Processo di creazione dell'albero motore

Come "cuore" delle attrezzature di alimentazione, il motore si basa sull'albero motore come componente critico per convertire il movimento lineare alternativo dei pistoni in movimento rotazionale. Il processo di fusione dell'albero motore è la tecnologia di base che impartisce prestazioni a questa parte vitale. Una comprensione completa di questa tecnologia richiede un'analisi sistematica dei flussi di processo, della selezione dei materiali, del controllo di qualità e delle tendenze di sviluppo, ogni collegamento che incarna la profonda integrazione della scienza dei materiali e dell'ingegneria manifatturiera.

I. Processi core del fusione dell'albero motore

(1) processo di fusione

Come punto di partenza del casting, il processo di fusione determina direttamente le proprietà di base del materiale dell'albero motore. IL

 L'obiettivo chiave è ottenere ferro fuso puro ad alta temperatura e bassa solfo, che funge da base per produrre alberi a gomiti di ferro duttile di alta qualità. La tecnologia di fusione domestica si è evoluta dalle tradizionali forni a cupola a un processo di pre-desolfurizzazione a doppio stadio: "fusione di cupola + desolfurizzazione fuori commoazione + regolazione della temperatura del forno di induzione e controllo della composizione"1. Strumenti di rilevamento avanzati come gli spettrometri a lettura diretta del vuoto agiscono come "sistemi di monitoraggio intelligenti" per la qualità del ferro fuso, il monitoraggio in tempo reale della sua composizione per garantire una rigida conformità agli standard di qualità.

(2) Processo di stampaggio

Seguendo lo scioglimento, Inizia il processo di stampaggio, un passaggio fondamentale per impartire la forma geometrica all'albero motore. Il processo di stampaggio dell'impatto dell'aria è diventato la tecnologia preferita per gli alberi a gomiti complessi multi-lancio a causa del suo significativo vantaggio della deformazione del rimbalzo zero negli stampi di sabbia. In termini di applicazione del settore, alcune imprese domestiche leader hanno introdotto attrezzature correlate da centrali elettriche a fusione come Germania e Italia. Tuttavia, a causa dei vincoli di costo, l'introduzione di linee di produzione complete rimane rara. Wendeng Tengren Crank Shaft Co., Ltd. è un rappresentante tipico, con la sua applicazione tecnologica con un importante valore di riferimento del settore2.

(3) processo di versamento

Dopo lo modellatura, il processo di versamento diventa il ponte che collega il design alla realizzazione fisica. La chiave di questo processo sta nel controllare il riempimento liscio e rapido dello stampo da parte del metallo fuso per evitare difetti come il versamento insufficiente e le chiuse a freddo. Nel frattempo, un sistema di gating ragionevole deve essere progettato attraverso rigorosi calcoli ingegneristici basati sulla struttura specifica dell'albero a gomiti, garantendo lo stato di flusso del metallo fuso nello stampo soddisfa le aspettative e gettando le basi per la successiva formazione di formazione3.

(4) raffreddamento e demolizione

Al completamento del versamento, la fase di raffreddamento e demolizione è cruciale per la performance finale dell'albero motore. La velocità di raffreddamento è l'obiettivo di controllo di questo collegamento, che colpisce direttamente la qualità dell'albero motore: il raffreddamento eccessivamente veloce porta facilmente alla concentrazione di stress e al successivo cracking; Il raffreddamento eccessivamente lento riduce l'efficienza della produzione. Pertanto, è necessario controllare accuratamente il processo di raffreddamento in base al materiale e alle dimensioni dell'albero motore, applicando la teoria della conduzione del calore professionale e procedendo alle operazioni successive solo quando vengono soddisfatte le condizioni di deviazione appropriate4.

Ii. Selezione del materiale per la fusione dell'albero motore

(1) Ferro duttile

Tra i materiali di fusione dell'albero motore, il ferro duttile domina a causa della sua eccezionale performance completa. Vanta elevata forza a fatica, con un modulo elastico doppio quello della ghisa grigia. Quando vengono aggiunti elementi in lega come il rame e il molibdeno, le sue prestazioni possono avvicinarsi a quella dell'acciaio trattato con calore eliminando la necessità di un trattamento termico e offrendo migliori prestazioni di fusione rispetto all'acciaio5. Sulla base di questi vantaggi, la maggior parte degli alberi a gomito sul mercato sono realizzati in ferro duttile, utilizzando comunemente gradi come QT600-3, QT700-2 e livelli di resistenza più elevati, con queste selezioni di grado rigorosamente seguendo gli standard di prestazione del materiale nel campo dell'ingegneria meccanica.

(2) acciaio forgiato

Nonostante l'applicazione diffusa di ferro duttile, l'acciaio forgiato diventa il materiale preferito in alcune occasioni speciali in cui sono necessarie prestazioni estremamente elevate dell'albero motore. L'acciaio forgiato subisce speciali processi di forgiatura per rendere più densa la sua struttura interna, consentendogli di soddisfare i requisiti di utilizzo in condizioni di lavoro estreme, riflettendo la corrispondenza precisa della selezione dei materiali alle esigenze di condizione di lavoro6.

Iii. Sistema di controllo di qualità per la fusione dell'albero motore

(1) Monitoraggio del processo

Per garantire la stabilità della qualità dell'albero motore, stabilire un sistema di monitoraggio a processo a pieno processo è indispensabile. Dall'ispezione delle materie prime a ciascun collegamento di fusione, modanatura, versamento e raffreddamento, i parametri chiave devono essere rigorosamente monitorati. Ad esempio, monitorando attentamente la temperatura e la composizione del ferro fuso durante lo scioglimento e controlla accuratamente la precisione e la resistenza dello stampo di sabbia durante lo stampaggio. Questa modalità di monitoraggio completa è come impostare più "checkpoint di qualità" per il processo di fusione, garantendo efficacemente la coerenza e l'affidabilità del processo7.

