Druckgusstechnologie des unteren Zylinderblocks aus Aluminiumlegierungen für Kraftfahrzeuge

In den letzten Jahren sind Energieeinsparung und Emissionsreduzierung zum Trend der Zeit geworden, und auch der Leichtbau von Automobilen ist der allgemeine Trend. Unter diesen beiden Hauptgründen wird die Verwendung von Aluminiumlegierungsmaterialien in Automobilen immer umfassender, und immer mehr Autoteile werden durch Druckguss hergestellt. Als Kernkomponenten von Autos bestehen die meisten Motorzylinderblöcke aus Aluminiumlegierungen und Gusseisen. Unter ihnen haben Zylinderblöcke aus druckgegossener Aluminiumlegierung immer mehr Anerkennung gefunden. Japanische, koreanische, europäische und amerikanische Automobilunternehmen verwenden meist Zylinderblöcke aus druckgegossener Aluminiumlegierung.

Auf dem Gebiet der Zylinderblockherstellung haben gewöhnliche Sandguss-Zylinderblöcke die Vorteile eines einfachen Verfahrens, geringer Kosten, guter Steifigkeit und Wärmebeständigkeit, aber es gibt auch einen Nachteil, dh das Gewicht ist zu groß.

 Wenn Sie die Kurbelwelle unterhalb des Zylinderblocks und die Zylinderlaufbuchse oberhalb des Zylinderblocks in zwei Teile teilen, unten Aluminiumlegierung und oben Gusseisen verwenden, können Sie zwei Dinge mit einer Klappe machen, was nicht nur die Qualität des Zylinderblocks verringert , sondern behält auch die Vorteile des Grauguss-Zylinderblocks bei.

 Der untere Zylinder bezeichnet den unteren Teil der Kurbelwelle des Motors nach einer solchen Zweiteilung. Da der untere Zylinderkörper ein dickwandiges Teil ist und die Wanddicke stark schwankt, ist das Spritzgießen sehr schwierig. Wir haben aus einschlägigen in- und ausländischen Erfahrungen gelernt, einen Satz Druckgusstechnik für den unteren Zylinder für einen 1.5-Tonnen-Motor konstruiert und entwickelt, und der Test war sehr erfolgreich.

1. Schwierigkeiten beim Druckguss des unteren Zylinderblocks aus Aluminiumlegierung

Die Gussmasse des unteren Zylinders aus Aluminiumlegierung beträgt 8.4 kg, die Umrissgröße beträgt 382 mm × 258 mm × 67 mm, die Druckgussmasse beträgt 11.1 kg, das Material ist A380 und die durchschnittliche Wandstärke beträgt 7.2 mm. Da der untere Zylinderblock mit der Kurbelwelle verbunden ist, muss unten ein Gusseinsatz eingesetzt werden.

Der Druckgussprozess des unteren Zylinderkörpergusses ist kompliziert, und die Hauptschwierigkeiten sind wie folgt:

• Zuerst muss das Gussteil in 5 Stück Gusseiseneinsätze gelegt werden, und die Gusseiseneinsätze müssen ohne Trennung perfekt in die Gussteile aus Aluminiumlegierung eingebettet werden.
• Zweitens beträgt die Dicke der Gussteile des unteren Zylinderkörpers nur 2 mm an der dünnsten Stelle und 24 mm an der dicksten Stelle, und die Verteilung ist stark ungleichmäßig.
• Drittens macht es aufgrund des großen Dickenunterschieds zwischen den beiden Seitenwänden des Einsatzes große Schwierigkeiten beim Fließfüllen der Aluminiumlegierungsflüssigkeit und testet auch seine Zufuhrfähigkeit.
• Viertens sind Gussstücke aus Aluminiumlegierungen anfällig für Fehler wie Poren, Schrumpflöcher, Risse und Schrumpfporosität, und die Qualitätskontrolle ist schwierig.

