大型气缸套（精选七篇）
大型气缸套 篇1
1粗大石墨的成因
该厂生产的该型气缸套, 其材质是合金铸铁, 合金元素主要含铬钼铜磷。其碳含量在铁碳相图中位于亚共晶铸铁的范围。从材料学上来说, 石墨粗大是冷却速度过慢造成的。冷却速度越慢, 形核率越低, 且石墨处在高温下的时间长, 长大时间也长。值得提出的是, 大型厚壁缸套由于尺寸大, 内部冷却速度难免过慢, 因而造成石墨粗大。但离心铸造生产的气缸套, 还有一个石墨最易粗化的部位。在离心铸造过程中, 铁水总是沿着浇注槽流向模具, 铁水落下的点被称为落水点, 该部位在离心铸造过程中最后凝固, 温度也始终最高, 冷却最慢, 因此石墨最易粗化。因此对该部位的石墨尺寸控制在整个工艺研究中至关重要。
2解决方法
2.1调整孕育处理。孕育处理不但可以促进石墨化, 且可以增大石墨在凝固过程中的形核率, 而提高形核率可以细化组织。因此可通过在浇注收尾时加大孕育剂添加量来改善石墨粗大的问题。通常在大套浇注过程中均使用随流孕育方式。但往往在实际操作时, 铁水还没浇注完, 孕育剂就已经加完。这对落水点部位的石墨细化很不利。因此要严格保证在整个浇注过程中孕育剂始终都在随流添加。而且要在浇注收尾前适当加大孕育剂添加量, 以增大落水点部位的孕育剂浓度, 提高该部位的石墨形核率, 细化石墨。
2.2控制冷却速度的工艺调整。根据铁碳平衡相图, 亚共晶铸铁随着铁水温度的降低, 实际温度首先到达液相线, 从液相中析出奥氏体。这一过程并不析出石墨, 所以这一阶段的过冷度对白口化的影响不大, 但温度不宜下降到共晶点以下。当温度继续下降, 到达共晶点时, 发生共晶转变, 同时从液相中析出奥氏体和石墨, 且在这个过程中, 石墨是领先相。这个过程对石墨化尤为重要, 控制石墨化主要在此阶段进行。若铁水在此过程的过冷度很大, 则铸铁不按平衡相图凝固, 而是按照Fe-Fe3C相图凝固, 此时发生白口化。
共晶转变完成后, 所有液相凝固完毕。此时铸铁进入奥氏体和石墨的两相区。温度继续降低, 从共晶点到共析点这一阶段, 对白口化的影响不大, 因为一次石墨已经析出。但这个温度范围的冷却速度对石墨尺寸的影响却很大。控制石墨尺寸主要在这一阶段进行。若要得到细小石墨, 则该过程的冷却须尽可能快, 以减少石墨长大时间。当温度继续下降, 到达共析点时, 发生共析转变, 在过冷度不太大时, 奥氏体转变成珠光体。
将上述过程简单总结一下可分为三个阶段, 首先是铁水凝固点到共晶点这一段温度范围, 析出单相奥氏体;其次是共晶点到共析点这一温度范围, 先析出奥氏体和石墨的共晶, 然后共晶产物温度降低;在共析点到室温这一段, 首先发生共析转变, 然后共析产物和其它相冷却。又因为有其它合金元素的存在, 实际凝固过程比灰铸铁的要复杂一点, 会析出除上述相之外的一些其他相。这些析出相对石墨尺寸不起主导作用, 而对强度、微观缩孔等有影响。
由上可知, 对工艺进行调整需要知道三个关键温度点, 分别是熔点、共晶点、共析点。利用专门设计的小实验和计算工具对这三个关键温度点进行了测量和推算。然后调整现有工艺。在熔点以上要快冷, 此时铁水处于液相或液相和奥氏体两相状态。过冷度大一点, 可使共晶转变的形核率增大, 使析出的石墨更细小, 但又考虑到此阶段是浮渣阶段, 冷速过快会使渣浮不到内壁, 成为夹渣, 因此这一段的冷速要适中。
在温度刚降到共晶点以下时, 立刻减缓冷却速度, 以避免析出渗碳体。稍作停留, 待共晶转变完成后, 再次加快冷却速度, 迅速降到共析点以下, 不让析出的一次石墨有较长时间长大。然后在共析点稍作停留, 减缓冷却速度, 让奥氏体发生珠光体转变, 其后出模。值得提出的是, 石墨长大过程在较高的温度范围均会发生, 只不过因温度的高低, 有速率差别而已。若出模温度较高, 还应将毛坯分散空冷或吹风加速冷却, 使其较快地降到室温, 避免石墨长大过多。当然这里也要避免出模后的毛坯降温过快而使硬度超出规定的范围。
3生产验证
根据之前的分析确定了工艺调整的方向, 经过数次摸索调整之后, 逐渐确定了合适的工艺制度。在接下来几个班次生产的产品中, 石墨等级由3~4级提升为4~5级。
参考文献
[1]邹广明.离心铸造湿式气缸套耐磨性试验[J].内燃机配件, 1999 (02) .
