铝活塞自动铸造生产线设计与实现

铝活塞是汽车发动机中的重要零件,金属模重力铸造是铝活塞毛坯制造的主要方式。为了提高铝活塞铸造效率和铸造质量,设计了一种铝活塞自动铸造生产线,重点介绍了整体设计方案,阐述了设备设计、铸造工艺参数模块设计、软件设计等方面的实现方法。

挤压铸造汽车空压机铝连杆的研制与应用

对挤压铸造汽车空压机铝合金连杆进行了较全面的试验研究。包括挤压铸造工艺参数和模具结构参数的选择 ,连杆用铝合金材料的选配及性能试验 ,连杆的台架试验等 ;结果表明 ,挤压铸造铝合金连杆完全可替代钢质连杆。

合金化对汽车活塞用铸造铝合金的组织和性能影响

研究了添加V、Co元素合金化对汽车活塞用铸造铝合金Al-10Si-0.3Mg铸造性能的影响,并进行了不同元素合金化下的显微组织、力学性能和耐磨损性能的测试和分析。结果表明:与未添加V、Co合金化的试样性能相比,复合添加0.3%V、0.3%Co试样的抗拉强度和断后伸长率增幅分别为8%、27.85%,磨损体积则减小29.63%。复合添加V、Co合金元素后,合金的晶粒得到细化,力学性能和耐磨损性能显著提升。

铝合金活塞铸造工艺数值模拟研究

针对铝合金活塞铸造成型过程中存在缩松、缩孔、晶粒尺寸不均匀等缺陷问题,利用Procast专业铸造有限元分析软件,进行了ZL108铝合金活塞铸造工艺的数值模拟研究,利用正交试验法考察了浇注温度、浇注速度、模具温度3个工艺参数,对数值模拟结果进行了晶粒尺寸、缩松缩孔分布、充型率等几个方面的综合评分。研究结果表明:最优的工艺参数组合为700℃的浇注温度、0.3 kg/s的浇注速度和150℃的模具温度。ZL108铝合金活塞铸造工艺数值模拟研究结果为壁厚不均匀的重要复杂零件铸造成型提供了理论指导,节省零件工艺优化设计的成本和时间。

耐磨镶圈与铝活塞基体粘结强度问题研究

高镍铜奥氏体铸铁空心型材,在垂直连续铸造工艺条件下,全断面呈现D+E型石墨形态,用其制作铝合金活塞中镶铸的耐磨镶圈,与同样材料的离心铸管所制作的镶圈相比,因晶界密度增加而提高了铝原子扩散通量,促使形成高铝低硅的强韧相α-Al8SiFe2,抑制了高硅低铝的脆性相Fe3(Si0.9Al0.1)的出现,化合物层厚度增加4—5倍,降低了界面应力梯度;同时因石墨裸露面积减少而改善了铝液浸润状况,扩大了有效粘结面积。其综合效果是将镶圈与铝活塞基体的粘结强度提高了30—57%。

梯度复合材料活塞的挤压铸造研究

陶瓷梯度增强铝基复合材料是发动机活塞的理想增强材料。采用挤压铸造法制造出梯度复合材料活塞,对梯度 复合材料的层间结合的显微组织进行了观察,发现复合材料之间、复合材料与基体之间的结合情况非常令人满意。采用 ANSYS有限元分析软件,对梯度复合材料活塞的隔热效果进行了分析,分析结果显示隔热度提高了8.7％。

大型铝活塞的金属型铸造

介绍了用金属型铸造大型铝活塞的新工艺

高功率密度柴油机铝活塞材料与铸造技术

针对高功率密度柴油机铝活塞性能需求,开发了新型WR004A过共晶活塞铝合金,采用挤压铸造工艺和磷变质处理,合金力学性能有显著提高;采用专用机械液体粉碎装置对Al2O3纤维进行预处理,采用真空过滤方法制作预制件,使用加铜管保护的可溶盐芯预制件,以上技术手段的采用,解决了挤压铸造工艺条件下活塞环槽部位铝基复合材料和内冷油腔成形工艺难题。

大缸径柴油机铸铝镶圈活塞制造工艺

为研究大缸径柴油机铸铝镶圈活塞的制造工艺,对此类活塞的结构、材料和机加工进行了理论分析,并探讨了铸造、热处理、机加工过程。重点研究了铸铁镶圈与铝基体结合区的铸造工艺和机加工工艺,包括刀具、切削参数的选择。用该工艺制造的活塞满足产品的技术要求和客户的使用要求。

铝活塞金属型的参数化CAD

介绍利用Visual Lisp语言开发铝活塞金属型参数化计算机辅助设计软件的思路。应用此软件可实现人机对话输入铝活塞的主要尺寸参数,并自动完成金属型的数据计算和绘图,是一种高效、准确、标准化的设计方法。

铸铝材料微弧氧化表面改性

微弧氧化是近几年发展起来的一项材料表面改性技术，用微弧氧化技术处理铸铝材料在其表面可以形成几十至上百微米的陶瓷氧化层。经X射线衍射分析该氧化层具有α相和γ相Al2O3结构，使表面硬度提高到800—1000HV，大大改善了铸铝表面的耐磨、耐蚀、耐压绝缘和抗高温冲击特性，在发动机活塞和电熨斗中得到了很好的应用。

