发动机缸盖加工切屑和毛刺的尺寸控制及清洗技术

发布时间：2025-02-08 11:47

　　发动机缸盖面铣加工时,部分切屑会飞入水套中,引起卡屑现象。水套是发动机冷却液循环流动的通道,残留在其中的切屑使得冷却液循环流动不畅,导致发动机的异常温升,对发动机的服役造成安全隐患。另外,缸盖油道相贯孔处毛刺难以有效去除,残留的毛刺会影响油道的清洁度并加剧零部件磨损。基于此,以某型号发动机缸盖为研究对象,针对水套卡屑问题,一方面研究切削参数对切屑尺寸的影响,通过改变切削参数,主动控制切屑尺寸,以利于后续清洗工艺可以有效地带走切屑;另一方面,通过CFD仿真,优化清洗工艺,使得切屑能够更顺利的被清洗液带走。针对油道相贯孔毛刺难以去除和检测的问题,一方面研究切削参数对毛刺尺寸的影响,建立切削参数和毛刺尺寸的模型,另一方面,通过有限元仿真分析,确定不同水射流载荷下,所能去除毛刺其高度与厚度的最大比值,进而可以根据已建立的毛刺尺寸数学模型,反求合适的加工区间。论文首先通过变参数面铣实验,建立了基于切削参数的切屑尺寸数学模型,以清洗试验残留切屑尺寸为约束条件,根据等值线图优化出合适的加工区间。其次,通过ANSYS Fluent模块进行了清洗工艺仿真研究,探究了不同清洗方案(单一入口、组合入口),流体...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 毛刺形成机理控制研究现状
        1.2.2 切屑形成机理控制研究现状
        1.2.3 水套和油道清洗工艺研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文组织结构
第二章 缸盖面铣切屑尺寸主动控制实验研究
    2.1 引言
    2.2 缸盖面铣实验及模型建立
        2.2.1 实验过程
        2.2.2 切屑尺寸数学模型
        2.2.3 回归模型有效性分析
    2.3 实验结果分析
        2.3.1 切削参数对切屑尺寸的影响
    2.4 基于等高线图的切削参数优化
        2.4.1 残留切屑检测
        2.4.2 面铣切削参数优化
    2.5 本章小结
第三章 发动机缸盖水套清洗过程仿真与试验验证
    3.1 引言
    3.2 基于CFD的水套清洗仿真原理
        3.2.1 流体控制方程
        3.2.2 湍流模型
        3.2.3 边界条件
        3.2.4 数值离散化方法与求解步骤
    3.3 清洗流场分析评价标准
        3.3.1 流速分布
        3.3.2 压力分布
    3.4 基于ANSYS Fluent模块的流体仿真结果分析
        3.4.1 单一口清洗仿真结果
        3.4.2 组合口清洗仿真结果
        3.4.3 清洗策略
    3.5 水套清洗试验验证
        3.5.1 试验目的
        3.5.2 试验设备与工件
        3.5.3 清洗试验方案
        3.5.4 清洗试验结果
    3.6 本章小结
第四章 缸盖相贯孔毛刺形成过程仿真与尺寸建模
    4.1 引言
    4.2 相贯孔毛刺形成过程仿真
        4.2.1 相贯孔毛刺仿真模型建立
        4.2.2 有限元求解方式
        4.2.3 相贯孔毛刺形成过程分析
    4.3 相贯孔毛刺尺寸建模与控制
        4.3.1 实验方案
        4.3.2 毛刺尺寸建模
        4.3.3 毛刺尺寸模型有效性验证
        4.3.4 切削参数对毛刺尺寸的影响
    4.4 本章小结
第五章 缸盖油道高压水射流去毛刺工艺优化
    5.1 引言
    5.2 水射流去毛刺建模
        5.2.1 仿真模型
        5.2.2 材料特性
        5.2.3 定义载荷
    5.3 水射流去毛刺仿真结果
    5.4 相贯孔钻削合适的加工区间
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：4031476