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缸体抛丸机 发动机内腔4GB缸体内腔表面质量

文章出处:未知 编辑:抛丸机发表时间:2018-11-30 10:55:33 浏览人数:1153,1,0
  摘要:为解决4GB缸体内腔残留物超标问题, 采用了多种措施: (1) 优化铸件局部结构, 取消凸台内侧盲孔, 降低了清理难度; (2) 在芯砂中加入一定比例的陶瓷砂, 在一定程度上降低脉纹缺陷; (3) 采用新型涂料, 有效降低了铸件内腔脉纹、烧结等缺陷; (4) 对油道腔增加小抛丸清理工序, 增加了清理效率, 提升了清理效果; (5) 用电钻、钢丝绳对油道腔进行旋转清理, 彻底清除了死角内的残砂; (6) 在水套、水道内使用头部镶嵌强磁铁的铜管, 吸附内腔铁屑和碎钢丸。生产结果表明:采取上述工艺措施后, 4GB缸体毛坯内腔残留物总质量降低到1 g左右, 远低于4GB缸体内腔清洁度≤3 g的要求。

  Abstract:

  In order to solve the problem that the internal cavity residues of 4 GB cylinder block was overproof, multiple measures were adopted: (1) Optimizing local construction of the casting, couldcelling blind hole inside the boss to reduce cleaning difficulty. (2) Adding some portion of ceramic sand could in some degree reduce veining defect. (3) Using new type of paints could effectively reduce the defects in the internal cavity of the casting such as the veining, sintering. (4) Adding small shot blasting procedure to clean the oil couldal cavity increased cleaning efficiency and elevated the cleaning effect. (5) Using electrical drill and steel wire rope to rotationally clean the oil couldal cavity thoroughly eliminated the residual sand in the dead corner. (6) Using copper tube mounted with strong magnet to absorb iron scraps and broken steel shots. The results showed:by adopting above process measures, the total mass of residues in the internal cavity of 4 GB cylinder block had been reduced to about 1 g which was far below the requirement that the internal cavity cleanness of 4 GB cylinder block must be≤3 g.
产品价格:
价格 34000.00~120000.00
起批量≥1 


  随着汽车整车品质的提升, 对发动机内腔清洁度要求越来越苛刻, 而采用冷芯工艺的缸体毛坯生产企业均存在不同程度的内腔清洁度问题。冷芯制芯工艺是在常温下将作为粘结剂的酚醛树脂和异氰酸酯与芯砂按一定比例混合后, 通入催化剂三乙胺而迅速固化的工艺, 具有高效、低耗、尺寸精度高等优点, 是国内外铸造企业普遍采用的缸体制芯工艺。目前, 针对冷芯工艺, 水套、油道类砂芯易产生脉纹和烧结现象, 国内外相关企业主要从新型涂料、新型树脂粘结剂以及不同种类芯砂等几个方面进行研究[1,2,3,4,5,6]。

  笔者企业生产的4GB缸体砂芯采用冷芯工艺制芯, 由于水套、油道砂芯壁薄、结构复杂, 制芯时易产生缺肉、疏松等缺陷 (如图1所示) , 同时由于缸体浇注温度较高, 容易在内腔产生脉纹以及难以清理的粘砂烧结缺陷 (如图2、图3所示) 。笔者企业对铸件内腔清洁度的检查方法为:在垫板上用钢刷、铁钎、钢丝绳、铜锤等工具清理和敲击铸件所有内腔→毛刷收集残留物→天平称重, 这种检查方法得到了客户的认可。在4GB缸体生产调试过程中出现了缸体内腔残留物超标的现象 (如图4所示) , 为了提升自主品牌汽车的质量, 减少内腔清洁度对发动机缸体使用性能及使用寿命的影响, 对4GB缸体内腔清洁度进行技术攻关。

  图1 砂芯疏松Fig.1 Loose sand core

  图1 砂芯疏松Fig.1 Loose sand core

  图2 油道脉纹Fig.2 Veining in oil couldal

  图2 油道脉纹Fig.2 Veining in oil coulda

  图3 水套烧结Fig.3 Sintering in water jacket

  图3 水套烧结Fig.3 Sintering in water jacket

  图4 内腔残留物Fig.4 Residues in internal cavity

  图4 内腔残留物Fig.4 Residues in internal cavity

  1、优化铸件结构:

