亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        鑲鑄氣缸套外表面結(jié)構(gòu)對形狀結(jié)合度的影響

        2019-09-18 01:43:14KOCHSCHLEITNERLINKE
        汽車與新動力 2019年4期
        關(guān)鍵詞:氣缸套曲軸箱模擬計算

        【德】 T.KOCH R.R?SCH D.LEITNER T.LINKE

        1 形狀結(jié)合狀況的改善

        由過共晶鋁硅合金制成鋁氣缸體曲軸箱的相關(guān)技術(shù)目前已經(jīng)得到廣泛應用,與鑄鐵氣缸體曲軸箱相比,其質(zhì)量更輕,與同類3缸1.4 L發(fā)動機鋁氣缸體曲軸箱相比,質(zhì)量能減輕40%[1],但鋁氣缸體曲軸箱必須單獨制作氣缸套工作表面,其中缸孔可以采用涂層、氣缸套熱鑲套或鑲鑄等技術(shù)。

        鑲鑄氣缸套是一種創(chuàng)新的氣缸工作表面技術(shù)[2],主要應用于壓鑄或組合砂芯鑄造工藝。與氣缸工作表面涂層和熱鑲套相比,這種工藝能夠以較少的費用形成氣缸工作表面,但是這種鑲鑄氣缸套工作表面技術(shù)不能用于金屬模重力鑄造。本文介紹了在金屬模重力鑄造情況下鑲鑄鑄鐵氣缸套時,采用改進的氣缸套及根據(jù)計算流體力學(CFD)數(shù)值模擬進行相關(guān)優(yōu)化。

        2 試驗研究的目標

        該試驗研究的目標是采用一種適合于金屬模重力鑄造的氣缸套外表面結(jié)構(gòu),以提高鑄鐵氣缸套與周圍鑄鋁的形狀結(jié)合度,其出發(fā)點是從壓鑄中鑲鑄入金屬模重力鑄鋁件中的粗糙鑄鐵氣缸套[3]。此外,模擬計算可以根據(jù)所應用的氣缸套結(jié)構(gòu)確定夾雜的氣泡。

        3 試驗方法

        將一種在鋼模中鑄造的單缸氣缸體曲軸箱樣機作為試驗樣品。試驗樣品氣缸套的尺寸仿照Volkswagen公司EA288型3缸發(fā)動機的氣缸體曲軸箱,氣缸套內(nèi)徑為79.5 mm[4]。與壓鑄時的情況不同,金屬模重力鑄造時氣缸套需要預先加熱升溫,在參考文獻[5]中,參考的溫度水平在300~400℃。壓鑄中的預試驗將稍微提高的預熱溫度作為目標,為了比較考察2種氣缸套結(jié)構(gòu),在澆鑄鋁合金(AlSi9Cu3)試驗之前將氣缸套溫度調(diào)整到500℃。用砂芯形成試驗樣品中的水套和曲軸箱幾何形狀。同時,還進行鑄造過程模擬,并用試驗結(jié)果校正。

        4 氣缸套

        鑲鑄在氣缸體曲軸箱中的氣缸套大多數(shù)具有一種組織結(jié)構(gòu)表面,可以通過機械加工或鑄造工藝形成這種特性。正如在壓鑄中所使用的粗糙鑄造表面[2]是在離心鑄造期間獲得的氣缸套外部組織結(jié)構(gòu)表面。與高壓壓鑄(HPDC)氣缸套的粗糙鑄造氣缸套相比,一種適用于金屬模重力鑄造工藝的被稱為“多刺蟲蛀狀”氣缸套的試驗氣缸套具有更為粗糙的組織結(jié)構(gòu)表面(圖1)。

