Процесс изготовления коленчатого вала

Как «сердце» силового оборудования, двигатель опирается на коленчатый вал в качестве критического компонента для преобразования поршневого линейного движения поршней в вращательное движение. Процесс литья коленчатого вала является основной технологией, которая придает производительность этой жизненно важной части. Комплексное понимание этой технологии требует систематического анализа потоков процесса, выбора материалов, контроля качества и тенденций развития - в целях воплощения глубокой интеграции материаловедения и производства.

I. Основные процессы литья коленчатого вала

(1) Процесс плавления

Как отправная точка кастинга, процесс плавления непосредственно определяет основные свойства материала коленчатого вала. А

 Ключевой целью является получение высокотемпературного, с низким содержанием корпуса чистого расплавленного железа, которое служит основой для производства высококачественных пластичных железных вок-валов. Домашняя технология плавления превратилась из традиционных печей Cupola до двухэтапного процесса предварительной дежульфуризации: «Cupola Malling + Desulfurization + Desulfurization + индукционная печь.1Полем Расширенные инструменты обнаружения, такие как вакуумные спектрометры, действуют как «интеллектуальные системы мониторинга» для качества расплавленного железа, мониторинг его состава в режиме реального времени для обеспечения строгого соответствия стандартам качества.

(2) Процесс формования

После таянияначинается процесс формования, критический шаг в передаче геометрической формы в коленчатый вал. Процесс литья воздуха стал предпочтительной технологией для многоязких сложных коленчатых валов из-за его значительного преимущества деформации нулевого отскока в песчаных формах. С точки зрения применения в отрасли, некоторые ведущие внутренние предприятия ввели связанное оборудование из технологий литья, таких как Германия и Италия. Однако из -за ограничений затрат введение полных производственных линий остается редким. Wendeng Tengren Crankshaft Co., Ltd. является типичным представителем, с его технологическим применением, обладающим важной отраслевой справочной ценностью2.

(3) Процесс заливки

После формования, процесс заливки становится мостом, соединяющим конструкцию с физической реализацией. Ключ этого процесса заключается в управлении гладким и быстрым наполнением плесени расплавленным металлом, чтобы избежать дефектов, таких как недостаточная заливка и холодные отключения. Между тем, разумная система стробирования должна быть разработана с помощью строгих инженерных расчетов, основанных на конкретной структуре коленчатого вала, обеспечивая состояние потока расплавленного металла в форме, соответствует ожиданиям и закладываю основу для последующего качества формирования3.

(4) Охлаждение и демольд

По завершении залив, Стадия охлаждения и дедолгации имеет решающее значение для окончательного исполнения коленчатого вала. Скорость охлаждения является направлением управления этой связью, непосредственно влияя на качество коленчатого вала: чрезмерно быстрое охлаждение легко приводит к концентрации напряжений и последующему растрескиванию; Чрезмерное медленное охлаждение снижает эффективность производства. Следовательно, необходимо точно управлять процессом охлаждения на основе материала и размеров коленчатого вала, применения профессиональной теории теплопроводности и перемещения только к последующим операциям, когда соответствуют соответствующие условия для положения.4.

II Выбор материала для литья коленчатого вала

(1) пластичный железо

Среди материалов литья коленчатого вала, пластичный железо доминирует из -за его выдающейся всесторонней работы. Он может похвастаться высокой усталостью, с упругим модулем вдвое больше, чем у серого чугуна. При добавлении таких элементов, как медь и молибден, его производительность может приблизиться к производительности, обработанной на термообработанной стали, устранение необходимости термообработки и предлагая лучшие характеристики литья, чем сталь5Полем Основываясь на этих преимуществах, большинство коленчатых валов на рынке изготовлены из пластичного железа, обычно используя такие оценки, как QT600-3, QT700-2 и более высокие уровни прочности, причем эти выборы строго строго следуют стандартам материалов в области машиностроения.

(2) Кованая сталь

Несмотря на широкое применение пластичного железа, кованая сталь становится предпочтительным материалом в определенных особых случаях, когда требуется чрезвычайно высокая производительность коленчатого вала. Кованая сталь подвергается специальным процессам кощу, чтобы сделать свою внутреннюю структуру более плотной, что позволяет ей удовлетворить требования об использовании в условиях чрезвычайных рабочих6.

Iii. Система контроля качества для литья коленчатого вала

(1) Мониторинг процесса

Для обеспечения стабильности качества коленчатого валаСоздание системы мониторинга полного процесса является незаменимым. От проверки сырья до каждой связи плавления, литья, заливки и охлаждения, ключевые параметры должны строго контролироваться. Например, тщательно отслеживая температуру и состав с расплавленным железом во время плавления и точно контролировать точность и прочность песка во время литья. Этот комплексный режим мониторинга похож на настройку нескольких «качественных контрольных точек» для процесса литья, эффективно гарантируя согласованность и надежность процесса и надежность7.