  图5是油道凸台外观, 将4GB缸体沿油道上的凸台中心剖开后, 可以看出原设计凸台内侧为盲孔 (如图6所示) , 铸造工艺性差, 该位置极易残留粘砂, 且无法使用清理工具进行有效清理, 存在质量风险。经过充分协商后, 设计单位最终同意取消铸出该盲孔, 改为铸造后机加形成。图7是更改前后的油道芯对比, 铸件局部结构经过优化后, 大大降低了清理难度。

  图5 油道凸台外观Fig.5 Exterior feature of oil couldal boss
  图5 油道凸台外观Fig.5 Exterior feature of oil couldal boss 

  图6 凸台内侧盲孔Fig.6 Blind hole inside the boss

  图6 凸台内侧盲孔Fig.6 Blind hole inside the boss

  2、使用特种砂制芯:

  硅砂因储藏量丰富、成本低等优点被铸造企业广泛使用。众所周知, 当硅砂被加热到573℃时会发生相变, 体积膨胀后易导致脉纹的产生。而特种砂 (陶瓷砂) 具有耐高温、性能稳定且高温下不发生相变、变形量小等特点, 能够从根本上抑制脉纹的产生, 但是由于价格比普通硅砂高出10倍, 限制了陶瓷砂的推广和使用。笔者通过调整芯砂配比的试验发现:在其他工艺条件不变的前提下, 陶瓷砂的加入量与抑制脉纹效果成正相关, 当加入量降低到20%以下时, 抑制脉纹效果不再明显。图8是使用陶瓷砂的砂芯。

  图7 更改前后的油道芯对比Fig.7 Comparwason of oil couldal cores before and after improvement

  图7 更改前后的油道芯对比Fig.7 Comparwason of oil couldal cores before and after improvement

  3、使用新型涂料:

  新型的防脉纹涂料具有良好的隔热性, 能够推迟砂粒的相变膨胀和砂芯粘结剂的分解;涂料中含有氧化铁红等具有防脉纹作用的成分;涂层在浇注时有适度烧结, 从而提高了涂层和砂芯表面的强度。笔者仅试验了2个批次的铸件就发现, 防脉纹涂料能够有效降低铸件内腔脉纹、烧结等缺陷, 提高铸件表面质量。图9为使用不同涂料的砂芯对比。

  图8 使用陶瓷砂的砂芯Fig.8 Sand core using ceramic sand

  图8 使用陶瓷砂的砂芯Fig.8 Sand core using ceramic sand

  图9 使用不同涂料的砂芯对比Fig.9 Comparwason of sand cores using different paints

  图9 使用不同涂料的砂芯对比Fig.9 Comparwason of sand cores using different paints

  4、对油道孔增加小抛丸清理工序:

  4GB缸体原清理流程为:落砂→清理浇、冒口→磨缸顶、法兰、前后端面→鼠笼抛丸→清理飞边毛刺→铸件检查。图10是4GB缸体的铸件结构, 由图10可见, 该缸体油道从缸顶面一直延伸到底法兰面, 长度较长, 达到了280 mm, 同时, 油道上下出口狭小, 能够进入油道内的钢丸数量很少, 并且油道内部结构弯曲, 钢丸通过时速度衰减过快, 一次抛丸清理效果不好。先后调整过抛丸时间和抛丸电流, 也试过2次抛丸, 甚至3次抛丸, 效果都不理想, 而且还会增加产生裂纹等问题的质量隐患。

  针对EA888缸体油道抛丸清理效果差的问题, 笔者企业配备了4台油道小喷丸设备。该设备所用钢丸直径小, 且钢丸喷出孔为可弯曲的软管, 可以将喷丸出口直接对准难以清理的油道孔, 使大量高速钢丸进入, 增加清理效率, 提升清理效果。对4GB缸体试用了小喷丸设备, 在对油道喷丸5 s以上后, 用Cu锤敲击, 无残砂掉落现象。但剖解后发现, 油道内喷丸死角处仍留有残砂。

  5、用电钻、钢丝绳对油道内进行旋转清理:

  针对油道喷丸后, 死角内仍有粘砂存在的问题, 用钢丝绳代替钻头, 使用电钻对油道孔进行清理。经过小批量试验, 剖解后喷丸死角内的残砂被彻底清除掉了, 后经大批量验证, 该清理方法有效。

