細數(shù)H平臺的長壽秘訣,除了先進的結(jié)構(gòu)設計、充分的試驗驗證,以及自主ECU和濰柴智慧云給予的超強保護等,濰柴獨家工藝鑄造的四氣門整體式氣缸蓋,同樣是支撐其長壽命的關鍵所在。
據(jù)濰柴鑄造工程師介紹,WP9H/WP10H四氣門整體式氣缸蓋是濰柴首次將進氣管集成到缸蓋上,毛坯外觀尺寸大,單重153Kg,內(nèi)腔復雜,最小壁厚僅有4.5mm,是典型的薄壁復雜鑄件。它能滿足180萬公里/30000小時的高可靠性和20MPa高爆壓要求,整體式氣缸蓋本體抗拉強度能達到300MPa以上,相當于一根頭發(fā)絲承受30Kg的力。
如此高規(guī)格的氣缸蓋,是如何鑄造出來的?
“這類鑄件在鑄造過程中極易出現(xiàn)變形、斷芯和芯砂燒結(jié)等情況,造成生產(chǎn)過程中效率低、尺寸一致性差等問題,這是需要我們重點攻克的難點之一?!?鑄造工程師說道。
針對WP9H/WP10H整體式氣缸蓋的鑄造工藝開發(fā)難點,項目小組進行了一系列的攻關,并且開展了系列創(chuàng)新,鑄就了WP9H/WP10H缸蓋的高可靠性和良好的性能。
創(chuàng)新一:獨創(chuàng)流水線整體組芯、平組立澆、一箱多件的鑄造工藝技術
“傳統(tǒng)鑄造工藝中容易出現(xiàn)鑄件整體變形、尺寸精度差、無法實現(xiàn)高節(jié)拍生產(chǎn)的問題。為此,我們獨創(chuàng)了流水線整體組芯、平組立澆、一箱多件的鑄造工藝技術?!?
與傳統(tǒng)的鑄造技術相比,平組立澆工藝解決了缸蓋變形的問題;整體自動組芯下芯技術,以及砂芯快速粘結(jié)與緊固等相關技術,實現(xiàn)了按節(jié)拍高效生產(chǎn)。
創(chuàng)新二:采用特種鑄造材料,耐高溫、潰散性好
“在鑄造過程中,我們采用了特種鑄造材料,與一般砂芯相比,它具有耐高溫和潰散性好的特點?!?除了特種砂芯,還配以具有良好的高溫強度和涂掛性能的新型涂料,在涂料浸涂烘干過程中,應用了防止砂芯排氣通道堵塞的新技術,解決了傳統(tǒng)工藝人工通孔效率低和質(zhì)量難以保證等問題。
創(chuàng)新三:獨特的復合孕育技術,提升材料抗拉強度
“為滿足高性能發(fā)動機對關鍵零部件材質(zhì)的要求,我們開發(fā)了獨特的復合孕育技術,采用高性能鑄鐵熔煉工藝,提升材料抗拉強度?!?
高性能灰鑄鐵開發(fā)選用世界最先進的熱風水冷富氧沖天爐,使原鐵水增碳系數(shù)超過 100%,得到了遺傳性低、可孕育性能好的優(yōu)質(zhì)鐵水。并在熱分析技術的基礎上研制了獨創(chuàng)的優(yōu)良孕育劑,結(jié)合獨特的復合孕育技術,實現(xiàn)鐵水的高效孕育。
與傳統(tǒng)工藝相比,使用相同的原材料,灰鑄鐵的抗拉強度能提高20個單位以上,且性能一致性明顯提高,零件的加工性能、尺寸穩(wěn)定性均處行業(yè)領先水平。
WP9H/WP10H整體式氣缸蓋自身集成進氣管、水腔、進排氣道,設計先進,工藝精益求精,賦予了發(fā)動機最強壯的肌體和骨骼。它與龍門式氣缸體、側(cè)置凸輪軸、漲斷連桿等眾多“長壽黑科技”,共同支撐了濰柴WP9H/WP10H發(fā)動機實現(xiàn)壽命180萬公里/30000小時,樹立起高速重型發(fā)動機壽命的最高標準。
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