[2]凌汉光.离心铸造汽缸套的质量问题[J].热加工工艺, 1986 (01) .
气缸套的维护与修理 篇2
(1) 气缸套外部维护检查时, 应首先把气缸套外表面的锈迹和水垢清除, 再检查气缸套凸缘的下部、气缸套底部和气缸套密封环槽等处有无裂纹。如有裂纹, 应更换气缸套。
(2) 检查气缸套的外表面是否有腐蚀和穴蚀。当腐蚀、穴蚀的深度达到1.6 mm或更大时, 缸套应报废。检查气缸套凸缘下面有无腐蚀、穴蚀。如果不平处不能用细纱布磨掉, 则缸套应报废。如果气缸套仅存有微小的穴蚀针孔, 可继续使用, 但安装时必须将气缸套换一个方位进行安装。
2. 气缸套内表面维护检查
(1) 气缸套内表面维护检查时, 首先直观检视气缸套内表面的拉、划痕情况, 看拉伤深度是否能被手指甲感觉出来。如能感觉到, 则必须更换气缸套, 再测量检查。
(2) 对气缸的磨损情况, 通常用内径量表 (量缸表) 在其上、中、下部位测量磨损量。如果磨损量超过气缸套最大直径0.10 mm时, 应更换气缸套。更换的新气缸套应保证气缸套高出气缸体的上平面。出现拉缸等故障时, 则必须进行镗缸和大修。
当发动机功率明显下降, 气缸部位有敲缸响声时, 可先拆下气缸盖, 转动曲轴把活塞转到上止点, 用手前后方向推动活塞顶部, 若感觉到活塞裙部有大的摆动量, 说明气缸磨损严重, 需要拆卸气缸套镗缸。如还继续使用, 不仅加快气缸的磨损, 缩短发动机的使用寿命, 而且会造成加大镗缸的等级。一般有下列情况之一者应镗缸。
(1) 单缸柴油机185型气缸套磨损超过0.04 mm;195型气缸磨损超过0.42 mm;多缸柴油机485型气缸磨损超过0.37 mm;495型的气缸磨损超过0.40 mm应进行镗缸。
(2) 活塞黏缸划出严重的痕迹。
(3) 气缸壁被烧坏的活塞环严重擦伤。
(4) 气缸壁被活塞销卡簧划出沟痕, 特别严重时应换用新气缸。
(5) 气缸壁严重锈蚀或出现麻点。
3. 镗缸
镗缸的目的是恢复气缸的正圆柱形和光洁度, 以恢复发动机的动力性能, 其步骤如下:
(1) 清洁气缸内的积碳, 整修缸体上平面。
(2) 根据气缸最大磨损直径, 参照活塞的加大规格, 决定修理尺寸, 计算出镗削量。
(3) 确定镗削次数。一般铸铁气缸, 第一刀因气缸表面硬化层和气缸磨损不均匀造成镗削时负荷不均, 最后一刀为提高表面光洁度, 其进刀量应小些, 一般为0.05 mm左右, 中间几次进刀量可大些, 但不得超过镗缸机限制的最大允许进刀量。
(4) 固定镗缸机和缸体。用同心法定中心。同心法是在气缸上口第一道活塞环以上未磨损部位定中心。定心杆球端距离气缸顶面3~4 mm。如果气缸上口因更换活塞环时刮过缸口, 也可以在气缸下部磨损很轻微的部位定中心, 使镗缸机主轴与原来气缸中心线重合, 这样镗削后的气缸与原来气缸是同一中心。
(5) 镗削最后尺寸, 应根据活塞裙部直径及活塞与气缸间规定的间隙, 留有磨缸量。镗缸后, 缸口应加工成75°倒角, 以便于活塞连杆的装配。
4. 磨缸
磨缸是把磨头放入气缸孔中, 用专用磨缸机、钻床或手电钻来驱动, 使磨头在缸孔内作旋转或往复运动。
(1) 磨缸的目的
为了提高气缸壁表面的光洁度, 同时气缸尺寸也会有少量的改变, 达到要求的配合尺度。磨缸是气缸修理的最后一道工序, 其质量的好坏直接影响到发动机的使用性能和寿命。
(2) 磨缸的步骤
(1) 将镗过的气缸加以清洁, 清除气缸内的铁屑。
(2) 珩磨铸铁气缸的磨头砂条应选用碳化硅质 (代号TL和T的绿、黑两种颜色) 、中软 (代号ZR1、ZR2) 。粗磨时, 选用150~180粒度的砂条;细磨时, 选用280~320粒度的砂条。