汽车铝活塞金属型铸造工艺

从汽车铝合金活塞铸造工艺出发,分析了铝合金活塞铸件的特征和技术要求,确定了金属型低压铸造铝合金活塞的铸造工艺,并对金属型低压铸造中出现的问题进行讨论,从而实现了汽车铝活塞金属型铸造。

Al-Si-Zn-Sb铸造耐磨铝合金的制备

利用废铝活塞作为主要原料,加入一定比例的合金元素锌和锑,经过精炼和变质处理制备新型的Al-Si-Zn-Sb铸造铝合金。结果表明,与废铝活塞相比,Al-Si-Zn-Sb铸造铝合金的硬度提高1.96倍,抗拉强度提高至1.6倍以上,而伸长率基本保持不变,满足了铝合金芯盒模具的硬度和强度要求。同时,新合金的磨损率降低幅度超过50%。新合金组织中α(Al)相分布均匀,共晶Si相呈短条状分布,针状不明显,该组织特征有利于合金综合力学性能的提高。

ZL109铝活塞固溶开裂的原因及防止措施

本文分析了ZL109(ZAlSi12Cu1 Mg1Ni1)铝活塞在固溶处理过程中产生裂纹的原因,指出了铝活塞在铸造、热处理过程中的工艺要点,并提出了有效预防开裂的措施。

SiC_p增强铝基复合材料离心铸造活塞的组织与性能

利用离心铸造结合搅拌复合法,在离心铸造机转速为800r/min,浆料温度为850、850、800、800℃,对应的模具温度分别为600、500、600、500℃的条件下,制备了SiCp增强铝基复合材料活塞。研究了浆料温度和模具温度对SiCp偏聚分离的影响。结果发现,浆料温度和模具温度越高,SiCp偏聚效果越明显。此外还研究了4种工艺条件下活塞的硬度和耐磨性特点,SiCp偏聚区硬度比基体高,改善了活塞的耐磨性。

MAZDA620活塞金属型设计

介绍了MAZDA620活塞重力铸造模具的设计方法与过程。模具的设计、制造过程中运用了计算机辅助技术,进行了浇注过程的计算机模拟。发现浇注成形时可能出现的缺陷,并进行合理的改进。针对在试模过程中所出现的气孔和冷隔缺陷,采取了在相应位置上加装导气塞、将模具温度控制在240℃左右和料温控制在780℃等措施,使得该模具在技术上达到使用要求,得到理想的铸件。

过共晶铝硅合金活塞的挤压铸造

采用挤压铸造的方法，作为尺寸较大的过共晶铝硅合金（含硅１６％～２０％）活塞的成型工艺．活塞毛坯的优质品率达到９５％以上．采用正交试验和极差分析法确定了挤压铸造的最佳工艺方案．试验证明，挤压铸造的主要工艺参数──单位压力，对活塞毛坯的外观质量和低倍组织有明显影响，而对合金的显微组织和机械性能的影响并不明显．经热处理后，活塞毛坯的机械性能指标达到或超过德国同类产品水平，并具有良好的切削加工性．

汽车铝活塞铸造机械化生产

随着汽车和发动机技术的不断提高,新的铝活塞铸造工艺和设备不断涌现。铝活塞下抽芯铸造工艺,在提高铝活塞的铸造质量、节约降耗等方面作用突出。铸造机械化在减轻工人的劳动强度、确保生产工艺过程的稳定、确保产品质量方面作用明显,同时也使得复杂结构的铝活塞铸造容易进行。本文详细介绍了铝活塞下抽芯铸造机械的设计原理。

新的蠕变-疲劳耦合损伤下活塞热-机疲劳寿命预测方法

建立了一种新的蠕变-疲劳非线性耦合损伤下铸铝合金材料热-机疲劳寿命预测模型,开展了铸铝合金材料力学性能与蠕变-疲劳试验测试,对寿命预测模型进行了验证.其次,对比活塞热-机耦合有限元计算结果与温度场测试结果,对有限元模型进行了验证.最后,用新的热-机疲劳寿命预测模型对活塞的热-机疲劳寿命进行了预测.结果表明:新的蠕变-疲劳寿命预测模型预测结果均位于2倍误差带内,该模型具备良好的寿命预测能力;活塞热-机蠕变-疲劳耦合损伤中蠕变损伤占比较大,约为53.9%;活塞热-机蠕变-疲劳耦合损伤关键区域位于活塞销座与加强肋连接处,活塞在热-机载荷耦合作用下的热-机疲劳循环寿命为4 290,满足可靠性要求.

某高功率柴油机活塞失效分析及解决方案

针对某高功率柴油发动机铸造铝合金活塞在冷热冲击台架试验后出现顶部开裂现象,综合了活塞及对手件尺寸检测、涡流探伤检测、金相检测及电镜检测的结果,经分析判定为铸造工艺中铝合金氧化皮夹杂是此次活塞出现开裂失效的根本原因。根据分析结果,针对活塞开裂情况提出了对手件设计方案及活塞铸造工艺优化方案并对优化后的活塞进行了三轮冷热冲击台架试验+800小时耐久台架试验,均未再出现活塞开裂现象,可判断为改良方案有效。