Cylinderblokstøbning: Det solide fundament i motorens "hjerte"

I en intern forbrændingsmotor er cylinderblokken den kernestruktur, der bærer hele kraftsystemet og er kendt som "hjertets skal af motoren". Cylinderblokstøbning , som en af dens mest originale og kritiske komponenter, er ikke kun relateret til ydelsen, pålideligheden og livet for hele maskinen, men bestemmer også direkte produktionsomkostningerne og gennemførligheden af efterfølgende behandling.

1. Hvad er cylinderblokstøbning?

Cylinderblokstøbning refererer til den uforarbejdede cylinderblok blank fremstillet af støbningsprocessen, som er en af de vigtigste strukturelle komponenter i forbrændingsmotoren. Dets hovedfunktion er at understøtte bevægelige dele såsom stempler, krumtapaksler og forbindelsesstænger, bære virkningen af høj temperatur og højtryksgasser genereret ved forbrænding og opretholde motorens samlede stivhed. På grund af ekstremt hårde arbejdsvilkår er styrken, termisk stabilitet, slidstyrke og processabilitet af cylinderblokstøbninger ekstremt høj.

2. Analyse af mainstream -materialer: Kampen mellem grå støbejern, duktilt jern og aluminiumslegering
Der er tre hovedtyper af materialeudvælgelse til cylinderblokstøbegods:

Grå støbejern (HT250, HT300 osv.): Traditionelle materialer, lave omkostninger, fremragende casting -ydelse, god stødabsorption og forarbejdningspræstation, stadig dominerende i mellem- og lavhastighedsdieselmotorer og nogle benzinmotorer.

Duktilt jern: Højere styrke, bedre trækstyrke og påvirkningsejhed end gråt støbejern, der er egnet til motorer med høj belastning.

Aluminiumslegering (såsom al-Si-legering): Repræsentativ for letvægtstrend, med fremragende termisk ledningsevne og behandlingsegenskaber, er det foretrukne materiale til moderne personbil benzinmotorer.

Efterhånden som bilindustrien udvikler sig mod energibesparelse, emissionsreduktion og letvægt, erstatter aluminiumslegeringscylinderblokke gradvist traditionelt støbejern, men inden for tunge dieselmotorer har grå støbejern stadig uerstattelige fordele.

3. Mainstream -procesrute for cylinderblokstøbning
Fremstillingsprocesskravene til cylinderblokstøbning er ekstremt høje, som ikke kun skal opfylde støbningen af komplekse strukturer, men også kontrollere dimensionel nøjagtighed og organisatorisk ensartethed. Hovedprocessen er som følger:

1. støbning og kernekasse design
Støbematerialer såsom harpiks sand, leresand eller vandglas sand bruges, kombineret med en flerparts overfladestruktur for at sikre præcisionsstøbning af komplekse strukturer såsom det indre hulrum og kølevandsjakke. Vandjakken og oliekanalsdele kræver normalt præcis placering med hule sandkerner.

2. smeltning og hældning
Sammensætningen af metaller skal kontrolleres strengt under smeltning, især indholdet af elementer såsom C, Si, Mn, S og P. Hældningstemperaturen styres generelt mellem 1300 og 1400 ℃ for at undgå støbningsdefekter såsom kold lukning og krympning.

3. varmebehandling og organisatorisk regulering
Nogle højtydende cylinderstøbegods kræver normalisering, annealing eller aldringsbehandling for at forbedre organisatoriske egenskaber, varme revne modstand og forarbejdningsstabilitet.

4. rengøring og inspektion
Inklusive slibning af burrs, sandblæsning til fjernelse af oxidskala, fejldetektion (såsom røntgenstråle, ultralyd), størrelsesdetektion osv., For at sikre kvalitetspasningshastigheden for støbegods.

4. Strukturelt optimeringsdesign: Kunsten at afbalancere styrke og lethed
Fremragende cylinderblokstøbegods må ikke kun "støbes", men også "godt brugt". Følgende punkter skal tages i betragtning i strukturelt design:

Rimelig layout af cylinderforing og vandjakke: Sørg for køleeffektivitet og vægttykkelse ensartethed.

Arrangement af ribbenplade: Forbedre seismisk ydeevne og reducere resonans.

Integreret design af oliekanal/vandkanal: Forbedre pladsudnyttelse og let behandling.

Præcisionsdesign af flange og montering af hulposition: Sørg for forsegling og matchning med cylinderhoved, krumtaphus og andre komponenter.

Ved hjælp af CAD/CAE-softwaremodellering og analyse har flere og flere producenter opnået transformationen fra "Experience Design" til "datadrevet".

Cylinderblokstøbning Skulder den grundlæggende mission for magtkernen. Uanset om det er materiel innovation, procesoptimering eller intelligent opgradering, er high-end fremstillingsfunktionerne bag det en vigtig indikator for et lands udstyrsindustrieniveau. I fremtiden, med en dybdegående promovering af grøn fremstilling og digital transformation, vil cylinderblokke støbegods også spille en uerstattelig rolle på et højere niveau.