樹立高速重型發(fā)動機壽命最高標準的濰柴(chái)WP9H
細數H平台的長壽秘訣(jué),除(chú)了先進的結構設計、充分的試驗驗證,以及自(zì)主ECU和濰柴智慧(huì)雲給予的超強保護等,濰柴獨家工藝鑄造的四氣門整體式氣缸(gāng)蓋,同樣(yàng)是支撐其長(zhǎng)壽命的關鍵所在。
據濰柴鑄造工程(chéng)師介紹,WP9H/WP10H四氣門整體(tǐ)式氣缸蓋是濰柴首(shǒu)次將(jiāng)進氣管集成到缸蓋上,毛坯外觀尺(chǐ)寸大,單重153Kg,內腔複雜,最小壁厚僅有4.5mm,是典型的薄壁複雜鑄件。它能滿足180萬公裏/30000小(xiǎo)時的高可(kě)靠性和20MPa高(gāo)爆壓要求,整體(tǐ)式氣缸蓋本體抗拉強度(dù)能達到300MPa以上,相當於一根頭發絲承受30Kg的力。
如此高規格的氣缸蓋,是如何鑄造出來(lái)的?
“這(zhè)類(lèi)鑄件(jiàn)在鑄造過程中極易出現變形、斷芯和芯砂燒結等情況,造成生產過程中效率低、尺寸一致性差(chà)等問(wèn)題,這是需要我(wǒ)們重點攻克的難點之(zhī)一(yī)。” 鑄造工程師說道(dào)。
針對WP9H/WP10H整體式氣缸蓋的鑄造工藝開發難點,項目小組進行了一係列的攻關,並且(qiě)開展了係列(liè)創(chuàng)新(xīn),鑄就了WP9H/WP10H缸蓋的高可靠性和良(liáng)好的性能。
創新一:獨創流水線整體組芯、平組立澆、一箱多件的鑄造工(gōng)藝技術
“傳統鑄造工藝中容易出現鑄件整體變形、尺寸精(jīng)度差、無法(fǎ)實現高節拍生產的問題。為(wéi)此,我們獨創了流水線整體組芯、平組立澆(jiāo)、一箱多件的(de)鑄造工(gōng)藝技術。”
與傳統的(de)鑄造技術(shù)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(jì)術,以及砂芯快速粘(zhān)結與緊固等相關技術,實(shí)現了按節拍高效生產。
創新二:采用特種鑄造材(cái)料,耐高溫、潰散性好
“在鑄造過程中(zhōng),我們采用(yòng)了特種(zhǒng)鑄造材料,與一般砂芯相(xiàng)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塗(tú)掛性能的新型塗料(liào),在塗料浸塗烘幹過程中,應用了防止砂芯排氣通道堵塞的新技術,解決了傳統工藝人工通孔效率低和質量難以保證(zhèng)等問題。
創新三:獨特的(de)複合孕育技(jì)術,提升材(cái)料抗拉強度
“為滿(mǎn)足高性能發動機對關鍵零部件材質的要求,我(wǒ)們開發了獨(dú)特的複合孕(yùn)育技(jì)術,采用高性能鑄鐵熔煉工藝,提升材(cái)料(liào)抗拉強度。”
高性(xìng)能灰鑄鐵開發選用世界最先進的熱風水冷富氧(yǎng)衝天爐(lú),使原鐵水增(zēng)碳係數超過 100%,得到了遺傳性低、可孕育性能(néng)好的(de)優質鐵水。並在熱分析技術的基礎上研製了獨創的優良孕育劑,結合獨特的複合孕育技術,實現鐵水的高效孕育。
與傳統(tǒng)工藝相比,使用相同的原材料,灰鑄鐵的(de)抗拉(lā)強(qiáng)度能提高20個(gè)單位以上,且(qiě)性能一致性明顯(xiǎn)提高,零件的加工性能、尺寸穩定性均處行業(yè)領(lǐng)先水平。
WP9H/WP10H整體式氣缸蓋自身集成進氣管、水腔、進排氣道(dào),設計先進,工藝(yì)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(tū)輪軸、漲斷連杆等眾多“長壽黑科技”,共同支撐了濰柴WP9H/WP10H發動(dòng)機(jī)實現壽命180萬公裏/30000小時,樹(shù)立起高速(sù)重型發(fā)動機壽命的最高標準。