        這種氣缸套外徑約85 mm,外部表面形狀輪廓高度為0.5~1.3 mm,內(nèi)徑為79.5 mm(最終精加工尺寸)。這種氣缸套的外部表面形狀輪廓是由圓柱狀金屬模上的鑄型涂料形成的,依賴于鑄型涂料成分和烘干工藝形成空腔,在離心鑄造期間由灰鑄鐵(GJL250片墨鑄鐵)[2]注滿這些空腔。金屬模的長度能達到2 m,而金屬模的內(nèi)徑則被調(diào)整到氣缸套外徑。在離心鑄造期間根據(jù)管徑大小金屬模轉(zhuǎn)速可達3 600 r/min,離心力將熔融液態(tài)金屬擠壓到金屬模壁面,鑄造金屬從外向里凝固,凝固后取出坯件進行機械加工、清洗并檢查質(zhì)量。

        圖1 氣缸套外圓表面比較

        5 試驗樣品

        試驗樣品由具有組織結(jié)構(gòu)外表面的鑄鐵氣缸套和鑄鋁件(AlSi9Cu3)組成。圖2示出了剖開的試驗樣品及其氣缸套與鋁材之間的過渡區(qū)域。

        圖2 鑲鑄氣缸體剖面

        鑄鐵氣缸套與周圍鑄鋁之間的界面特別重要,其開發(fā)目標是通過鑄造工藝和氣缸套外表面組織結(jié)構(gòu)的設計達到盡可能高的形狀結(jié)合度,因此應排除氣缸套與周圍鑄鋁之間的空氣泡,它們會阻礙燃燒室與冷卻水套之間的熱傳導。

        通常用顯微鏡檢驗氣缸套與周圍鑄鋁之間的過渡區(qū)域來查明氣缸套的形狀結(jié)合狀況,并可將縫隙高度和未結(jié)合的氣缸套輪廓長度與標準值進行比對。

        為了制作試驗樣品,將氣缸套預熱,插入電加熱的試驗金屬模中,再澆鑄AlSi9Cu3鋁合金,此時熔融鋁液的流動速度約為0.1 m/s,澆鑄開始時溫度為700℃。

        6 模擬計算

        為了進行模擬計算,分別從HPDC氣缸套(粗糙鑄造氣缸套)和試驗氣缸套(多刺蟲蛀狀氣缸套)上各取下一塊面積約15×15 mm2的樣品,由高分辨率的計算機層析X射線掃描儀(CT)(體積像素邊緣長度為10 μm)制作氣缸套結(jié)構(gòu)的計算機輔助設計(CAD)模型。圖3示出了取下的2種氣缸套樣品的CT照片。

        圖3 鑄鐵氣缸體表面的CT照片

        用于CFD模擬的工藝參數(shù)來自試驗中所獲得的過程數(shù)值和整個鑄造過程的模擬數(shù)據(jù),但是并沒有考慮到氣缸套的形狀結(jié)合狀況。為了模擬氣缸套的形狀結(jié)合狀況,將面積為15×15 mm2的樣品和形狀空隙劃分成150萬個網(wǎng)格,其中每10個棱柱條排列在界面的兩側(cè),分辨率約為70μm。

        圖4(a)示出了鑄造開始前網(wǎng)格化的氣缸套樣塊,圖4(b)是推導出的多刺蟲蛀狀氣缸套周圍鑄鋁中的空氣組分,圖4(c)是推導出的粗糙鑄造氣缸套周圍鑄鋁中的空氣組分,其中空氣組分的百分比色標由0%(藍色)~100%(紅色)??赏茖С龅戎当砻鎴D(圖5),其中多于50%的空氣組分可以在顯微鏡下看到所包含的空氣,并且可考慮轉(zhuǎn)換成等值表面圖。從圖5可清楚地識別出,與粗糙鑄造氣缸套相比,外表面優(yōu)化后的多刺蟲蛀狀氣缸套與周圍鑄鋁之間的界面上所包含的空氣要少得多。

        圖4 周圍鑄鋁中的空氣組分模擬圖

        圖5 從模擬計算結(jié)果推導出所包含的空氣

        7 試驗與模擬計算之間的比較

        為了對模擬計算結(jié)果與對真實氣缸套的檢驗結(jié)果進行比較,要確定在模擬計算中和在周圍鑄鋁中所包含的空氣。為此,試驗樣品的取樣借助于CT分析確定所包含的空氣。圖6示出了多刺蟲蛀狀氣缸套的模擬計算結(jié)果與試驗部位的CT照片。