(3) 砂条对气缸壁的压力, 是决定气缸壁光洁度的重要因素之一。压力过大, 气缸壁表面粗糙度大;压力过小, 会将气缸磨成锥形或椭圆。实践经验证明, 先将磨头放入气缸内, 用手旋转调整盘, 使砂条向外扩张, 直到砂条紧压气缸壁, 松开手后, 磨头不能自由下落, 上下移动时又没有很大阻力为合适。
(4) 磨缸时, 应使磨头旋转, 又上下往复运动, 磨头的旋转速度和上下运动的速度, 应有一定的比例, 多选用1∶3或1∶4的比例。一般铸铁气缸, 磨头的线速度为60~75 m/min。砂条上下露出缸口过多, 磨成喇叭口, 如果重叠, 又会磨成腰鼓形。
磨缸时, 应加注适当的冷却清洗润滑剂, 一般用煤油、柴油或煤油中加15%~20%的机油, 以清洗气缸壁, 冲掉磨屑, 并冷却缸体, 使缸体不致因受热膨胀而变形。
在磨缸过程中, 必须经常用量缸表测量缸径。磨至所需要的精确尺寸时, 不要再转动调整盘, 可用00号砂纸包在磨头上, 将气缸壁抛光。
气缸套铸造生产的孕育处理 篇3
1 缸套生产中孕育处理的目的
气缸套的材质主要是灰铸铁。灰铸铁的力学性能主要取决于其基体组织, 为了得到高强度, 希望基体组织以珠光体为主、尽量减少游离铁素体含量。如果游离铁素体量过多, 会导致铸铁的强度降低。气缸套作为内燃机核心配件, 优良的耐磨性是最重要的性能指标, 而影响缸套耐磨性的一个重要指标就是基体组织的硬度。气缸套的硬度除了与基体组织中的耐磨相有直接的关系之外, 基体组织本身具有较高的硬度也很重要。珠光体作为渗碳体与铁素体的机械混合物, 渗碳体呈片层状分布在铁素体基体上, 其力学性能介于铁素体与渗碳体之间, 强度较高, 硬度适中, 塑性和韧性较好, 所以一般灰铸铁产品都以珠光体含量高为好。为了满足汽缸套产品较高的硬度和优良的耐磨性要求, 其材料中往往含有多种有助于提高硬度、形成高硬度耐磨相的合金元素, 如铬、钒、硼、钼等。这些元素一般都具有在凝固过程中促进渗碳体形成、稳定珠光体的作用。
灰铸铁的力学性能还和其中的石墨型态有很大的关系。灰铸铁中的石墨片, 有切割金属基体、破坏其连续性、使其强度降低的作用。从强度考虑, 应避免产生长而薄的石墨片和粗大的石墨片, 尤其要避免产生具有明显方向性的石墨片。控制石墨片的分布状况, 是保证灰铸铁性能的关键。很多主机厂商的优质汽缸套都要求石墨形态以中等长度的A型为主, 甚至全A型。然而, 气缸套材料中加入的各种提高硬度、稳定珠光体的合金元素同时也往往具有反石墨化的作用, 恶化石墨型态, 促使过冷石墨 (D型) 的产生, 这是大多数要求较高的气缸套所不允许的。另一方面, 由于汽缸套生产的特殊工艺 (金属型离心铸造) , 冷却凝固过程中过冷度较传统的砂型铸造大得多, 所以其外壁容易出现渗碳体组织, 恶化加工性能。
A型石墨是在铸铁的石墨生核能力较强、冷却速率较低、在过冷度很小的条件下发生共晶转变时形成的。在光学显微镜下观察时, 石墨呈均匀分布的弯曲片状, 无方向性, 其长度因铸铁的生核条件和冷却速率而不同。在液态铸铁中加入孕育剂, 可以形成大量亚显微核心, 促使共晶团在液相中生成。接近共晶凝固温度时, 生核处首先形成细小的石墨片, 并由此成长为共晶团。每一个共晶团的形成, 都会向周围的液相释放少量的热, 形成的共晶团越多, 铸铁的凝固速率就越低。凝固速率的降低, 就有助于按铁-石墨稳定系统凝固, 而且能得到A型石墨组织。在获得优良的石墨型态的同时, 基体组织也达到理想的标准, 气缸套外壁的加工性能也得到显著地改善。所以, 在气缸套的生产工艺中, 孕育处理具有非常重要的意义。
2 孕育处理工艺
2.1 孕育剂的确定
