隨著國Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)實(shí)施,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)提出了更高的要求。而活塞作為發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件,其使用工況越來越嚴(yán)苛。鋁活塞為了適應(yīng)這種高要求,向著高強(qiáng)度、高爆發(fā)壓的方向發(fā)展。此類型的活塞對(duì)鑄造提出了高標(biāo)準(zhǔn)的要求,因此本課題結(jié)合現(xiàn)在最新的技術(shù)研發(fā)了新型鑄造技術(shù)和BCM-132P鋁活塞鑄造機(jī),并對(duì)工藝和設(shè)備進(jìn)行了驗(yàn)證。首先本文闡述了新型鋁活塞鑄造工藝及設(shè)備的研究的意義,介紹了國內(nèi)外鑄造工藝、鑄造設(shè)備的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀和工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展,引出研究方向。因傳統(tǒng)鑄造方法生產(chǎn)的產(chǎn)品性能很難滿足要求,通過對(duì)鑄造過程冷卻原理的分析,提出了新型的鑄造技術(shù):燃燒室金相細(xì)化技術(shù)。并介紹了燃燒室金相細(xì)化技術(shù)的控制實(shí)施,詳述了適用于此技術(shù)的模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。使用鑄造模擬軟件MAGMA對(duì)高強(qiáng)高壓鋁活塞的鑄造過程進(jìn)行了模擬分析:在軟件中對(duì)鑄造過程進(jìn)行條件設(shè)置,通過軟件的自動(dòng)計(jì)算分析得出仿真模擬結(jié)果。根據(jù)軟件的幾個(gè)判據(jù),分析結(jié)果,得出了鑄造工藝合理的結(jié)論。通過研究了新型的全自動(dòng)鑄造機(jī)對(duì)高強(qiáng)高壓活塞進(jìn)行生產(chǎn)。對(duì)鑄造機(jī)的機(jī)械部分和傳動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)及作用做了簡單的介紹,重點(diǎn)分析計(jì)算了床身的承載能力,并對(duì)受力較大的關(guān)鍵件進(jìn)行了A... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２擠壓鑄造示意圖??采用擠壓＃造也有一定局限性，孫曉等［２３］發(fā)現(xiàn)擠壓鑄造不適合生產(chǎn)帶有內(nèi)冷??

第２章活塞鑄造工藝技術(shù)的研究及仿真分析??理想，導(dǎo)致下一個(gè)冷卻循環(huán)的冷卻水冷卻溫度不能保證，冷卻效果大大降低。??針對(duì)這些問題，本課題研發(fā)了ＣＭＲ技術(shù)，解決上述問題，更有效地提高產(chǎn)??品質(zhì)量及其一致性。如圖２－１所示，為傳統(tǒng)鑄造冷卻循環(huán)與ＣＭＲ技術(shù)冷卻循環(huán)控??制的對(duì)比圖。??控酬?????Ｊ?接具?１?！?－Ｗ念．■務(wù)支ｎ或．．｜???＾?！??＂＂＂＂＂ｔ胃顏二＇?【龜廠ｊ左褙芯冷軺水丨??丨；４卻永源玲莉水栗３＿?＿＿?澤造抗右郵Ｉ??麵＿１?？適？１Ｌ１????——ｉｗｗ｜?????ａ）傳統(tǒng)冷卻循環(huán)??……—丨外接Ａ￡Ｊｌ７ｋ?????？—ＬｌｉｌｄＭＩｌ????？孩造極?ｉ?—丨內(nèi)芯￥＾?水?ｊ??＾?—Ｉ?＇?；?Ｕ＇￥ｉ７ｉ?％＿ｒｉｉｉｉｉｉｉＦ?ｉ！????？？?一?．．?Ｖ??．４－ｓｊ水源＾■■????ｒ￣＇ＥＥｒ￣＇￣；?＇一＃￣！??—．．．－．．．．．．．」－？Ｕａ?水?－?±－＂Ｊ?Ｌ＃－ＨＪｇｆ？＾ｇｌ??Ｉ?－＂＂ｆ?１????ｂ）?ＣＭＲ冷卻循環(huán)??圖２－】ＣＭＲ與傳統(tǒng)冷卻循環(huán)控制對(duì)比??由圖２－１可知，ＣＭＲ技術(shù)采用單獨(dú)的內(nèi)循環(huán)水冷機(jī)作為動(dòng)力源，內(nèi)循環(huán)水冷??機(jī)自帶加壓水泵，冷卻水加壓后通過控制柜直接連接每一路模具，每路冷卻水單??獨(dú)電磁閥控制。冷卻水流經(jīng)模具后，通過總分水塊直接回流至內(nèi)循環(huán)水冷機(jī)。通??模具的熱水在冷水機(jī)內(nèi)部冷卻至工藝溫度，等待下一個(gè)冷卻循環(huán)。水冷機(jī)有溫控??功能，保證流入鑄造系統(tǒng)的循環(huán)水溫度恒定。本課題所研發(fā)使用的智能化冷卻控??制系統(tǒng)（ＣＭＲ技術(shù)），其具備以下

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??雜質(zhì)的污染，也能保證整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的壓力，使冷卻水能快速流經(jīng)模具帶走熱量；??內(nèi)循環(huán)水冷機(jī)具有自動(dòng)降溫功能，保證進(jìn)入模具系統(tǒng)的水溫恒定。??＿＿??［ｌ?ｉ?ｆｉＪ??圖２－２參數(shù)化控制冷卻??２．１．２模具設(shè)計(jì)??在活塞毛坯鑄造生產(chǎn)中，頂朝上鑄造方式由于操作方便和保證鑄件自下而上??順序凝固，是主流的機(jī)械化鑄造生產(chǎn)方式。但為了更好的補(bǔ)縮，一般在壁厚較大??的頂部設(shè)置補(bǔ)縮冒口，造成該部位金相組織較為粗大，而冒口周圍同時(shí)也是燃燒??室邊緣，極易因金相粗大造成燃燒室喉口開裂［４２］，因此針對(duì)以上問題，本課題??研宄出適用于鋁活塞毛坯鑄造的ＣＭＲ模具。模具各部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：??（１）頂模部分??如圖２－３所示為ＣＭＲ頂模與ＳＴＤ頂模（即標(biāo)準(zhǔn)模具Ｓｔａｎｄａｒｄ）頂模對(duì)比，２－４??為兩種頂模結(jié)構(gòu)鑄造的毛坯對(duì)比。該部分改變了傳統(tǒng)的單體結(jié)構(gòu)頂模，變?yōu)榉??體結(jié)構(gòu)，增加隨行冷卻，ＣＭＲ頂模結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)：??①頂模采用分體結(jié)構(gòu)，并在各部分中設(shè)置冷卻通道，各冷卻通道單獨(dú)控制，??最后補(bǔ)縮部位強(qiáng)化保溫，最終實(shí)現(xiàn)活塞毛坯頂部區(qū)域從外至內(nèi)順序凝固；傳統(tǒng)頂??模使用一體式結(jié)構(gòu)，并采用一個(gè)冷卻通道，不利于毛坯頂模的順序凝固。??？在頂模各部分之間設(shè)置隔熱和排氣槽，在隔絕冷卻水對(duì)另一部分的影響??的同時(shí)也兼顧增強(qiáng)金屬型模具排氣效果；傳統(tǒng)頂模無此項(xiàng)結(jié)構(gòu)，容易造成排氣不??１４??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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