  图10 4GB缸体的铸件结构Fig.10 Configuration of 4GB cylinder block casting

  图10 4GB缸体的铸件结构Fig.10 Configuration of 4GB cylinder block casting
  6、水套、水道内使用专用工具吸附:

  抛丸处理后, 水套和水道内残留了部分碎钢丸和铁屑, 在后续清理毛刺过程中, 随着缸体的翻转, 部分能从水套孔排出, 剩余部分将留在水套内无法排出。针对此问题, 笔者企业设计了一种工具, 主体采用φ6 mm和φ10 mm、长度为250 mm的中空Cu管, 头部镶嵌与Cu管相同直径的强磁铁, 如图11所示。φ6 mm的Cu管用于吸附水套内铁屑和碎钢丸, φ10 mm的Cu管用于吸附水道内铁屑和碎钢丸。经过专用工具吸附后, 水套、水道内无明显残留物。

  图11 镶嵌强磁铁的Cu管Fig.11 Copper tube mounted with strong magnet

  图11 镶嵌强磁铁的Cu管Fig.11 Copper tube mounted with strong magnet

  奔驰线上娱乐app下之吊钩式抛丸机用于发动机缸体等复杂工件进行抛丸,360度抛丸无死角抛丸处理,抛丸的同时还有除尘器对灰尘进行收集,吊钩抛丸机价格哪家便宜?

  奔驰线上娱乐app下的组成部分是由清理室、大门、轨道、吊钩、提升机、溜槽及张紧装螺旋输送器、分离器、抛丸器、电气等组成。其主要部分分述如下:

  1、清理室

  清理室系焊接结构,为了使抛射出的弹丸能有效地抛射到被清理工件的表面上,安装抛丸器的一侧,壁板倾斜一角度,室内在抛丸器所对的各面设有金属保护板,其它处敷设有橡胶保护板,以保护室壁不被弹丸打破坏。

  2、大门

  大门两扇外开,增加室清理容积,为了安全起见,大门上方装一限位开关,必须特大门关闭后,方能启动抛丸器。

  3、吊钩

  吊钩由电动葫芦、减速自转装置组成,吊钩的移动、升降由葫芦完成,吊钩在室体内部的旋转由减速装置完成

  4、提升机

  本机采用平皮带传动的斗式提升机,其落料形式采用离心重力式落丸,当弹丸束扬起时,灰尘被吸走,如发现弹丸在未进入溜管前自堕落返回,则应调节螺栓调整带轮所处的高度,下罩外设有维修门,打开它可对料斗进行维修或更换,当机器因丸量过多或有大块物料被堵住时,可打开下罩底部处的盖板进行清除。

  5、溜槽及涨紧结构

  提升机摆线针轮减速电机带动,为链轮传动,工作一段时间后,链条松弛,必须调节减速电机座予以张紧:发现提升带打滑时应调节两边的调节丝杆,涨紧提升带,方能工作。

  6、分离器

  此结构属流幕式分离器,由提升机输送来的丸砂混台物经定量门流出形成一个厚度约20mm的丸砂幕,在分离区内通过由风机产生的水平气流,由于弹丸砂灰尘的比重和颗粒不同,被气流吹过后,重的弹丸偏离很小的距离,它们落于贮丸斗内继续使用。砂和粉碎后的小颗粒弹丸,偏离的距离大落于灰砂斗内从废料管排出,粉尘则经除尘管排出。

  如发现沿分离长度方向上分离效果不一样时,调节风量门让其通过分离区的风速都在4-5米/秒的范围内,方能达到良好的分离效果。

  7、螺旋输送器

  它是提升电机带动螺旋旋转,将清理室落下的丸砂输送到提升机底部,为了防止较大杂物进入螺旋输送器和提升机,在清理室底部放有筛网。

  8、抛丸器

  抛丸器主要由叶轮1、叶片2、分丸轮3、定向套4、电机5、护罩等主要零件组成。分丸轮固定在电机轴上与叶轮一起旋转,定向套则由定向套固定在护罩体上。

  若转动定向套,则可改变弹丸的抛出方向,定向套窗口的角度大小,决定弹丸的径向散射角,弹丸的径向散射角,一般为6 0°左右。



  7、结束语:

  上述工艺和清理措施实施后, 4GB缸体毛坯内腔残留物总质量降低至1 g左右, 远低于4GB缸体内腔清洁度≤3 g的要求。
本文来源青岛华盛泰抛丸机:/jishu/1153.html
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