(2) Rilevamento dei difetti

Anche con un rigoroso monitoraggio dei processi, il rilevamento dei difetti rimane una parte vitale del controllo di qualità. Vengono impiegate una varietà di metodi di rilevamento per condurre un "esame fisico" completo dell'albero motore: l'ispezione visiva può identificare intuitivamente difetti superficiali come fori di sabbia, fori d'aria e crepe; L'ispezione dimensionale utilizza strumenti di misurazione ad alta precisione per garantire che tutte le dimensioni dell'albero motore soddisfino i requisiti di progettazione; Le tecnologie di test non distruttive come il test delle particelle ad ultrasuoni e magnetiche possono penetrare nell'interno dell'albero manovello per rilevare difetti nascosti. L'applicazione completa di questi metodi di rilevamento costruisce un sistema di garanzia della qualità completa8.

IV. Tendenze di sviluppo del processo di fusione dell'albero motore

(1) intelligenza e automazione

Con il continuo avanzamento della tecnologia industriale, L'intelligenza e l'automazione sono diventate importanti direzioni di sviluppo per i processi di fusione dell'albero motore. La divulgazione di fusione automatizzata, modanatura, attrezzatura per versare e sistemi di rilevamento intelligenti ha realizzato una produzione completamente automatizzata dalle materie prime ai prodotti finiti. Nel frattempo, l'introduzione della tecnologia di intelligenza artificiale per analizzare e ottimizzare i dati di processo massicci può migliorare continuamente i livelli di processo e la stabilità della qualità del prodotto, il che è altamente coerente con la tendenza allo sviluppo della produzione intelligente9.

(2) verde e rispettoso dell'ambiente

Sullo sfondo della crescente consapevolezza ambientale globale, il concetto di verde e rispettoso dell'ambiente ha influenzato profondamente il processo di fusione dell'albero motore. Da un lato, vengono adottate attrezzature per il risparmio energetico e ambientali come i forni a intervento a media frequenza per ridurre il consumo di energia e le emissioni di scarico; D'altra parte, vengono compiuti sforzi per sviluppare e utilizzare materiali di stampaggio amichevoli per ridurre al minimo l'inquinamento ambientale. Inoltre, il rafforzamento del trattamento e del riciclaggio di rifiuti come scorie e acque reflue ha costruito un modello di produzione di fusione sostenibile, riflettendo il senso di responsabilità del settore per la protezione ambientale10.

(3) alte prestazioni e leggero

Per soddisfare le esigenze di sviluppo di industrie come Automotive e Aerospace, il processo di fusione dell'albero motore si sta muovendo verso prestazioni elevate e leggero. In termini di miglioramento delle prestazioni, le tecnologie di lega avanzata e l'ottimizzazione precisa del processo vengono utilizzate per migliorare continuamente la resistenza, la resistenza all'usura e la resistenza a fatica degli alberi a gomiti; In termini di innovazione dei materiali, l'applicazione di materiali leggeri come leghe di alluminio ad alta resistenza e compositi in fibra di carbonio viene attivamente esplorata per ridurre efficacemente il peso del motore e migliorare l'utilizzo dell'energia. Queste innovazioni tecnologiche sono strettamente incentrate sulle esigenze effettive del settore, dimostrando la chiara direzione dello sviluppo del processo11.

L'avanzamento della tecnologia di fusione dell'albero motore ha sempre risuonato con lo sviluppo di industrie di attrezzature elettriche. Dall'ottimizzazione delle proprietà dei materiali all'innovazione delle tecnologie di processo, ogni svolta incarna la saggezza del personale ingegneristico e tecnico. In futuro, con la continua innovazione della tecnologia, questa tecnologia di produzione di base continuerà a fare nuove scoperte nelle direzioni di intelligenza, verde e alte prestazioni, fornendo supporto più affidabile ed efficiente per le esigenze di potere in vari campi e le sue prospettive di sviluppo sono degne di continua attenzione e aspettative da parte del settore. Per informazioni dettagliate su prodotti specifici dell'albero motore, fare clic suProdotto dell'albero motorePagina per la visualizzazione.

Fonti di riferimento

[1] Foundry Institution della società di ingegneria meccanica cinese.Manuale di casting[M]. China Machine Press, 2019.Collegamento

[2] Wendeng Tengren Crank Shaft Co., Ltd. Sito ufficiale. Introduzione alla tecnologia aziendale [EB/OL].Collegamento

[3] Zhang Hongbo, et al.Tecnologia di fonderia[M]. Tsinghua University Press, 2020.Collegamento

[4] Wang Xiaotian.Principi di solidificazione dei metalli[M]. Science Press, 2018.Collegamento

[5] GB/T 1348-2019,Casting di ferro duttile[S]. China Standards Press, 2019.Collegamento

[6] Commissione editoriale del Manuale di progettazione meccanica.Manuale di progettazione meccanica[M]. China Machine Press, 2016.Collegamento

[7] Li Huailin, et al.Casting di controllo di qualità e tecnologia di test[M]. Press dell'industria chimica, 2017.Collegamento

[8] Comitato per gli standard di test non distruttivi.Compilazione di standard di test non distruttivi[M]. China Metrology Press, 2018.Collegamento

[9] Ministero dell'industria e della tecnologia dell'informazione.Piano di sviluppo per la produzione intelligente (2016-2020)[Eb/ol].Collegamento

[10] China Foundry Association.Tabella di marcia della tecnologia di casting verde[Eb/ol].Collegamento

[11] Society of Automotive Engineers of China.Rapporto sulla tendenza dello sviluppo della tecnologia leggera automobilistica[Eb/ol].Collegamento