Casting valca: Solid Foundation of „Srdce“ motora

V motore vnútorného spaľovania je blok valca základnou štruktúrou, ktorá nesie celý výkonový systém a je známy ako „srdcová škrupina motora“. Odlievanie valcov , ako jedna z jeho najoriginálnejších a najdôležitejších komponentov, súvisí nielen s výkonom, spoľahlivosťou a životnosťou celého stroja, ale tiež priamo určuje výrobné náklady a uskutočniteľnosť následného spracovania.

1. Čo je odlievanie valcových blokov?

Odlievanie valcových blokov sa týka nespracovaného bloku valca vyrábaného procesom odlievania, ktorý je jednou z najdôležitejších konštrukčných komponentov vnútorného spaľovacieho motora. Jeho hlavnou funkciou je podpora pohyblivých častí, ako sú piesty, kľukové hriadele a spojovacie tyče, niesol vplyv vysokoteplotných a vysokotlakových plynov generovaných spaľovaním a udržiavať celkovú tuhosť motora. V dôsledku mimoriadne tvrdých pracovných podmienok sú pevnosť, tepelná stabilita, odolnosť proti opotrebeniu a spracovateľnosť odliatkov valcových blokov extrémne vysoká.

2. Analýza hlavných materiálov: Bitka medzi šedým liatinovým železom, ťažkým železom a hliníkovou zliatinou
Existujú tri hlavné typy výberu materiálov pre odliatky valcových blokov:

Šedá liatina (HT250, HT300 atď.): Tradičné materiály, nízke náklady, vynikajúci výkon odlievania, dobrý tlak a výkon spracovania nárazov, stále dominantné v dieselových motoroch so strednou a nízkou rýchlosťou a niektorými benzínovými motormi.

Ductile železo: vyššia pevnosť, lepšia pevnosť v ťahu a húževnatosť nárazu ako sivá liatina, vhodná pre vysokokvalitné motory s vysokým zaťažením.

Hliníková zliatina (napríklad zliatina Al-Si): predstaviteľ ľahkého trendu s vynikajúcou tepelnou vodivosťou a spracovateľskými vlastnosťami je preferovaným materiálom pre moderné benzínové motory pre osobné auto.

Keď sa automobilový priemysel vyvíja smerom k ochrane energie, zníženiu emisií a ľahkým blokom zliatin z hliníkových zliatin, ktoré postupne nahrádzajú tradičné liatinové železo, ale v oblasti ťažkých dieselových motorov má sivá liatinová liatina stále nenapraviteľné výhody.

3. Trasa hlavného procesu odlievania blokov valca
Požiadavky na výrobný proces odlievania valcových blokov sú extrémne vysoké, čo musí nielen spĺňať formovanie zložitých štruktúr, ale aj riadiť rozmerovú presnosť a organizačnú jednotnosť. Hlavný tok procesu je nasledujúci:

1. Formovanie a dizajn jadrovej skrinky
Používajú sa formovacie materiály, ako je živicový piesok, hlinený piesok alebo vodný sklenený piesok, kombinovaný s viacpartovacou povrchovou štruktúrou, aby sa zabezpečilo presné formovanie komplexných štruktúr, ako je vnútorná dutina a chladiaci vodný plášť. Časti vodnej plášťa a olejového kanála zvyčajne vyžadujú presné umiestnenie s jadrami s dutým pieskom.

2. Topenie a nalievanie
Zloženie kovov sa musí prísne kontrolovať počas tavenovania, najmä obsah prvkov, ako sú C, SI, Mn, S a P. Teplota liatia sa všeobecne riadi medzi 1300 a 1400 ℃, aby sa zabránilo defektom obsadenia, ako je zatvorenie a zmršťovanie.

3. Tepelné spracovanie a organizačná regulácia
Niektoré vysoko výkonné odliatky valca vyžadujú normalizáciu, žíhajúce alebo starnúce ošetrenie na zlepšenie organizačných vlastností, odolnosti proti tepelným trhlinám a stabilite spracovania.

4. Čistenie a kontrola
Vrátane brúsenia Burrs, pieskovcov na odstránenie stupnice oxidov, detekcie vadných chybov (ako je röntgen, ultrazvuk), detekcia veľkosti atď., Aby sa zabezpečila kvalitná rýchlosť priechodu odliatkov.

4. Dizajn štrukturálnej optimalizácie: Umenie vyváženej sily a ľahkosti
Vynikajúce odliatky blokov valcov musia byť nielen „obsadené“, ale aj „dobre používané“. Pri štrukturálnom dizajne je potrebné zohľadniť nasledujúce body:

Primerané usporiadanie vložky valca a vodného plášťa: zabezpečte účinnosť chladenia a rovnomernosť hrúbky steny.

Usporiadanie rebrovej dosky: Zvýšte seizmický výkon a znížte rezonanciu.

Integrovaný návrh ropného kanála/vodného kanála: Vylepšite využitie priestoru a ľahké spracovanie.

Presná konštrukcia polohy príruby a montáže: Zaistite tesnenie a zladenie s hlavou valca, kľukovou skrinkou a ďalšími komponentmi.

S pomocou modelovania a analýzy softvéru CAD/CAE čoraz viac výrobcov dosiahlo transformáciu z „skúseností dizajnu“ na „zamerané na údaje“.

Odliatky blokov valca na ramene základné poslanie jadra výkonu. Či už ide o materiálnu inováciu, optimalizáciu procesov alebo inteligentnú modernizáciu, špičkové výrobné kapacity, ktoré sú za ním, sú dôležitým ukazovateľom úrovne priemyslu vybavenia krajiny. V budúcnosti budú s hĺbkovou propagáciou ekologickej výroby a digitálnej transformácie odliatky valcových blokov tiež zohrávať nenahraditeľnú úlohu na vyššej úrovni.