收藏
点赞
微博
微信
阅读
2031

3D打印汽车发动机缸体

白小令
2022-02-21 15:17:58

在工业生产中,汽车发动机缸体是汽车发动机的心脏,一般用灰铸铁铸成。

  常见的气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支撑曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间,其中,在气缸内部铸有许多加强筋,冷却水套和润滑油道等,所以,缸体结构复杂,产品尺寸要求高,壁厚都在5-7mm范围之内,缸体水套砂芯只有4mm宽,导致铸造难度高。

目前,该类缸体普遍使用无箱组芯造型浇注工艺,一般采用的造型材料分为三乙胺冷芯砂、呋喃树脂砂、派普树脂砂、覆膜砂。由于造型材料的不同,其制芯方法又分为手工制芯和制芯机制芯。在传统工艺中,缸体有曲轴箱砂芯、前后端砂芯、盖芯、水套芯、挺杆芯、油道、水道芯等,将这些砂芯组装成一体后,浇注铁水冷却后获得缸体毛坯,其中,在其组芯过程中,一般采用专用夹具结合手工测量的方式控制组芯精度。

  但是,传统工艺中也存在以下问题:这样的制芯、造型工艺制作出来的砂芯繁多,组芯方式又复杂,过程控制要求繁琐,对于现场工人的技能等级要求高;同时,由于在制作过程中产品尺寸难以控制,导致尺寸误差大。因此,现有技术中,由于这些因素的影响,时常导致铸件由于尺寸不合格等原因而报废,废品率高达30%;同时,在试制新产品时如果采用该工艺,由于需要制作模具,花费约5万元以上,产品试制成本很高,且生产验证周期长达4-5周,不利于新产品的研发。因此,如何设计出一种生产高质量和低废品率铸件、降低组芯造型难度、操作简单、缩短生产周期的组芯造型工艺,成为目前急需解决的技术难题。

传统工艺 :

重:5095g

冷却表面:823 厘米

3D打印工艺 :

重:1919g 

冷却表面:10233 cm2

应用结果:

 ▪ 零件性能和复杂度提高

 ▪ 缩短开发周期

 ▪ 节省材料,降低研发成本

本发明属于汽车发动机缸体类铸件的制造领域,具体涉及一种汽车发动机缸体3D打印生产方法。该方法包括以下步骤:(1)浇注系统设计:根据浇注系统设计原则,采用中注开放式浇注系统;(2)砂芯设计:首先,在三维软件中绘制一个完整的铸型;然后,分别从缸口面、水套顶部位置以及法兰面3个方向进行分芯;(3)组芯造型方法:将分芯依次下芯,进行整体组芯,然后浇注。本发明通过采用3D打印技术设计了一套适用于此类铸件的组芯造型工艺,由此,降低缸体类铸件的铸件废品率和组芯造型的难度,达到生产出高质量和低废品率铸件的目的,以及简化过程控制、降低新产品研发成本、加快试制进度。

本网站转载内容为作者个人观点,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责。如果您发现本网站上有侵犯您的知识产权的内容,请与我们取得联系,我们会及时修改或删除