水溶性淬火劑與內(nèi)燃機(jī)氣缸套的鑄造
發(fā)布時(shí)間：2013-3-19 13:37:47
內(nèi)燃機(jī)氣缸套的鑄造就是筒體內(nèi)鑄件的鑄造。筒體類鑄件根據(jù)其直徑與高度比的不同，可分為長(zhǎng)筒類和短筒類。這類鑄件的水溶性淬火劑淬火工藝存在一定差別，鑄造工藝方案有立澆和平澆兩大類。
立澆又可分為平做立澆和立做立澆，前者適用于長(zhǎng)筒，后者適用于短筒。相對(duì)而言，立澆的水溶性淬火劑淬火鑄件質(zhì)量要優(yōu)于平澆，但其操作較麻煩。立澆常采用頂雨淋、底雨淋或多層階梯式澆道；平澆常采用中注式澆道?，F(xiàn)以內(nèi)燃機(jī)的氣缸套零件為例進(jìn)行鑄造工藝分析。
（1）工作條件：氣缸套是內(nèi)燃機(jī)上的重要零件之一，工作條件較差，要承受活塞環(huán)上萬(wàn)次往復(fù)摩擦及燃?xì)獗〞r(shí)的高溫和高壓作用，其內(nèi)圓表面是鑄件質(zhì)量要求最高的部位。氣缸套質(zhì)量好壞，對(duì)內(nèi)燃機(jī)使用壽命影響很大。
?。?）鑄件材質(zhì)：鉻鉬銅耐磨鑄鐵，其力學(xué)性能與HT250相同。
?。?）結(jié)構(gòu)參數(shù)及技術(shù)要求：氣缸套輪廓尺寸為聲143mm×274mm，平均壁厚為9mm，鑄件質(zhì)量為16kg。生產(chǎn)批量為成批生產(chǎn)。
鑄件技術(shù)條件要求如下：①水溶性淬火劑淬火鑄件金相檢驗(yàn)顯微組織應(yīng)均勻、細(xì)密?；w為珠光體，允許有少量鐵素體，不能有滲碳體、萊氏體及樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)。②不允許有裂紋、氣孔、縮孔和縮松等缺陷。③粗加工后需經(jīng)水溶性淬火劑退火消除應(yīng)力，硬度為210～240HBS，同一工件硬度差不大于30HBS。
（4）工藝方案澆注位置的選擇：①鑄件軸線處于水平位置：易使鑄件上部產(chǎn)生砂眼、氣孔和夾雜物等缺陷，且組織不細(xì)密，耐磨性差，很難滿足氣缸套工作條件和技術(shù)要求。②鑄件軸線處于垂直位置：可使鑄件主要加工面處于鑄型側(cè)面，次要的較小凸緣處于上部。采用雨淋澆口（指在澆口盆底部或橫澆道頂部或底部開(kāi)設(shè)若干斷面較小的內(nèi)澆道，沿型腔均勻分布）以控制金屬液呈細(xì)股流人型腔，減小沖擊。鑄件是定向凝固，補(bǔ)縮效果好，氣體、熔渣易上浮，不易產(chǎn)生氣孔和夾雜物等缺陷；組織細(xì)密、均勻耐磨性好。
分型面的選擇：①軸向?qū)ΨQ分型 此方案采用分開(kāi)模兩箱造型，腔較淺，造型、下芯方便，水溶性淬火劑鑄件尺寸較準(zhǔn)確。但分型面通過(guò)鑄件圓柱面，易產(chǎn)生飛翅（飛邊）和毛刺等缺陷，不易清除干凈，若有微量錯(cuò)型（錯(cuò)箱），會(huì)影響鑄件外形。②徑向分型面 此方案造型、下芯也比較方便，克服了軸向?qū)ΨQ分型產(chǎn)生的缺點(diǎn)。綜上分析，此氣缸套采用徑向分型，水平澆注，機(jī)器造型的工藝方案。
（5）主要工藝參數(shù)：澆注溫度：1360-1380℃，線收縮率（縮尺）1%，開(kāi)型時(shí)間為2～3h。鑄件尺寸公差等級(jí)為1T10，與其配套的加工余量等級(jí)為G級(jí)，從有關(guān)表中查出的加工余量為：頂面為H級(jí)6.5mm，底面為G級(jí)5mm，外圓面為G級(jí)單側(cè)余量為5mm，內(nèi)孔為H級(jí)單側(cè)余量為6. 5mm;水溶性淬火劑熱處理650～680℃退火。
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本文參考《金屬工藝基礎(chǔ)與實(shí)踐》一書(shū)。
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