WP10柴油机铸件气孔缺陷控制中排气系统的应用.pdf

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1、2017年第4期铸造设备与工艺兰Q!!堡墨旦!Q旦堕旦垦!垦Q旦!里坠垦堕!垒堕旦堡鱼旦堕Q垦Q鱼!垒旦g：兰Q!!堂兰·铸造工艺·doi：10．16666／j．cnki．issnl004-6178．2017．04．002WPIO柴油机铸件气孑L缺陷控制中排气系统的应用王超，齐亚平，杜纪柱，刘婧，李兆建(潍柴动力(潍坊)铸锻有限公司，山东潍坊261199)摘要：WPIO发动机铸件内腔形状复杂，砂芯众多，排气系统畅通与否对铸件的质量影响很大。通过对砂芯预留排气通道、加强砂芯及砂型的排气等措施，保证了排气通道的通畅，预防了气孔缺陷的

2、产生。关键词：发动机铸件；气孔；排气系统；铸造工艺中图分类号：TG242文献标识码：A文章编号：1674—6694(2017)04—0003—03ApplicationofExhaustSystemonWPlODieselEngineCastingforAirHoleDefectControlwAⅣGChao，舛Ya-ping，DUJi砌U，LIUJing，UZhao-jian【WeifangCastingandFo嚼昭CO．，LTD．，WeichaiPower，WeifangShandong261199，China)Abstr

3、act：WPIOdieselenginecastinghascomplexcavityshape，manysandcoresareusedincasting．TheexhaustsystemhasagreatinfluenceonOilthequalityofcasting．Somemeasures，suchassettingexhaustchannelinsandcores，enhancingtheexhaustingabilityofmoldandcoreandSOon，wereadoptedtogetairoutsmoot

4、hlyandtopreventtheairdefect．Keyword：enginecastings，airhole，exhaustsystem，castingtechnology近年来随着汽车制造业的飞速发展，随之而来发动机制造业也迅猛发展，发动机的铸造水平也得到了极大的提高。但气孔作为最常见的铸造缺陷之一，也是铸造生产比较难预防和控制的问题。影响气孔产生的因素非常多，各种因素的关系也错综复杂。生产中任何一个小的疏忽可能导致气孔缺陷产生，甚至天气变化也会导致铸件气孔废品率的上升，造成客户的怨和经济损失【1]。本文以WPIO系列

5、柴油机缸体缸盖类铸件为例，简述合理设计排气系统对防止气孔产生及有效降低气孔废品率的重要作用。1简介发动机缸体缸盖类铸件采用砂芯众多，且由于砂芯大部分被铁液包裹，因此砂芯产生气体的多少以及气体是否能顺利排出影响着铸件产生气孔的概率。特别是因为其砂芯数量多、发气量大、气体压力大，极易产生气孔缺陷。该系列气缸体气孔通常出现在4,75mm孔内缸壁及左侧大平面处，如图1所示位置。生产的气缸盖气孔集中出现在铸件的顶部，如图2位置所示。经统计气孔废品率一度高达收稿日期：2017—05—03作者简介：2E超(1985一)，男，山东日照人，毕业于

6、北京科技大学，工程师，主要从事铸造工艺设计和工艺管理工作。10％，光气孔造成的报废就占总废品数的近70％，如图3所示的废品统计柏拉图，图中曲线为缺陷累积百分比。因此迫切需要进行工艺优化和质量改进，降低因气孔而导致的铸件报废。气孔从产生的机理来看，可以分为裹人性气孑L、侵人性气孔、析出性气孔和反应性气孔[2】。相对其他铸件而言，发动机缸体缸盖由于其功能性强，◆图l气缸体气孑L位置图2缸盖气孑L位置图3某月缸体缸盖缺陷统计柏拉图·3·垒坚：垫!Z坚壁堡垫鱼鱼兰篓兰Q!Z生箜兰塑结构复杂，砂芯众多，浇注过程中会产生大量的气体，当砂芯中

7、的气体如果不能顺利排出，极易产生气孔，这类气孔大多属于侵人性气孑L。若砂芯的排气通道不通畅，容易导致砂芯中的气体无法排出，使产品产生气孔缺陷，造成铸件报废【3]。在设计制造砂芯及在下芯、合型操作的过程中，都要采取必要的措施，使浇注时在砂芯中产生的气体，能够及时、顺利地通过芯头排出。2生产现状WPl0气缸体采用的是德国进口KW静压线湿型砂造型，三乙胺冷芯盒制芯工艺，冲天炉加电炉双炉熔炼工艺生产，缸体材料的牌号为HT250，浇注温度在(1390～1410)oC．WPl0气缸体毛坯重量为264kg，主要壁厚为10mm～40mm，一箱一

8、件，图4为WPl0气缸体的三维及浇注系统的布置模型。图4缸体三维及浇注系统布置模型WPl0气缸盖采用的是德国HWS静压线湿型砂造型，冲天炉电炉双炉熔炼工艺生产，浇注温度在(1400～1420)oC．缸盖毛坯重量为21kg，铸件壁厚一般为5nqlTl，最厚处螺栓孔