樹(shù)立高速重(chóng)型發動機壽命最高標準的濰柴WP9H
細(xì)數H平台的長壽秘訣,除了先進的結構設計、充分的試驗驗證(zhèng),以及自主ECU和濰柴智慧雲給予的超強保護等,濰柴獨家工藝(yì)鑄造(zào)的四氣門整體(tǐ)式氣缸蓋,同樣是支撐其長壽命的(de)關鍵所在。
據濰柴鑄造工程師介紹,WP9H/WP10H四(sì)氣門整體式氣缸(gāng)蓋(gài)是濰柴(chái)首次將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(fù)雜(zá)鑄件。它能(néng)滿足180萬公裏(lǐ)/30000小時的高可靠性和20MPa高爆壓要求,整體式氣缸蓋本體(tǐ)抗(kàng)拉強度(dù)能達到300MPa以上,相當於一根頭發絲承受(shòu)30Kg的力。
如此高規格的氣缸蓋,是如何鑄造出來的?
“這類鑄件在鑄造(zào)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(xiào)率低、尺寸(cùn)一致性差等問題,這是需(xū)要我(wǒ)們(men)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難點,項(xiàng)目小組進行了一係列的攻關,並且開展了係列創新,鑄就了WP9H/WP10H缸蓋的高可靠性和良好的(de)性能。
創新一:獨創流水線整體組芯(xīn)、平組立澆、一箱多件的鑄造工藝技術
“傳統鑄造工藝中(zhōng)容易出現鑄件(jiàn)整體變形(xíng)、尺(chǐ)寸精度差、無法實(shí)現(xiàn)高節拍生產的問題。為此,我們獨(dú)創了流水線整(zhěng)體組芯、平(píng)組立澆、一箱多件的鑄造工藝技術(shù)。”
與傳統的鑄造技術相比,平(píng)組立澆工藝解決了缸(gāng)蓋變形的問題(tí);整體自動組芯下芯技術,以及砂芯快速粘結與緊(jǐn)固等相關技(jì)術,實現了按節拍高效生產。
創新二:采用特種鑄造材料,耐高(gāo)溫、潰散性好(hǎo)
“在鑄(zhù)造過程中,我們采用了特種鑄(zhù)造材料,與一般砂芯相比(bǐ),它具有耐高溫和潰散性好的特(tè)點。” 除(chú)了特種砂芯(xīn),還配以具有良好的高溫強度和塗掛性(xìng)能的新型塗料,在塗料浸塗烘幹過程中,應用了防(fáng)止砂芯排(pái)氣(qì)通道堵塞的新技術(shù),解決了傳統工藝(yì)人工通孔效率低和質量難以保證等問題。
創新三:獨特的複合孕育技術,提(tí)升材料抗拉強度
“為滿足高性能發動機對關鍵零部件材質的要求,我們(men)開發了獨特的複合孕育技術(shù),采用(yòng)高(gāo)性能鑄鐵(tiě)熔煉工藝(yì),提升材料抗拉強度。”
高性能灰鑄(zhù)鐵開發選用世界最(zuì)先進的(de)熱風水(shuǐ)冷富氧衝天爐,使原鐵(tiě)水增碳係(xì)數超過 100%,得到了遺傳性(xìng)低(dī)、可孕育性能好的優質(zhì)鐵水。並在熱分析技術的基礎上研製了獨創的優(yōu)良孕育劑,結合獨特的複合孕育技術,實現(xiàn)鐵水的(de)高效孕育。
與傳統工藝相比,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(chù)行業(yè)領先水平。
WP9H/WP10H整體式氣缸蓋自身集成進氣(qì)管、水腔、進排氣道,設計先進,工藝精益求精,賦予了發動機最強壯的肌體和(hé)骨骼。它與龍門式(shì)氣缸體、側置凸輪軸、漲斷連杆等眾多“長(zhǎng)壽黑科技”,共(gòng)同支撐了(le)濰柴(chái)WP9H/WP10H發動機實現壽命180萬公裏/30000小時,樹立起高速重型發動機壽命的最(zuì)高(gāo)標準。