目前, 在铸铁生产中, 使用最为广泛的硅系孕育剂主要是75Si Fe和Ba Si Fe合金孕育剂。他们的主要成分都是硅, 其次往往还含有Ca、Ba、Al等元素。孕育剂中的铝、钙含量对孕育效果有重要的作用。
75Si Fe孕育剂作为一种使用最广泛的孕育剂, 其主要化学成分如下表:
孕育剂中起主要作用的是Si。加入孕育剂后, 铁液中可形成局部的富硅微区, 有利于石墨析出。Si还在铁液中与氧反应生成Si O2晶体, 作为石墨结晶的外来晶核, 起到促进石墨化的作用。Ca可以和铁液中的非金属元素形成氧化物、硫化物、氮化物等物质, 既能起到造渣净化铁液的作用, 其产生的物质也能作为石墨化过程中的外来晶核。Al元素作为脱氧剂, 有弱孕育作用, 能生成稳定的氮化物, 减少氮的负面影响, 也能和铁液中的氧发生反应, 有助于减少铁液中的溶解氧含量, 促进石墨化, 延长孕育作用时间。但是孕育剂中的Al含量也不能太高, 否则容易在铸件中形成皮下气孔。
75Si Fe孕育剂孕育效果较好, 通常能在很短的时间内达到孕育效果的峰值, 但其孕育效果持续时间较短。经车间多次试验, 用于出铁时孕育处理的75Si Fe孕育剂, 其孕育作用时间在5分钟左右即严重衰退。故我车间在出铁孕育剂中按照1:1的比例混入了Ba Si Fe孕育剂。
Ba Si Fe孕育剂同75Si Fe孕育剂相比最大的不同就是其中含有4~6%的Ba元素。其主要化学成分如下:
Ba Si Fe孕育剂同75Si Fe孕育剂相比, 最大的优点就是其优良的抗衰退能力。在车间生产试验中, 我们发现, Ba Si Fe孕育剂的孕育作用时间可以持续到8~10分钟才开始出现衰退。使用Ba Si Fe孕育剂处理的铁水, 在15Min时铸件中仍存在大量的A型石墨, 而此时75Si Fe孕育剂处理的铁液铸件中主要是D、E型石墨。Ba Si Fe孕育剂良好的抗衰退性能主要就是由于其中含有了Ba元素。Ba作为一种长效生核剂, 抗衰退能力很强, 并且Ba元素的石墨化能力强于Ca, 对抑制白口化极为有效。据相关资料介绍, 尽管Ba不会进入石墨核心, 但它却能有效地促进石墨化过程中异质核心的产生, 同时强烈的细化共晶团。若Ba Si Fe孕育剂中Ba含量不足, 则孕育作用不够强, 不能为石墨形核提供较多的异质核心, 造成石墨片粗大并可能出现过冷D型石墨, 共晶团较大。而Ba含量若太高, 则可能造成局部产生较大的过冷度, 恶化石墨的型态, 并且增加基体中游离铁素体的含量, 同时, 由于石墨的迅速长大, 共晶团的生长速度也较大, 导致共晶团数量减少, 减低铸铁的性能。有资料介绍:Ba Si Fe孕育剂中Ba的含量过高, 会增大白口倾向并降低铸件强度。此外, Ba Si Fe孕育剂中Ca的含量也较普通的75Si Fe孕育剂中Ca含量高, 且还含有有助于形成珠光体的Mn元素, 少量的Mn同铁液中的非金属元素形成的Mn O、Mn S等杂质微粒同时也能提供石墨形核时的异质核心, 这些都有助于其抗衰退能力的提高。
我车间缸套铸造生产状况是浇注时间持续时间较长, 单纯使用75Si Fe孕育剂的话, 由于其快速衰退的影响, 产品性能不能保持稳定, 且容易产生大量的局部白麻口废品缸套, 影响加工性能。若完全使用Ba Si Fe孕育剂, 由于其成本较高, 也不经济。故出铁槽孕育采用了两种孕育剂搭配使用的方案。一方面利用了75Si Fe孕育剂高效孕育效果的优点, 另一方面采用Ba Si Fe孕育剂来弥补了其迅速衰退的不足。而浇注时的浇包孕育由于其中铁液距离最终浇注成型时间较短, 大约为1~2min, 最长不超过3min, 这个时间段正是75Si Fe孕育剂孕育作用达到峰值的时间区间, 所以浇包孕育只使用了75Si Fe孕育剂一种。
2.2 孕育剂粒度