2. Schlüsselpunkte der Druckgusstechnologie des unteren Zylinderblocks aus Aluminiumlegierung

Gemäß der Testanalyse sehen wir die wichtigsten technischen Punkte der Druckgussfertigung des unteren Zylinderblocks wie folgt:

• Entwerfen Sie zunächst das Angusssystem des Zylinderblock-Druckgusses wissenschaftlich. Die Einschubposition in der Mitte des unteren Zylinderblocks ist dünnwandig, das Ober- und Unterteil dicke und große Teile. Daher wählen wir einseitiges Gießen, damit das geschmolzene Aluminium von der Unterseite zugeführt werden kann. , Fließen Sie durch den mittleren Einsatz und erreichen Sie die Spitze.
• Zweitens verwenden wir zahnförmiges gekühltes Abluftblock-Vakuum-Druckgussverfahren. Die Kombination aus zahnförmigem gekühltem Absaugblock und Vakuummaschine kann das Problem der unzureichenden Fließfähigkeit durch dünne Seitenwände verbessern und eine gute Gussqualität sicherstellen.
• Drittens, um die Benetzbarkeit der Flüssigkeit der Aluminiumlegierung und der Gusseiseneinsätze zu verbessern, wärmen wir die Einsätze vor, was nicht nur sicherstellt, dass sich Gusseisen und Aluminiumlegierung nach dem Umformen nicht trennen, sondern auch die Fließfähigkeit des geschmolzenen Aluminiums verbessert . Nach dem Testen ist die innere Struktur des unteren Zylinderkörpers, die wir erhalten haben, dicht und das Erscheinungsbild ist gut geformt.

Beim Druckguss des unteren Zylinders sind wissenschaftliche und vernünftige Prozessparameter die Garantie für den Erhalt eines qualitativ hochwertigen unteren Zylinders. Wir sind der Meinung, dass folgende Prozessparameter die wichtigsten Einflussfaktoren für das Gießen sind:

• Erstens Druckgusstemperatur. Während des Druckgussprozesses sollte die Temperatur des geschmolzenen Aluminiums gut kontrolliert werden, da die Temperatur zu hoch oder zu niedrig ist, um gute Gussergebnisse zu erzielen, eine zu hohe Temperatur führt leicht zu Schrumpfung und Schrumpfung, und zu niedrig führt leicht zu einer schlechten Füllung. Im Allgemeinen sollte die angemessene Temperatur des geschmolzenen Aluminiums zwischen 650-665 ° C liegen und die Temperatur nach dem Spritzen der Form sollte zwischen 150-200 ° C liegen.
• Zweitens die Temperatur des Einsatzes. Wenn der Einsatz 120-140 ° C erreicht, läuft das geschmolzene Aluminium auf einer Seite des Tanks über, was die interne Qualität verbessern kann.
• Drittens Druckgussgeschwindigkeit und Druck für schnelles und langsames Einspritzen. Die Geschwindigkeit des schnellen und langsamen Einspritzens sollte auf etwa 4 m/s bzw. 0.22 m/s und der Druck auf etwa 70 MPa geregelt werden.
• Viertens die Qualität von geschmolzenem Aluminium. Als Grundmaterial von Gussteilen bestimmt die Qualität von geschmolzenem Aluminium die Qualität von Gussteilen. Um die Qualität von geschmolzenem Aluminium sicherzustellen, muss daher jede Packung geschmolzenen Aluminiums raffiniert und entgast werden, um eine Verschmutzung zu vermeiden.

3. Defekte im Druckguss des unteren Zylinders aus Aluminiumlegierung und Gegenmaßnahmen

Nachdem das Gussstück geformt war, führten wir eine Röntgenuntersuchung des Gussstücks durch und stellten fest, dass das Gussstück einige interne Fehler wie Schrumpfhohlräume, Poren und Schrumpfporosität aufwies.

