發(fā)布時(shí)間：2021-10-05 12:32

　　由于鋁合金具有密度小、比強(qiáng)度高等一系列優(yōu)良特性,鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)很好地應(yīng)了汽車輕量化進(jìn)程,既在生產(chǎn)過程中節(jié)約了原材料,又在實(shí)際應(yīng)用消費(fèi)中節(jié)省了燃油,降低了汽車尾氣排放,順應(yīng)了新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展與節(jié)能減排的環(huán)保政策要求。本文以牌號(hào)為AC4B的Al-Si-Cu合金為研究對(duì)象,利用Creo三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了一種新型的低壓鑄造抗拉試棒與流動(dòng)性試棒的澆注系統(tǒng)模型,并利用Pro CAST鑄造模擬軟件驗(yàn)證了其結(jié)構(gòu)的合理性;選用適合的試驗(yàn)設(shè)備與合理的測(cè)試設(shè)備,確定了待測(cè)機(jī)械性能項(xiàng)目后,利用此新型試棒模具在低壓鑄造、真空輔助低壓鑄造、超聲輔助低壓鑄造三種工藝下對(duì)試棒進(jìn)行澆注成型,并對(duì)鑄件的組織性能做了深入研究,優(yōu)選出了合適的鑄造工藝參數(shù);在試棒鑄造工藝下最優(yōu)鑄造工藝參數(shù)下,利用某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的模具在上述三種鑄造工藝下對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋進(jìn)行試制并對(duì)比了其組織性能。較高的保壓壓力能使同一溫度下的鑄件性能得到提高;澆注溫度降低能使同一保壓壓力下鑄件的力學(xué)性能得到提高,但是溫度過低會(huì)使鑄件的組織發(fā)生偏析,進(jìn)而影響力學(xué)性能。真空度由-0 bar增大至-0.6 bar,真空輔助低壓鑄造提高鋁水充型時(shí)的流動(dòng)性,能有效... 

【文章來源】：齊魯工業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

試驗(yàn)所用發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋毛坯鑄件

因此，探究和改善鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的制造工藝并進(jìn)行性能優(yōu)化非常迫切且重要。1.1鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋成型工藝1.1.1重力鑄造傳統(tǒng)重力鑄造多為手工澆注，鑄造前需要不斷測(cè)定澆注量，人工確定澆注速度，很大程度上取決于操作者的經(jīng)驗(yàn)。不僅生產(chǎn)效率低，而且容易受到環(huán)境、體力和注意力的影響，使得鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生廢品。為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，傳統(tǒng)鑄造方式中對(duì)于普通鋁鑄件的生產(chǎn)一般選擇砂型重力鑄造。在節(jié)約材料的前提下，頂注式重力鑄造應(yīng)用較為普遍。但使用該工藝進(jìn)行澆注易造成鑄件底部夾雜較為嚴(yán)重。圖1-2兩種缸蓋重力澆注系統(tǒng):a.頂注式;b.底注式金屬型重力鑄造技術(shù)則因具有泄漏缺陷少、尺寸精度高、表面質(zhì)量好、設(shè)備簡單、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，減少了利用砂型成型產(chǎn)生的缺陷，優(yōu)化了組織，提高了性能。重力環(huán)境下底注式澆注系統(tǒng)對(duì)鑄件成型，熔體由澆道經(jīng)型腔底部流入鑄型內(nèi)的澆注系統(tǒng)。相較于頂注式澆注，此種方法充型過程較為平穩(wěn)，熔體對(duì)砂芯的沖擊較小，并且熔體氧化少，適用于中大型鑄件的澆注。此種澆注方法改善了普通頂注式澆注系統(tǒng)下缸蓋鑄件底部夾雜較為嚴(yán)重，補(bǔ)縮不全等缺點(diǎn)，有利于鑄件中夾雜上福但是相對(duì)于底部組織，缸蓋頂部組織較差，缺陷較多。20世紀(jì)中后期，由于技術(shù)本身具有的種種優(yōu)點(diǎn)，利用金屬型重力鑄造技術(shù)生產(chǎn)的鑄件逐漸占據(jù)了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的市場(chǎng)，并且當(dāng)時(shí)此技術(shù)被世界各地的鋁合金制缸蓋生產(chǎn)企業(yè)所接受，有八十余家鑄件生產(chǎn)企業(yè)將其投入生產(chǎn)[4,5]。ab

因此，探究和改善鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的制造工藝并進(jìn)行性能優(yōu)化非常迫切且重要。1.1鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋成型工藝1.1.1重力鑄造傳統(tǒng)重力鑄造多為手工澆注，鑄造前需要不斷測(cè)定澆注量，人工確定澆注速度，很大程度上取決于操作者的經(jīng)驗(yàn)。不僅生產(chǎn)效率低，而且容易受到環(huán)境、體力和注意力的影響，使得鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生廢品。為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，傳統(tǒng)鑄造方式中對(duì)于普通鋁鑄件的生產(chǎn)一般選擇砂型重力鑄造。在節(jié)約材料的前提下，頂注式重力鑄造應(yīng)用較為普遍。但使用該工藝進(jìn)行澆注易造成鑄件底部夾雜較為嚴(yán)重。圖1-2兩種缸蓋重力澆注系統(tǒng):a.頂注式;b.底注式金屬型重力鑄造技術(shù)則因具有泄漏缺陷少、尺寸精度高、表面質(zhì)量好、設(shè)備簡單、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，減少了利用砂型成型產(chǎn)生的缺陷，優(yōu)化了組織，提高了性能。重力環(huán)境下底注式澆注系統(tǒng)對(duì)鑄件成型，熔體由澆道經(jīng)型腔底部流入鑄型內(nèi)的澆注系統(tǒng)。相較于頂注式澆注，此種方法充型過程較為平穩(wěn)，熔體對(duì)砂芯的沖擊較小，并且熔體氧化少，適用于中大型鑄件的澆注。此種澆注方法改善了普通頂注式澆注系統(tǒng)下缸蓋鑄件底部夾雜較為嚴(yán)重，補(bǔ)縮不全等缺點(diǎn)，有利于鑄件中夾雜上福但是相對(duì)于底部組織，缸蓋頂部組織較差，缺陷較多。20世紀(jì)中后期，由于技術(shù)本身具有的種種優(yōu)點(diǎn)，利用金屬型重力鑄造技術(shù)生產(chǎn)的鑄件逐漸占據(jù)了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的市場(chǎng)，并且當(dāng)時(shí)此技術(shù)被世界各地的鋁合金制缸蓋生產(chǎn)企業(yè)所接受，有八十余家鑄件生產(chǎn)企業(yè)將其投入生產(chǎn)[4,5]。ab

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]汽車鋁合金覆蓋件沖壓成形數(shù)值模擬研究[D]. 蘭博.吉林大學(xué) 2015
[2]發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金缸蓋的低壓鑄造模具設(shè)計(jì)及工藝驗(yàn)證[D]. 謝秀真.江蘇大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3419746