根据一般的常识, 孕育剂粒度大小随铁水包大小而定。铁水包大小主要就是决定一次孕育处理所涉及的铁液重量。铁水包越大, 铁液越多, 浇注时间延续较长, 孕育剂的粒度就越大。孕育剂粒度越大, 其孕育作用持续时间越长, 这也在一定程度上减少孕育衰退带来的不利影响。由于孕育剂存在一定程度的氧化损耗, 粒度越小氧化损耗越严重, 所以, 一般情况下, 粒度越小时孕育剂用量应适当增加。
我车间缸套生产一般采取二次孕育处理工艺:出铁槽孕育, 浇注时的浇包孕育。两种铁水包的大小不同, 其中的铁液距离最后浇注成型时间也不同, 故存在两种不同的粒度: (1) 出铁槽孕育时铁水包的容量为600~800kg, 其中的铁水距离最终浇注成型时间大约为5~20min, 且此时铁液温度较高 (1450~1550℃) , 所采用的孕育剂粒度为8~20mm。 (2) 浇包孕育时铁水包的容量为6~35kg, 其中的铁水距离最终浇注成型时间大约为1~2min, 且此时铁液温度最低 (1280~1350℃) , 所采用的孕育剂粒度为2~5mm。
我们在生产实践中还发现以下问题:
(1) 相同粒度区间的孕育剂, 其孕育处理效果尤其是孕育作用持续时间的长短同孕育剂的外观形貌也有着一定的关系。这可能是由于孕育剂在铁液中的熔解是一种包容扩散方式进行, 表面数较少的孕育剂同铁液接触的面积相对较小, 其熔解速度较慢, 完全熔解的时间较长, 而表面数较多的孕育剂同铁液接触的面积相对较大, 其熔解速度较快, 完全熔解的时间很短, 故导致其孕育作用持续时间较短。
(2) 孕育剂粒度不宜太小。加在铁水包底的孕育剂, 随着铁液的冲入, 最好是逐渐熔解、均匀分布在整个铁水包内。粒度过小的孕育剂, 随着铁液的冲入, 迅速漂浮至铁液表面, 造成孕育剂大部分聚集于铁液表面, 孕育效果大为减弱。
2.3 孕育剂加入量的确定
除了上述孕育剂粒度之外, 孕育剂加入量也非常重要。孕育剂作为铁液后期处理加入的一种物质, 它的加入除了能够起到我们期望的孕育效果之外, 它带来的弊端也显而易见: (1) 孕育剂本身存在氧化夹渣, 向铁液中带入渣子。 (2) 孕育剂必将造成铁液温度的迅速下降。 (3) 孕育剂加入量过大, 造成局部硅元素富集, 可能在亚共晶铸铁中产生C型石墨。 (4) 对于汽缸套生产来说, 孕育剂过量容易促进游离铁素体的产生。 (5) 孕育量越大, 铁液凝固期间产生缩松缺陷的趋势越大。
所以, 一般情况下, 孕育剂加入量应当是宜少不宜多, 只要能够达到孕育处理的目的就足够, 不必一味追求高剂量的孕育剂加入量。
传统灰铸铁产品生产中, 孕育剂用量通常是和终硅量有密切的关系。对于追求良好的石墨型态的高性能的孕育铸铁, 孕育量和终硅量存在如下的经验公式:孕育量 (Si%) =终硅量 (Si%) /3
我车间生产的缸套的终硅量一般在2.2~2.6%这个区间内。根据上述经验公式, 孕育总量大约在以下区间:0.97%~1.15%
其中:0.97%= (2.2%/3) /75%
其中75%指75Si Fe孕育剂中Si的含量。
由于前述孕育处理的一些弊端, 所以我们在实际生产中适当减少了孕育剂使用量, 其中对于石墨型态要求不是很高的普通产品, 其孕育量一般按照下限控制, 对于石墨型态要求较高、白口化元素含量较高容易产生外硬废品的产品则将孕育量趋上限控制。
2.4 孕育处理方法
近年来, 孕育处理工艺发展很快, 有多种有效的孕育方法。对于气缸套生产, 选用合适的孕育处理方法非常重要, 往往是决定产品质量的关键因素。每一种孕育处理方法都有其优点, 同时也有一定的局限。我们应该根据自己的具体条件, 通过试验, 选定最适合我车间生产特点的方法。目前, 广泛采用的孕育处理方法主要有:出铁时孕育、浇注时孕育、型内孕育和孕育前的预处理。我们根据车间实际生产情况, 确定了采取出铁时孕育和浇注时孕育处理相结合的工艺。
