Processus de fabrication du vilebrequin

En tant que «cœur» de l'équipement électrique, le moteur s'appuie sur le vilebrequin en tant que composant critique pour convertir le mouvement linéaire alternatif des pistons en mouvement de rotation. Le processus de coulée du vilebrequin est la technologie de base qui donne des performances à cette partie vitale. Une compréhension complète de cette technologie nécessite une analyse systématique des flux de processus, de la sélection des matériaux, du contrôle de la qualité et des tendances de développement - chaque lien incarnant l'intégration profonde de la science des matériaux et de l'ingénierie manufacturière.

I. Processus de base de la coulée du vilebrequin

(1) processus de fusion

Comme point de départ de la coulée, le processus de fusion détermine directement les propriétés de base du matériau du vilebrequin. Le

 L'objectif clé est d'obtenir du fer en fusion pur à haute température à haute température, qui sert de base à la production de vilebrequin en fer ductile de haute qualité. La technologie de fusion domestique est passée de fours à coupole traditionnels à un processus de pré-ulfurisation à double étage: "Cupola Felting + désulfurisation en fuite + réglage de la température du four à induction et contrôle de la composition"1. Des outils de détection avancés comme les spectromètres à lecture directe sous vide agissent comme des «systèmes de surveillance intelligents» pour la qualité du fer en fusion, une surveillance en temps réel de sa composition pour assurer une stricte conformité aux normes de qualité.

(2) processus de moulage

Après la fusion, le processus de moulage commence, une étape critique pour donner la forme géométrique au vilebrequin. Le processus de moulure d'impact de l'air est devenu la technologie préférée pour les vileliers complexes multiples en raison de son avantage significatif de la déformation de rebond nul dans les moules de sable. En termes d'application de l'industrie, certaines entreprises nationales de premier plan ont introduit des équipements connexes à partir de puissances technologiques de casting comme l'Allemagne et l'Italie. Cependant, en raison des contraintes de coût, l'introduction de lignes de production complètes reste rare. Wendeng Tengren Crankshaft Co., Ltd. est un représentant typique, son application technologique détenant une valeur de référence importante2.

(3) processus de versement

Après le moulage, le processus de versement devient la conception de connexion du pont à la réalisation physique. La clé de ce processus réside dans le contrôle de la remplissage lisse et rapide du moule par le métal fondu pour éviter les défauts tels que les versions insuffisantes et les fermetures à froid. Pendant ce temps, un système de déclenchement raisonnable doit être conçu par des calculs d'ingénierie rigoureux basés sur la structure spécifique du vilebrequin, garantissant que l'état d'écoulement du métal fondu dans le moule répond aux attentes et jetant les bases d'une qualité de formation ultérieure3.

(4) refroidissement et démoultage

À la fin de la coulée, Le stade de refroidissement et de démollante est crucial pour les performances finales du vilebrequin. La vitesse de refroidissement est la mise au point de contrôle de ce lien, affectant directement la qualité du vilebrequin: le refroidissement excessivement rapide entraîne facilement la concentration de contrainte et la fissuration ultérieure; Le refroidissement excessivement lent réduit l'efficacité de la production. Par conséquent, il est nécessaire de contrôler avec précision le processus de refroidissement en fonction du matériau et des dimensions du vilebrequin, en appliquant une théorie professionnelle de la conduction de la chaleur et en procédant uniquement aux opérations ultérieures lorsque des conditions de démollante appropriées sont remplies4.

Ii Sélection des matériaux pour coulée de vilebrequin

(1) fer ductile

Parmi les matériaux de moulage du vilebrequin, le fer ductile domine en raison de sa performance complète exceptionnelle. Il possède une forte résistance à la fatigue, avec un module élastique deux fois celui de la fonte grise. Lorsque des éléments d'alliage tels que le cuivre et le molybdène sont ajoutés, ses performances peuvent s'approcher de celles de l'acier traité à la chaleur tout en éliminant le besoin de traitement thermique et offrant de meilleures performances de moulage que l'acier5. Sur la base de ces avantages, la plupart des vitesses de vitesses sur le marché sont en fer ductile, en utilisant couramment des notes telles que QT600-3, QT700-2, et des niveaux de résistance plus élevés, ces sélections de qualité suivant strictement les normes de performance des matériaux dans le domaine de l'ingénierie mécanique.

(2) acier forgé

Malgré l'application répandue du fer ductile, l'acier forgé devient le matériau préféré dans certaines occasions spéciales où des performances de vilebrequin extrêmement élevées sont nécessaires. L'acier forgé subit des processus de forgeage spéciaux pour rendre sa structure interne plus dense, ce qui lui permet de répondre aux exigences d'utilisation dans des conditions de travail extrêmes, reflétant la correspondance précise de la sélection des matériaux aux demandes des conditions de travail6.

Iii. Système de contrôle de la qualité pour la coulée du vilebrequin

(1) surveillance des processus

Pour assurer la stabilité de la qualité du vilebrequin, l'établissement d'un système de surveillance en cours de processus est indispensable. De l'inspection des matières premières à chaque lien de fusion, de moulage, de versement et de refroidissement, les paramètres clés doivent être strictement surveillés. Par exemple, le suivi étroitement de la température et de la composition foncière du fer pendant la fusion, et de contrôler avec précision la précision et la résistance des moisissures de sable pendant le moulage. Ce mode de surveillance complet revient à configurer plusieurs "points de contrôle de qualité" pour le processus de coulée, garantissant efficacement la cohérence et la fiabilité du processus7.

