基于数值模拟的发动机缸体浇注系统优化设计

发布时间：2021-01-26 03:14

　　随着可变涡轮增压技术和高压共轨直喷技术的发展,用户对柴油发动机升功率、结构紧凑性、铸件形状复杂程度和热负荷提出越来越高的要求,对柴油机关键材料及制造技术也提出更高的要求。传统的HT250材料已经不能满足柴油机机体的使用需求,迫切需要研发更高性能、更稳定可靠的柴油机机体材料。同时,随着高端低排放柴油机的发展,柴油机机体的结构越来越复杂,内部型腔尺寸精度显著提高,传统的HT250铸造工艺已不能满足新型高性能机体材料的铸造成型需求,迫切开发适合新材料的铸造工艺。本文基于Cu-Cr-Mo-Sn和Cu-Cr-Mo-Ni两种合金体系,采用四因素三水平正交实验的方法,研究不同合金元素组合对合金灰铸铁的显微组织、拉伸性能和硬度的影响,采用电子显微分析手段分析合金的断裂方式、裂纹源以及断裂机理。在此基础上,优化合金的成分和组成,研制新型高性能合金灰铸铁材料。同时,根据新型合金灰铸铁材料的凝固收缩特性,采用数字模拟加验证的方法设计D12发动机缸体的铸造工艺并优化。试验结果表明:在灰铸铁中加入合金元素Cu、Cr、Mo、Sn或者Ni,合金中珠光体的含量增加,石墨分布更均匀、细小。在Cu-Cr-Mo-Sn/Ni... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２发动机缸体上箱面??

图２－２合金元素对灰铸铁抗拉强度的影响［１８］??①细化石墨和共晶团，如Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｓｎ等；??②增加珠光体的含量，如Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｃｒ等；并细化珠光体片间距离，如Ｍｏ、??Ｖ等；??

图２－３凝固范围较窄合金冷却曲线［３５］??


本文编号：3000366