2.4.1 出铁时孕育
即在铁液自熔炼炉出水流向座包时进行的孕育处理, 这是我们的第一次孕育处理, 孕育量约为04~0.7%。这种处理方法简单方便, 也是目前在整个铸造行业中应用最为广泛的孕育处理工艺。但是, 在应用这种处理方法时我们也发现需要注意以下问题:
孕育剂使用前最好烘干预热, 去除水分。预热的办法最好是临出水前2分钟之内将孕育剂加在出铁槽内, 利用炉内的热辐射能力将其烘干预热。切不可提前将孕育剂加在空包的底部, 以防止部分孕育剂在与铁液作用前被座包内残留的少量铁液及铁水包的高余温氧化, 导致孕育剂利用率降低。
如果孕育剂已经预先预热, 则可以在出铁水后当铁水包中铁液量约为出铁量的1/4时加入包内。这种处理方法, 可避免将孕育剂加在铁水包底部的不利影响, 同时充分利用铁液冲入座包造成的的搅拌作用使孕育剂完全溶于高温铁液, 进一步提高其利用率。
2.4.2 浇注时孕育
我们的浇注时的浇包孕育实质上是一种瞬时孕育处理, 其孕育量为0.2~0.4%。由于浇包中铁液距离最终浇注成型时间极短, 故一般不存在所谓的孕育衰退的问题, 所以, 浇包孕育采用普通的75Si Fe孕育剂。
参考文献
[1]聂小武, 铸铁孕育剂研究, 《机械工人:热加工》2004年第10期。
[2]刘三星等, 硅钡合金与75硅铁孕育效果比较, 《热加工工艺》1994年第1期。
[3]张文和等, 几种孕育剂简介, 《现代铸铁》2007年第4期。
[4]范洪远等, 孕育铸铁用钡硅铁加入量探讨, 《热加工工艺》1994年第1期。
[5]刘子安等, 几种孕育剂对灰铸铁组织和性能影响的对比试验, 《铸造》1994年第5期。
气缸套法兰耳钻床夹具设计 篇4
本夹具研究是在摇臂钻床上, 加工气缸套法兰耳的通孔, 气缸套的结构特点:零件的主要表面为内孔与外圆;且两者的同轴度要求较高;零件壁厚较薄;加工中易变形;零件的长度一般大于直径, 给装夹带来困难。
2 零件工艺分析
(1) 零件分析:由图1可知, 气缸套属于套筒类零件, 在机械加工中经常碰到, 它在机器中主要起支承或导向作用。材料为HT200, 灰铸铁生产工艺简单, 铸造性能优良, 但塑性较差, 脆性高。本次设计任务是:加工气缸套法兰耳4-18mm和2-13.7mm的通孔。
(2) 工件加工要求分析:准18mm孔左右对称要求为290±0.3mm, 前后对称要求为102±0.3mm。
准13.7mm孔左右对称要求为294±0.6mm,
准18mm孔与准13.7mm孔的距离为51±0.2mm。
3 气缸套钻床结构设计
3.1 定位方案的设计
套类零件各表面的设计基准一般是轴的中心线, 其加工的定位基准, 最常用的是法兰凸台端面, 内孔。工件以准206.920+0.06mm孔及端面、法兰耳的对称面为基准, 如图2所示。
3.2 导向元件的设计
本次工件为单一钻孔工步、大批量生产, 便于更换磨损的钻套, 选用可换钻套。当钻套磨损时, 可卸下螺钉, 更换新的钻套。
3.3 夹紧装置的设计
在夹具结构中必须设置一定的夹紧装置将工件可靠地夹牢, 本次设计的夹具工件没有支撑点, 由于重力的作用所需的夹紧力比较大, 所以采用斜楔夹紧机构, 楔块结构简单, 有增力作用, 但自锁性能变差;夹紧和松开要敲击大、小端, 操作不方便;单独应用较少, 本次采用斜楔机构与螺旋夹紧机构联合使用。
1.滑柱2.定位环3.中心轴4.手柄5.手柄6.凸轮7.杠杆
3.4 夹具体的设计
夹具体是夹具的基体骨架, 用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。本次选用的夹具体为铸件结构。