 Um Fehler zu verbessern und die Qualität zu verbessern, haben wir entsprechende Gegenmaßnahmen vorgeschlagen, deren Hauptrichtungen wie folgt lauten:

• Verbessern Sie zunächst die Struktur des Überlauftanks. Die Überlaufrille hat die Funktion, Gas in der Kavität auszustoßen, Mischgas zu speichern und Schwindungs-/Schwindungsteile zu übertragen. Nach wiederholten Versuchen und Forschungen haben wir festgestellt, dass wir Methoden wie das Verlängern und Hinzufügen von Überlaufrillen verwenden können, um Schrumpfung, Poren und andere Defekte zu verbessern. Da es in der Mitte des Gussstücks mehr Schwindung und Porosität gibt, wird der Fülldruck beeinflusst, wenn die Überlauföffnung auf einer großen Ebene eingestellt wird, daher wird normalerweise die vertikale Überlauföffnung gewählt.
• Zweitens, Optimieren Sie das Kühlsystem der Form. Schrumpflöcher in Gussteilen treten im Allgemeinen an Stellen auf, an denen die lokale Temperatur zu hoch oder die Wandstärke zu groß ist. Durch Forschungen haben wir herausgefunden, dass die höhere Temperatur an den dickeren Seitenwänden leicht zu Schrumpfhohlräumen führen kann. Da der anfänglich gewählte Mindestdurchmesser des Punktkühlrohrs 12 mm beträgt, was die oben genannten Stellen nicht effektiv kühlen kann, haben wir die Struktur des Kühlwasserrohrs mit Hochdruckkühlgeräten und einem Punktkühlrohr aus Edelstahl mit einem Innendurchmesser von 4mm. Wir haben die Formkerne auf beiden Seiten des Gussstücks auf ca. 180 °C abgekühlt, was das Schrumpfphänomen stark reduziert und die Qualität des Gussstücks stark verbessert.
• Drittens, die Trennung der Einsätze verbessern. Angesichts des Trennungsphänomens zwischen Einsätzen und Gussteilen aus Aluminiumlegierung haben wir die folgenden Maßnahmen ergriffen: Erstens verwenden Sie Verdünner, um die Einsätze zu reinigen, um die Benetzbarkeit zu verbessern; zweitens eine Inspektion der Positionierungslöcher und eine Inspektion des Aussehens der Einsätze unter Verwendung von Stahldraht durchführen. Ein Teil der rostbefleckten Einsätze wurde entfernt; drittens wurde der Vorwärmtest an den Einsätzen durchgeführt. Die Studie ergab, dass das Problem der Einsatztrennung effektiv gelöst werden kann, wenn die Temperatur 120 ° C oder mehr erreicht.

4. Fazit

 In den letzten Jahren, mit der Weiterentwicklung der Energiespar- und Emissionsreduzierungspolitik meines Landes und dem allgemeinen Trend zum Leichtbau von Automobilen, werden Aluminiumlegierungsmaterialien in Automobilen immer häufiger verwendet, und immer mehr Autoteile werden durch Druckguss hergestellt, einschließlich die Kernkomponenten von Automobilen – Motor. Gegenwärtig ist die Verwendung eines unteren Zylinders aus Aluminiumlegierungsguss zu einem Trend geworden, der das Gewicht des Zylinders reduzieren und eine bessere Qualität des Zylinders erzielen kann. Aufgrund der komplexen Struktur des unteren Zylinderkörpers und des großen Wanddickenunterschieds ist das Druckgießen des unteren Zylinderkörpers aus einer Aluminiumlegierung jedoch schwieriger.

Durch experimentelle Forschung analysiert dieses Papier die Schwierigkeiten in der Druckgusstechnologie von unteren Zylindern aus Aluminiumlegierung und schlägt ein wissenschaftlich konzipiertes Zylinderdruckgusssystem vor, das eine zahnförmige, gekühlte Vakuumdruckgusstechnologie mit Auspuffblock verwendet, um die Einsätze und andere Aluminiumlegierungen vorzuwärmen. Eckpunkte der Druckgusstechnik des unteren Zylinderblocks. Darüber hinaus fasst es auch die Druckgussfehler des unteren Zylinderblocks aus Aluminiumlegierung, wie Schrumpfhohlräume, Poren, Schrumpfporosität usw Zylinderblock.

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