        圖6 多刺蟲蛀狀氣缸套所包含空氣的模擬與CT照片的對比

        從模擬計算得知試驗樣品約有10%的空氣組分,比實際檢驗值15%略低。在進一步采用最佳參數(shù)進行的CFD模擬計算中,所包含的空氣組分可降低到約5%,更確切地說,氣缸套的形狀結(jié)合度可提高到95%。

        8 結(jié)論

        試驗研究結(jié)果可以確認,與采用金屬模重力鑄造的常規(guī)粗糙鑄造氣缸套相比,具有特殊組織結(jié)構(gòu)表面的多刺蟲蛀狀氣缸套在氣缸套與鋁鑄件之間能夠獲得良好的形狀結(jié)合度,經(jīng)檢驗其形狀結(jié)合度可達到85%。通過調(diào)整參數(shù),如調(diào)整鋁的熔融溫度等,可使氣缸套形狀結(jié)合度提高到90%。

        僅為氣缸套的小范圍進行澆鑄過程模擬計算,這種氣缸套在澆鑄過程期間數(shù)秒鐘內(nèi)就被熔融鋁液完全包圍,熔融鋁液處于液態(tài)狀態(tài),在如此短暫的時間內(nèi)其中組織幾乎被認定為均勻的,通過特殊的表面組織結(jié)構(gòu)確保了氣缸套的形狀結(jié)合牢度。因此,模擬計算的氣缸套結(jié)合狀況能適用于整個氣缸套外表面。

        猜你喜歡
        氣缸套曲軸箱模擬計算
        一種防拆卸式曲軸箱通風管設計驗證
        R1234ze PVTx熱物性模擬計算
        能源工程(2022年1期)2022-03-29 01:06:26
        柴油機氣缸套四點磨損分析及機體結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        增壓發(fā)動機曲軸箱通風系統(tǒng)的檢修
        發(fā)動機曲軸箱通風管道集油原因分析及改進
        Kohn-Sham Density Matrix and the Kernel Energy Method
        具有最佳熱傳導性能的噴涂Al-Fe氣缸套
        汽車文摘(2016年4期)2016-12-08 08:09:50
        擠出發(fā)泡片材褶皺分析及模擬計算
        中國塑料(2016年9期)2016-06-13 03:18:54
        某發(fā)動機曲軸箱油氣分離器設計
        實際發(fā)射工況下底排藥柱結(jié)構(gòu)完整性的模擬計算
        火炸藥學報(2014年3期)2014-03-20 13:17:43
        亚洲免费人成在线视频观看| 视频在线观看免费一区二区| 人人妻人人做人人爽| 亚洲男人第一无码av网站| 国产免费av片在线观看播放| 国产大片在线观看三级| 91精品国产综合久久青草| 少妇人妻无一区二区三区| 国产精品无码素人福利不卡| 亚洲国产综合精品 在线 一区| 久久久久久无中无码| 国产精品女同一区二区免| 国产a∨天天免费观看美女| 99久久人人爽亚洲精品美女 | 韩国女主播一区二区在线观看| 91国产精品自拍视频| 无码av中文一区二区三区桃花岛| 国产欧美亚洲精品a| 国产精品久久久久久久y| 精品视频一区二区杨幂| 青青草免费在线爽视频| 天天鲁在视频在线观看| 久久无码一二三四| 久久蜜桃一区二区三区| 久久精品免费一区二区喷潮| 中文无码乱人伦中文视频在线v| 精品综合久久久久久8888| 一区二区视频网站在线观看| 美丽的小蜜桃在线观看| 午夜成人鲁丝片午夜精品| 一本大道久久a久久综合| 日本国产一区在线观看| 国产成人无码综合亚洲日韩| 国产精品亚洲一区二区无码| 亚洲天堂免费av在线观看| 免费亚洲老熟熟女熟女熟女| 国内最真实的xxxx人伦| 狠狠躁夜夜躁人人爽超碰97香蕉| 91在线视频视频在线| 成熟人妻换xxxx| 久久棈精品久久久久久噜噜|