4 夹具总图上尺寸、公差及技术要求的标注
(1) 影响工件定位精度的尺寸、公差:准206.920+0.06mm、准206.920-0.046mm。
(2) 影响导向精度的尺寸、公差:准13.7F8mm、准18F8mm。
(3) 影响夹具精度的尺寸、公差:钻套轴线对夹具体底面的垂直度公差准0.05mm。
(4) 定位误差分析
工件在夹具中所占据的位置不准确, 加工后各工件的加工尺寸必然大小不一, 形成误差。这种只与工件定位有关的误差称为定位误差, 用ΔD表示。为了保证加工精度, 一般限定定位误差不超过工件加工公差IT的1/3, ΔB为基准不重合误差, 本次夹具设计基准重合, ΔB=0;ΔY为基准位移误差。
所以定位误差ΔD=0.014mm
查表得到加工公差δK=0.46mm, 满足定位误差不超过工件加工公差IT的1/3, 方案可行。
(5) 夹紧力分析
FQ=3000N, α=φ=10°, FJ=5196N, 大于气缸套的重力, 满足夹具要求。
5 夹具的工作过程
将盖板式钻模放在工件上, 使定位环2紧靠气缸套上端面, 转动手柄4使中心轴3向上移动, 由于中心轴3上斜面的作用, 径向外推3个滑柱1, 稍撑紧气缸套内孔, 再扳动手柄5带动凸轮子6转动, 推左右杠杆7, 从两侧定心夹紧气缸套法兰耳, 最后再扳紧手柄4, 即可钻孔。
6 结语
分体式气缸套离心浇铸模具 篇5
经过公司技术人员的研究与探讨, 经过多次试验对比, 模具采用钢质结构浇铸的气缸套毛坯十分理想, 我们选用了45号或合金钢管, 经过加工后, 与法兰盘连接成模具整体, 安装在浇铸机主轴上浇铸气缸套毛坯, 并与铸铁件模具进行对比试验浇铸气缸套毛坯, 其结果如下:
铸铁整体模具与分体钢质模具在同等的条件下, 转速1450r/min, 浇注温度1310℃, 冷却强度70S, 出模温度870℃的对比结果如下表。
分体式模具如下图所示:
该分体模具, 加工难度小, 制造成本低, 使用寿命长, 工作效率高。装配时, 将钢质浇铸模体经一组连接螺栓连接钢质浇铸模法兰构成整体浇铸模, 当钢质浇铸模体内表面磨损严重而报废时, 在钢质浇铸模法兰上换上新的钢质浇铸模体可继续使用。
该分体式浇铸模具包括浇铸模法兰盘1、定位盘4和钢质浇铸模体7, 在钢质浇铸模7填充定位盘4的一端经一组连接螺栓3、5连接钢质浇铸模法兰盘1, 钢质浇铸模体7的另一端的内表面8由内向外设计为内锥面9和圆柱面10与12。其中, 钢质浇铸模法兰1上设止口2和连接螺孔6, 在钢质浇铸模体7的外表面设凹槽11。
该分体式浇铸模具比较适用于浇铸中、小型发动机缸套, 经试用效果良好, 值得国内同行借鉴。
摘要：本文介绍了气缸套分体式浇铸模具, 其法兰和浇铸模体均采用45钢或合金钢, 用螺栓连接法兰盘和浇铸模体, 模体磨损后可更换新模体, 改变了传统整体式模具因磨损而报废。
可保护气缸套磨损的联机探测设备 篇6
由于燃油质量的变化将越来越大的影响到发动机的性能和可靠性, 因此在联机状况下对其进行监测将变得更加关键。
Kittiwake开发公司认为, 目前环境的需要, 人们正寄托希望对船用发动机的效率和可靠性上加压, 而燃油测试的工具可在减少硫含量与增加CAT (催化剂) 细屑含量之间不断地作出对比, 以迎对愈加严格的国际排放规则。
柴油机气缸套的检验与装配 篇7
1.气缸套安装之前的检验项目
(1) 检查气缸盖结合平面的平面度
气缸套的上端面是由气缸盖通过气缸垫进行压紧的。如果气缸盖的结合平面翘曲变形, 将无法压紧和密封气缸。因此在安装之前, 应当用直尺放在气缸盖平面上, 用厚薄规测量两者接触处没有的间隙 (即进行“接触检验”) , 要求气缸盖的平面度误差不大于0.05～0.10mm, 否则应对气缸盖平面采取刮削、研磨、磨削或者铣削等方法予以修复。
