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潍柴H平台“长寿秘诀”:四气门整体式气缸盖的独家铸造

http://www.cm.hc360.com2016年08月01日08:14 来源:慧聪工程机械网T|T

    自今年4月27日潍柴正式发布全新的H平台以来,其寿命180万公里/30000小时的“长寿黑科技”,备受行业瞩目。

潍柴H平台首款产品——WP9H/WP10H上市亮相

潍柴H平台首款产品——WP9H/WP10H上市亮相

    细数H平台的长寿秘诀,除了先进的结构设计、充分的试验验证,以及自主ECU和潍柴智慧云给予的超强保护等,潍柴独家工艺铸造的四气门整体式气缸盖,同样是支撑其长寿命的关键所在。

潍柴H平台“长寿秘诀”

潍柴H平台“长寿秘诀”

    据潍柴铸造工程师介绍,WP9H/WP10H四气门整体式气缸盖是潍柴首次将进气管集成到缸盖上,毛坯外观尺寸大,单重153Kg,内腔复杂,最小壁厚仅有4.5mm,是典型的薄壁复杂铸件。它能满足180万公里/30000小时的高可靠性和20MPa高爆压要求,整体式气缸盖本体抗拉强度能达到300MPa以上,相当于一根头发丝承受30Kg的力。

    如此高规格的气缸盖,是如何铸造出来的?

WP9H气缸盖三维图

WP9H气缸盖三维图

    “这类铸件在铸造过程中极易出现变形、断芯和芯砂烧结等情况,造成生产过程中效率低、尺寸一致性差等问题,这是需要我们重点攻克的难点之一。”铸造工程师说道。

    针对WP9H/WP10H整体式气缸盖的铸造工艺开发难点,项目小组进行了一系列的攻关,并且开展了系列创新,铸就了WP9H/WP10H缸盖的高可靠性和良好的性能。

    创新一:独创流水线整体组芯、平组立浇、一箱多件的铸造工艺技术

潍柴全自动化组芯中心

潍柴全自动化组芯中心

    “传统铸造工艺中容易出现铸件整体变形、尺寸精度差、无法实现高节拍生产的问题。为此,我们独创了流水线整体组芯、平组立浇、一箱多件的铸造工艺技术。”

    与传统的铸造技术相比,平组立浇工艺解决了缸盖变形的问题;整体自动组芯下芯技术,以及砂芯快速粘结与紧固等相关技术,实现了按节拍高效生产。

    创新二:采用特种铸造材料,耐高温、溃散性好

潍柴H平台“长寿秘诀”

潍柴H平台“长寿秘诀”

    “在铸造过程中,我们采用了特种铸造材料,与一般砂芯相比,它具有耐高温和溃散性好的特点。”除了特种砂芯,还配以具有良好的高温强度和涂挂性能的新型涂料,在涂料浸涂烘干过程中,应用了防止砂芯排气通道堵塞的新技术,解决了传统工艺人工通孔效率低和质量难以保证等问题。

    创新三:独特的复合孕育技术,提升材料抗拉强度    

潍柴富氧水冷冲天炉外景

潍柴富氧水冷冲天炉外景

    “为满足高性能发动机对关键零部件材质的要求,我们开发了独特的复合孕育技术,采用高性能铸铁熔炼工艺,提升材料抗拉强度。”

    高性能灰铸铁开发选用世界最先进的热风水冷富氧冲天炉,使原铁水增碳系数超过100%,得到了遗传性低、可孕育性能好的优质铁水。并在热分析技术的基础上研制了独创的优良孕育剂,结合独特的复合孕育技术,实现铁水的高效孕育。

    与传统工艺相比,使用相同的原材料,灰铸铁的抗拉强度能提高20个单位以上,且性能一致性明显提高,零件的加工性能、尺寸稳定性均处行业领先水平。

树立高速重型发动机寿命最高标准的潍柴WP9H

树立高速重型发动机寿命最高标准的潍柴WP9H

    WP9H/WP10H整体式气缸盖自身集成进气管、水腔、进排气道,设计先进,工艺精益求精,赋予了发动机最强壮的肌体和骨骼。它与龙门式气缸体、侧置凸轮轴、涨断连杆等众多“长寿黑科技”,共同支撑了潍柴WP9H/WP10H发动机实现寿命180万公里/30000小时,树立起高速重型发动机寿命的最高标准。

责任编辑:贾转转

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