(2) Обнаружение дефектов

Даже со строгим мониторингом процесса, обнаружение дефектов остается жизненно важной частью контроля качества. Разнообразные методы обнаружения используются для проведения комплексного «физического обследования» коленчатого вала: визуальный осмотр может интуитивно идентифицировать поверхностные дефекты, такие как песчаные отверстия, воздушные отверстия и трещины; Dimensional Inspection использует высокопроизводительные инструменты измерения для обеспечения того, чтобы все размеры коленчатого вала соответствовали требованиям проектирования; Технологии неразрушающего тестирования, такие как ультразвуковое тестирование и магнитные частицы, могут проникнуть в внутреннюю часть коленчатого вала для обнаружения скрытых дефектов. Комплексное применение этих методов обнаружения строит полную систему обеспечения качества8.

IV Тенденции развития процесса литья коленчатого вала

(1) интеллект и автоматизация

С постоянным развитием промышленных технологий, интеллект и автоматизация стали важными направлениями разработки для процессов литья коленчатого вала. Популялизация автоматического плавления, литья, заливного оборудования и интеллектуальных систем обнаружения реализовала полностью автоматизированную добычу от сырья до готовой продукции. Между тем, внедрение технологии искусственного интеллекта для анализа и оптимизации массовых данных процесса может постоянно повышать уровень процессов и стабильность качества продукта, что в значительной степени соответствует тенденции разработки интеллектуального производства9.

(2) зеленый и экологичный

На фоне растущей глобальной экологической осведомленностиКонцепция зеленого и экологически чистого оказала глубокое влияние на процесс литья коленчатого вала. С одной стороны, энергосберегающее и экологическое оборудование, такое как среднечастотные индукционные печи, принимаются для снижения потребления энергии и выбросов выхлопных газов; С другой стороны, предпринимаются усилия по разработке и использованию экологически чистых формованных материалов, чтобы минимизировать загрязнение окружающей среды. Кроме того, укрепление обработки и утилизации отходов, таких как шлак и сточные воды, создали модель устойчивого производства кастинга, отражая чувство ответственности отрасли за охрану окружающей среды10.

(3) Высокая производительность и легкий вес

Для удовлетворения потребностей в развитии таких отраслей, как автомобильная и аэрокосмическая промышленность, Процесс литья коленчатого вала движется к высокой производительности и легким. С точки зрения повышения производительности, расширенные технологии легирования и точная оптимизация процессов используются для постоянного повышения прочности, устойчивости к износу и устойчивости к устойчивости коленчатых валов; С точки зрения материальных инноваций, применение легких материалов, таких как высокопрочные алюминиевые сплавы и композиты из углеродного волокна, активно исследуется для эффективного снижения веса двигателя и улучшения использования энергии. Эти технологические инновации тесно сосредоточены на фактических потребностях отрасли, демонстрируя четкое направление разработки процесса11.

Прогресс технологии литья коленчатого вала всегда резонировал с разработкой индустрии энергетического оборудования. От оптимизации свойств материалов до инноваций технологий процесса, каждый прорыв воплощает мудрость инженерного и технического персонала. В будущем, благодаря непрерывному инновациям в технологии, эта основная технология производства будет продолжать делать новые прорывы в направлениях интеллекта, зелени и высокой производительности, обеспечивая более надежную и эффективную поддержку потребностей в энергетике в различных областях, и ее перспективы развития достойны постоянного внимания и ожидания от отрасли. Для получения подробной информации о конкретных продуктах коленчатого вала, пожалуйста, нажмитеПродукт коленчатого валаСтраница для просмотра.

Справочные источники

[1] Литейный институт китайского инженеринского общества.Кастинг справочник[М]. China Machine Press, 2019.Связь

[2] Wendeng Tengren Crankshaft Co., Ltd. Официальный сайт. Введение технологий компании [EB/OL].Связь

[3] Zhang Hongbo, et al.Технология литейного производства[М]. Tsinghua University Press, 2020.Связь

[4] Ван Сяотиан.Принципы затвердевания металла[М]. Science Press, 2018.Связь

[5] GB/T 1348-2019,Пластичные железные отливки[S]. China Standards Press, 2019.Связь

[6] Редакционная комиссия по механическому проектированию.Справочник по механическому дизайну[М]. China Machine Press, 2016.Связь

[7] Li Huailin, et al.Технология контроля качества и тестирования литья[М]. Химическая индустрия Пресс, 2017.Связь

[8] Комитет по стандартам неразрушающего тестирования.Компиляция неразрушающих стандартов тестирования[М]. China Metrology Press, 2018.Связь

[9] Министерство промышленности и информационных технологий.План развития интеллектуального производства (2016-2020)[EB/OL].Связь

[10] Китайская литейная ассоциация.Дорожная карта технологии зеленого кастинга[EB/OL].Связь

[11] Общество автомобильных инженеров Китая.Отчет о тенденции разработки автомобильной легкой технологии[EB/OL].Связь