(2) 确认气缸套的型号准确无误
请注意:同一系列的气缸套不一定能够通用。例如, 有的气缸套上端面设置有挡焰环, 而且挡焰环的高度不一样, 而有的气缸套没有挡焰环, 所以在安装之前要检查和确认气缸套的型号准确无误。
(3) 检查气缸套有无缺陷
仔细检查气缸套的内表面有没有裂纹、划痕等损伤。如果气缸套存在细微裂纹末被及时发现, 将引起气缸套破裂、气缸进水或者燃气进入冷却系统等故障。可以采取浸油涂粉法、磁力探伤法等方法查找气缸套的内在缺陷, 必要时更换合格的气缸套。
(4) 检查气缸套与气缸体上下承孔的配合间隙
其方法是:对于湿式气缸套, 在不安装阻水圈的情况下, 先将气缸套放入气缸体安装孔中试验间隙, 如果此间隙过小, 气缸套受热后将没有膨胀的余地;若此间隙过大, 工作中容易引起气缸套震动。要求气缸套外圆与气缸体上下承孔之间的配合间隙为0.05～0.10mm。如果试装后用手的力量能够转动气缸套, 但是无明显的晃动, 即可认为配合间隙合适。
(5) 检查阻水圈在气缸套安装环槽中的配合状况
橡胶阻水圈应该弹性良好, 粗细均匀, 表面无损伤。为了保证阻水圈的封水性能, 要求安装落槽后的阻水圈的外缘凸起气缸套环槽边缘0.3～0.5mm。如果外缘凸起过低, 容易引起漏水至油底壳;如果外缘凸起过高, 则造成安装困难, 阻水圈容易被剪切, 甚至引起气缸套严重变形, 或者将气缸体挤裂。
2.气缸套安装之后的检查项目
(1) 检查气缸套上端面的凸出量
气缸套压装在气缸体安装孔后, 气缸套上端面应该凸出气缸体上平面0.05～0.10mm, 同时位于同一个气缸盖下的几只气缸套的凸出量偏差不得大于0.03mm, 以保证气缸盖能够可靠地压紧所有气缸套, 防止气缸漏气和冷却水进入气缸内。但是, 若气缸套凸出气缸体上平面过多, 也容易引起气缸套“断头”。当凸出量不符合规定值时, 可以通过增减气缸套支承台肩下的紫铜垫圈予以调整。
(2) 检查气缸套的变形量
气缸套压装到气缸体安装孔后, 或多或少会产生一些变形。当气缸套台肩与气缸体配合孔的加工存在较大形位公差时, 这种变形比气缸套本身的精度误差还要大。
测量气缸套变形量的方法是:选择上、中、下等3个典型位置, 用量缸表在每个位置上测量纵向和横向两个数字, 要求圆度误差不大于0.06mm, 圆柱度误差不大于0.2mm。如果气缸套变形量超过规定值, 应该查明原因, 拆下重装, 或者进行搪缸修理。
(3) 检查阻水圈的密封性
气缸套带阻水圈压装后, 应该向气缸体水套内注入冷却水, 检查阻水圈处是否漏水。如有漏水应该立即重新装配, 以免全部零件安装完毕后发现阻水圈漏水而返工和增加麻烦。必要时进行水压试验, 对冷却系统给予147～196KPa的水压, 经历3～6min时间不出现渗漏, 说明气缸套阻水圈的密封性良好。
3.其他检验事项
除了进行上述常规检查之外, 还需要对气缸套进行某些特殊的检验, 以提高装配工作的质量。
(1) 检查气缸套的壁厚是否有差别
有的气缸套的壁厚有差别, 在向气缸体安装这种湿式气缸套时, 应该将厚壁的一侧安装在承受侧压力较大的一面, 因为这一面的穴蚀相对严重。
(2) 检查气缸套有无特殊结构
例如, X195型柴油机在设计时使气缸中心线与曲轴中心线偏移了10mm, 因此该机型气缸套上有一个避让连杆运动的弧形凹口, 在安装时要使该缺口位于连杆运动的平面内, 并且位于最下方, 防止连杆在运动过程中与气缸套下部发生撞击。这种气缸套不能用其他195型柴油机的气缸套代替。
(3) 检查气缸套内壁有无特殊工艺处理要求