备,温度是影响精密测量的重要因素,本文从两方面研究其具体影响:第一,高精度三坐标校准和日常标定对温度的敏感性高,温度波动直接影响标定数据,从而进一步影响工件测量结果,通过设计实验研究其具体影响;第二,充分的恒温过程是实现精密测量的前提,缸体加工过程中会安装托盘,不同材料的恒温特异性差异导致恒温过程复杂,研究如何提高恒温效率并保证结果准确,对实际生产具有重要意义。