发动机箱体铸造工艺设计

摘要

本文综合分析了采用铸造工艺生产汽车发动机箱体的方法，从铸造设备、铸造模具设计、生产工艺、铸造生产中常见的问题及对策等多个角度，对铸造工艺的技术动向以及今后的研究课题提出了自己的见解。

对国内外发动机箱体铸造生产进行了总结,其材质主要以C(质量分数,下同):3.15%~3.3%,CE:3.95%~4.05%,Si/C:0.6%~0.7%的灰铸铁为主。一般选择冲天炉-有芯工频电炉进行熔炼,孕育剂仍普遍采用75SiFe,立浇底注式浇注系统和保温冒口有利于获得优质箱体,冷芯制芯工艺已逐渐取代热芯工艺。通过提高浇注温度、型砂紧实率等措施可减少箱体常见缺陷渗漏的出现。

铸造过程中合金配比工艺研究当箱体中含Cr量从0．308％上升到0．343％并不能明显增加珠光体数量和片间距的等级，但是可使铸件各部位的硬度总体呈上升趋势。铸件抗拉强度值上升幅度很大。一般可上升20～30MPa．在箱体中加入 Sn可以明显提高铸件的布氏硬度和组织中的珠光体含量，但对于提高珠光体的 片间距等级和减少渗碳体量则效果不明显。

关键词：铸造工艺；灰铸铁；模具设计

ABSTRACT

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摘要 2

ABSTRACT 3

1  前言 6

1．1课题背景 6

1．2箱体铸件国内外研究现状和发展趋势 6

1．2．1国外发动机箱体铸造技术生产状况 7

1．2．2我国发动机箱体铸件的生产状况 7

1．3灰铸铁箱体材料的发展 8

1．3．1箱体材料要求 8

1．3．2灰铸铁箱体材料 8

1．3．3灰铸铁的组织和几种合金元素的影响 9

1．3．4国内外箱体生产中灰铸铁材质的选择 13

1．4本课题研究的内容 18

2  低合金灰铸铁箱体工艺简介 19

2．1生产设备及原材料 19

2．1．1生产设备 19

2．2结构简介 19

2．3材质要求 20

2．4造型及浇注系统设计 21

2．4．1造型工艺 21

2．4．2浇注系统 22

2．5制芯及组芯工艺方案设计 23

2．5．1制芯 23

2．5．2组芯 23

2．6孕育剂的加八方法 25

2．6．1孕育机理及目的 25

2．6．2生产孕育铸铁铸件的条件 25

2．7．1原材料 26

3 合金元素对发动机箱体性能的影响 27

3．1引言 27

3．2试验装置及试验方法 28

3．2．1试验装置 28

3．2．2原材料 28

3．2．3制样 28

3．3铬对箱体力学性能和金相组织的影响 29

3．3．1试验目的及内容 29

3．3．2试验结果 29

3．4锡对箱体力学性能和金相组织的影响 22

3．4．1试验目的及内容 33

3．4．2实验结果 33

4  结论 42

致  谢 43

参考文献 44