(2) détection des défauts

Même avec une surveillance des processus strictes, La détection des défauts reste une partie vitale du contrôle de la qualité. Une variété de méthodes de détection sont utilisées pour effectuer un «examen physique» complet du vilebrequin: l'inspection visuelle peut identifier intuitivement les défauts de surface tels que les trous de sable, les trous d'air et les fissures; L'inspection dimensionnelle utilise des outils de mesure de haute précision pour garantir que toutes les dimensions du vilebrequin répondent aux exigences de conception; Les technologies de test non destructeurs telles que les tests de particules ultrasoniques et magnétiques peuvent pénétrer à l'intérieur du vilebrequin pour détecter les défauts cachés. L'application complète de ces méthodes de détection construit un système complet d'assurance qualité8.

Iv. Tendances de développement du processus de coulée du vilebrequin

(1) l'intelligence et l'automatisation

Avec la progression continue de la technologie industrielle, l'intelligence et l'automatisation sont devenues des orientations de développement importantes pour les processus de coulée de vilebrequin. La vulgarisation des systèmes automatisés de fusion, de moulage, de versement et de systèmes de détection intelligents a réalisé la production entièrement automatisée des matières premières aux produits finis. Pendant ce temps, l'introduction de la technologie de l'intelligence artificielle pour analyser et optimiser les données de processus massives peut augmenter en permanence les niveaux de processus et la stabilité de la qualité des produits, ce qui est très cohérent avec la tendance de développement de la fabrication intelligente9.

(2) vert et respectueux de l'environnement

Dans le contexte de la conscience de l'environnement mondiale croissante, Le concept de vert et de l'environnement a profondément influencé le processus de coulée du vilebrequin. D'une part, l'économie d'énergie et les équipements respectueux de l'environnement tels que les fours à induction à moyenne fréquence sont adoptés pour réduire la consommation d'énergie et les émissions d'échappement; D'un autre côté, des efforts sont faits pour développer et utiliser des matériaux de moulage respectueux de l'environnement afin de minimiser la pollution de l'environnement. De plus, le renforcement du traitement et le recyclage des déchets tels que les scories et les eaux usées ont construit un modèle de production de coulée durable, reflétant le sens de la responsabilité de l'industrie à la protection de l'environnement10.

(3) haute performance et léger

Pour répondre aux besoins de développement des industries telles que l'automobile et l'aérospatiale, le processus de coulée du vilebrequin évolue vers des performances élevées et des poids légers. En termes d'amélioration des performances, les technologies d'alliage avancé et l'optimisation précise des processus sont utilisées pour améliorer en continu la résistance, la résistance à l'usure et la résistance à la fatigue des vileoussages; En termes d'innovation des matériaux, l'application de matériaux légers tels que les alliages en aluminium à haute résistance et les composites en fibre de carbone est activement exploré pour réduire efficacement le poids du moteur et améliorer l'utilisation d'énergie. Ces innovations technologiques sont étroitement centrées sur les besoins réels de l'industrie, démontrant la direction claire du développement des processus11.

Les progrès de la technologie de coulée de vilebrequin ont toujours résonné dans le développement des industries des équipements électriques. De l'optimisation des propriétés des matériaux à l'innovation des technologies de processus, chaque percée incarne la sagesse de l'ingénierie et du personnel technique. À l'avenir, avec l'innovation continue de la technologie, cette technologie de fabrication de base continuera de faire de nouvelles percées dans les directions de l'intelligence, de la verdure et de la haute performance, offrant un soutien plus fiable et efficace pour les demandes d'électricité dans divers domaines, et ses perspectives de développement sont dignes d'une attention continue et d'une attente de l'industrie. Pour des informations détaillées sur des produits de vilebrequin spécifiques, veuillez cliquerProduit de vilebrequinPage pour la visualisation.

Sources de référence

[1] Foundry Institution of Chinese Mechanical Engineering Society.Manuel de casting[M]. China Machine Press, 2019.Lien

[2] Wendeng Tengren Crankshaft Co., Ltd. Site officiel. Introduction de la technologie de l'entreprise [EB / OL].Lien

[3] Zhang Hongbo, et al.Technologie de fonderie[M]. Tsinghua University Press, 2020.Lien

[4] Wang Xiaotian.Principes de solidification des métaux[M]. Science Press, 2018.Lien

[5] GB / T 1348-2019,Pièces moulées en fer ductile[S]. China Standards Press, 2019.Lien

[6] Conseil de rédaction du manuel de conception mécanique.Manuel de conception mécanique[M]. China Machine Press, 2016.Lien

[7] Li Huailin, et al.Casting de la technologie de contrôle et de test de la qualité[M]. Chemical Industry Press, 2017.Lien

[8] Comité des normes de test non destructeurs.Compilation des normes de test non destructeurs[M]. China Metrology Press, 2018.Lien

[9] Ministère de l'industrie et des technologies de l'information.Plan de développement pour la fabrication intelligente (2016-2020)[EB / OL].Lien

[10] China Foundry Association.Feuille de route de la technologie de coulée verte[EB / OL].Lien

[11] Society of Automotive Engineers of China.Rapport sur la tendance de développement de la technologie des poids légers automobiles[EB / OL].Lien