道依茨系列缸体粘砂、烧结及脉纹的形成与控制

发布时间：2020-07-01 22:36

【摘要】：作为发动机的主体,缸体也是发动机总成产品中最重要的零件。道依茨系列缸体是一汽自主品牌解放重卡核心部件之一,该缸体马力大,技术含量高,市场前景好。由于该缸体几何形状复杂,外表面粘砂、内腔烧结及脉纹比较严重,给发动机质量带来一定的影响,同时给铸件清理工作带来一定困难,并且在加工后,内腔烧结及脉纹清理依然需要很大工作量,如何解决道依茨缸体表面质量和内腔清洁度的问题迫在眉睫。道依茨系列缸体的粘砂主要属于机械粘砂及由于排气不畅造成的气爆粘砂,而道依茨缸体表面产生机械粘砂及气爆粘砂又主要与型砂的使用性能和排气结构有很大的关系。经过跟踪分析,型砂中有效煤粉含量过低且调整不及时是道依茨缸体表面产生机械粘砂的原因之一,合理的调整型砂中有效煤粉含量,缸体表面机械粘砂得到了有效的控制;当型砂中有效煤粉含量或含泥量过高时,就会使型砂的发气量过大,从而在浇注过程中产生气爆现象,最终导致道依茨缸体表面产生气爆粘砂;混砂时间对型砂的性能有较大的影响,适当的延长混砂时间可以提升型砂的透气性和湿压强度,能极大的减轻道依茨缸体表面粘砂倾向。陶瓷砂和涂料的使用可以极大的提升砂芯的抗烧结及脉纹能力,减轻道依茨缸体内表面的烧结或脉纹产生倾向,但在陶瓷砂与硅砂重量比1:2混配且涂料比重相同的情况下,防炸裂涂料比普通水基涂料具有更好的抗烧结及脉纹功效。砂芯在树脂含量一定的情况下,陶瓷砂加入量的多少在一定程度上并不影响芯砂的强度和发气量;但是在树脂含量和陶瓷砂加入量一定时,加入防脉纹添加剂后的芯砂强度会大幅降低,而发气量会显著升高。通过计算原有道依茨系列65D、56D、52D缸体型板排气系统的排气量,采用增加通气针、积气块和加粗通气针等方式对道依茨系列缸体型板排气系统进行改善后,再配合型砂性能的精细控制,道依茨缸体表面粘砂问题得到了有效的解决,极大的提升了生产效率,也保障了铸件质量,并且这一措施已经推广应用到其它系列缸体铸件的生产中,也取得了比较理想的效果。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U466;TG24
【图文】：

机械粘砂,影响因素

（5）型砂方面粒度要均匀，保证砂型的紧实度；砂型的透气性要保持在一个合理范围内；型砂中抗粘砂材料要足够。（6）在制芯方面，从制芯材料、混砂、制芯设备、制芯过程、涂料、工装等几个方面提出详细的控制要求。（7）在造型方面，从砂型硬度、砂型表面质量、脱模剂使用量、砂型涂料使用、冷热材料互相作用几个方面提出详细的控制要求。（8）金属液成分要减少金属氧化物、减少低熔点成分，尽可能减少高温浇注设计。（9）浇注温度高是产生铸件粘砂的主要因素，同时在浇注过程中浇包要保持合适的高度。一汽铸造有限公司无锡分公司蒋智慧等人针对铸铁件常见铸造缺陷的防止方法进行了系统的研究[34]，他们认为防止铸件机械粘砂要做好以下防止措施：（1）型砂尽可能采用耐火度较高的原砂。（2）对于特殊需求，必须要采用特殊砂。（3）工艺允许范围内，尽可能较低铸件的浇注温度。（4）砂型硬度要足够高；砂芯保证表面质量；涂料工艺要合适。

化学粘砂,影响因素,脉纹缺陷

图 1-2 化学粘砂影响因素[35]腔烧结及脉纹缺陷控制研究现状砂烧结及脉纹是铸件常见的缺陷中的一种，特别是汽车发动机内腔烧结及脉纹缺陷尤为突出。对于树脂砂芯热开裂和铸件内的产生机理，铸造工作者开展了很多研究[36-37]，特别是近年来盖等典型铸件内腔烧结及脉纹缺陷的形成机理及防止措施进行究，并取得了一定进展。

【参考文献】