Что такое отливка коленчатого вала и как ее изготавливают?

Быстрый ответ

Отливка коленчатого вала — это коленчатый вал, изготовленный путем заливки расплавленного металла (обычно чугуна или ковкого чугуна) в песчаную форму. Этот метод производства позволяет получить сложную геометрию коленчатого вала для дизельных двигателей с меньшими затратами и широко используется вавтомобильные, дизельные и промышленные двигатели.

Что такое отливка коленчатого вала и для чего она нужна?

Отливка коленчатого вала является важнейшим компонентом двигателя, который преобразует линейное движение поршней во вращательное движение. Он передает энергию сгорания от поршней к трансмиссии, позволяя двигателям эффективно выдавать мощность.

В отлитом коленчатом валу расплавленный металл заливается в заранее сформированную форму, чтобы сформировать главные шейки коленчатого вала, шатунные шейки и противовесы в единую интегрированную конструкцию. Это делает литье особенно подходящим для изготовления изделий сложной геометрии, достижение которых другими методами производства было бы сложно или дорого.

Отливки коленчатого вала широко используются в легковых автомобилях, дизельных двигателях, сельскохозяйственной технике, энергетическом оборудовании и различных промышленных применениях.

Почему многие коленчатые валы изготавливаются из отливок?

Многие коленчатые валы изначально отливаются, поскольку литье обеспечивает оптимальный баланс между экономической эффективностью, гибкостью конструкции и масштабируемостью производства.

По сравнению с ковкой или обработкой заготовок, литье позволяет производителям:

• Изготовление сложных форм с меньшим количеством этапов обработки

• Сокращение затрат на инструменты и материалы

• Эффективная поддержка средних и больших объемов производства

Для двигателей малой и средней мощности литые коленчатые валы обеспечивают достаточную прочность и сопротивление усталости, сохраняя при этом конкурентоспособную цену, что делает их практичным выбором для OEM и послепродажного обслуживания.

Распространенные материалы, используемые в отливках коленчатого вала

Выбор материала играет решающую роль в определении производительности, долговечности и срока службы отливки коленчатого вала. Общие материалы включают в себя:

• Серый чугун– Экономичность, хорошее гашение вибраций, обычно используется в двигателях малой мощности.

• Ковкий чугун (SG Iron)– Более высокая прочность на разрыв и сопротивление усталости, широко используется в автомобильных и дизельных двигателях.

• Сплав чугуна– Улучшенные механические свойства для более высоких нагрузок и промышленного применения.

Выбор материала зависит от нагрузки двигателя, условий эксплуатации и требований жизненного цикла.
【Внутренняя ссылка: Руководство по выбору материала коленчатого вала】

Как изготавливается отливка коленчатого вала?

В общем, процесс литья коленчатого вала включает подготовку формы, заливку расплавленного металла, контролируемое затвердевание, очистку, термообработку, механическую обработку и окончательный контроль.

Ключевые этапы производства

1. Проектирование и подготовка пресс-формы
Инженеры проектируют коленчатый вал с помощью программного обеспечения САПР, определяя такие параметры, как длина хода, размеры шейки и конфигурация противовеса. Затем создаются шаблоны для формирования одноразовых форм из песка, способных выдерживать высокие температуры.

2. Проектирование литниковой системы
Система литников и стояков предназначена для обеспечения плавного потока металла, минимизации турбулентности и уменьшения дефектов отливки, таких как пористость и усадка.

3. Плавление и заливка
Отобранные металлические сплавы плавятся в контролируемых печах и заливаются в песчаные формы при точных температурах, чтобы обеспечить правильное заполнение и металлургическое качество.

4. Охлаждение и затвердевание
Расплавленный металл охлаждается и затвердевает внутри формы. Скорость охлаждения тщательно контролируется, чтобы избежать внутренних напряжений и трещин.

5. Демонтаж и очистка
После застывания песчаную форму удаляют. Черновая отливка коленчатого вала очищается от остатков песка и литниковых материалов.

6. Термическая обработка и механическая обработка.
Процессы термообработки улучшают механические свойства, после чего следует грубая и прецизионная механическая обработка для достижения точности размеров и качества поверхности.

7. Проверка и контроль качества
Проверка размеров и неразрушающий контроль гарантируют соответствие коленчатого вала техническим требованиям и требованиям качества.

Литье коленчатого вала по сравнению с другими методами производства

Хотя литье коленчатого вала широко используется, другиеметоды производства такие как ковка и обработка заготовок, также доступны.

Литье обычно выбирают из-за его экономической эффективности и гибкости конструкции, тогда как ковка обеспечивает более высокую усталостную прочность для тяжелых условий эксплуатации. Обработка заготовок в основном используется для высокопроизводительных или гоночных двигателей, где точность перевешивает соображения стоимости.

Отливки коленчатого вала как отправная точка для механической обработки

Во многих случаях отливка коленчатого вала служит отправной точкой для дальнейшей обработки. В зависимости от требований применения он может поставляться в следующем виде:

• Аколенчатый вал пустойдля обработки на стороне клиента

• Аполностью обработанный коленчатый валготов к сборке

Понимание того, следует ли использовать чистый или готовый коленчатый вал, является важным решением о покупке для OEM-производителей и дистрибьюторов.

Заключение

Литье коленчатого вала является экономичной и надежной основой для изготовления коленчатых валов, используемых в автомобильных, дизельных и промышленных двигателях. Благодаря сочетанию гибкой конструкции, подходящих материалов и проверенных производственных процессов литье остается предпочтительной отправной точкой для многих применений коленчатых валов.

Для международных покупателей и инженеров понимание того, как изготавливаются отливки коленчатого вала и как выбор материала и обработка влияют на производительность, имеет важное значение при выборе квалифицированного OEM-поставщика.