基于MAGMA解决博杜安柴油机主轴承盖铸造缺陷.pdf

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1、2017年第4期铸造设备与工艺竺塑2生墨旦!Q旦盟望!竖垦Q旦!里坠垦堕!垒盟旦堡堡旦塑Q垦Q!翌垒竺g：兰Q12坠·应用研究·doi：10．16666／j．cnki．issnl004—6178．2017．04．011基于MAGMA解决博杜安柴油机主轴承盖铸造缺陷孙玉成L2，姜爱龙2，田普昌2，刘庆义1,2(1．内燃机可靠性国家重点实验室，山东潍坊261061；2．潍柴动力股份有限公司制造工程部，山东潍坊261061)摘要：针对轴承盖硬度分布不均、缩松缩孔等质量问题，基于MAGMA铸造CAE软件对主轴承盖的多种工艺方案进行了对比分析计算，模拟对比不同方案的铸件凝固顺序及

2、缩松缩孔缺陷分布，在优化产品结构的基础上设计出最优的工艺方案，最终获得合格铸件。关键词：铸造缺陷；CAE；轴承盖；球墨铸铁中图分类号：TG241文献标识码：A文章编号：1674—6694(2017)04—0030—04ApplicationofMAGMAonSolvingMainBearingCapDefectsofBaudouinDieselEngineSUNYu—chen91,2JIANGAi—lon92，TIANPu-chan92，LIUQing-yil'2(1．StateKeyLaboratoryofE喇船Reliability，WeifangShandong2

3、61061，China；2．ManufactureEngineeringDepartment，WeichaiPowerCO．，LTD．，WeifangShandong261061，China)Abstract：Forthecastingdefectsoftheunevenhardnessdistribution，shrinkageandporosity，MAGMAwasusedtocomputeandanalyzesomedifferentprocessofmainbeatingcapandthesolidificationorderofdifferentpartoft

4、hecastingandshrinkagedistribution．Thestructureofthebeatingcapwasimprovedinordertoachievethebestcastingprocessandthecastingswithgoodqualitywereobtained．Keywords：castingdefects，CAE，beatingcap，ductileiron主轴承盖是发动机中用来支撑曲轴的重要结构零件，其与机体配合，在起到支撑曲轴的同时承受较大的交变冲击载荷，铸件毛坯不允许有焊补、夹杂、裂纹等表面缺陷和缩孔缩松等影响强度的内部缺

5、陷[1】。现有博杜安M26／M33系列柴油机主轴承盖，材质为QT500—7，铸件毛坯结构如图1所示，螺栓孔在两侧分布，图示中心线为螺栓孔中心，孔直径为25mm，孔中心与图示前后面等距。铸件主要壁厚为60mm，轮廓尺寸为230mmx155mm×60mm，采用潮模砂工艺，水平分型。2铸造工艺及问题分析2．1铸造工艺初始铸造工艺如图2所示，一箱四件，每两件共用一个普通冒口和一个加热冒口，冷铁分三个部＼≯。l▲一．j图1主轴承盖结构位布置：1栉冷铁为环形，位于瓦口下方、随形；勰冷铁为半圆型，位于瓦口内表面上型部分、随形；3#冷铁位于端部中间。轴承盖铸件主要化学成分如表1所示，浇

6、注温度为1350℃，浇注时间约17S．表1轴承盖的主要化学成分I元素CSiMnSPMgl收稿日期：2017—03—29作者简介：孙玉成(1982一)，男，山东莱西人，工程师，主要研究方2．2缺陷问题某会顼I

7、向：霪警蔫：慧洲CA譬謦蓄黧蒌霉；萎狲个性化1)铸件加工后螺栓孔位置存在批量缩松缺陷，：2016基金项目年度工信部智能制造专项(装备复杂零部件个性化l，坷’l十川u上，口骑≈1王1L，

8、卫且什位j儿里爿日忪‘吠阳，快速定制智能制造新模式)如图3a)所示。·30·垫!堕箜兰塑坠玉廛塑龙，田普昌，刘庆义：基于MAGMA解决博杜安柴油机主轴承盖铸造缺陷铸造设备与工艺图2初

9、始铸造工艺2．3问题分析根据图2初始铸造工艺可知，螺栓孔处为内浇口及冒口颈的连接位置，在铸件浇注过程中会导致局部温度过高、凝固速率较慢，最终导致局部硬度∽。冒，．偏低，因而会造成压溃现象。根据图4所示表面缺陷的微观形貌可知缺陷‘仅存在表层，深度小于0．5mm，可以排除铸造缩松⋯““缺陷。结合图2铸造工艺情况，可以判断造成该缺陷的原因是该位置放置的冷铁导致局部激冷，造成”““表面硬度不均，机加工过程精度无法保证，即表面粗糙度不一致。2)轴承盖主轴孔在精加工后存在不同程度的表面缺陷，加工质量差，其宏观、微观形貌分别如图3b)、图4所示。3)装