汽车发动机活塞零件的工艺装备设计+CAD图纸(4)
时间:2017-01-09 14:35 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
销孔轴心线对裙部轴心线的对称度也会不均匀摩损,故而限制。 1.3.4 活塞重量的要求 为了保证发动机运转平稳,在同一发动机上各活塞的重量不应相差太大,对于6120柴油机活塞,同级活塞的重量差不能超过20克,即活塞的重量差不得大于活塞名义重量的±2.5%.活塞在装配的时候应按重量进行分组。 2活塞工艺规程的设计 2.1活塞的材料及毛坯的制造 世界上最早的汽车发动机活塞是铸铁的，从1911年才开始研究用铝合金来制造活塞，1920年一种铝-铜-镲-镁系合金正式成功地应用于汽车发动机活塞，以后的几十年，又相继研究成功了几个系列的活塞用铝合金材料。随着汽车发动机转速的不断提高,活塞速度也随之提高， 汽油机活塞速度可达11-16m／s；柴油机活塞速度可达6-8.25m／s，或更高一些。由于发动机高速化的结果，使作用在活塞上的惯性力亦越来越大，发动机的压缩比也相应提高，燃烧室内的燃烧速度急剧增大，气缸内容易形成局部压力差,使活塞发生强制振动，从而引起穴蚀或敲缸现象。另外活塞头部在交变热应力的作用下，容易产生热变形或热裂现象。所以， 除对活塞材料的常温强度、硬度、延伸率、热膨胀系数等性能有一定的要求外，还对其高温性能(如高温拉伸强度、高温疲劳强度、导热率)及耐磨性能有较高的要求为适应汽车发动机高速化的要求，材料工作者经过大量的工作，使活塞材料越来越完善，其各种性能都有很大的提高。 作为活塞材科，常用的铝合金大体可分为以下四类：(1)铝-铜-硅系合金(Lautal合金)；(2)铝-铜-镍-镁系合金(y合金)；(3)铝-硅-镍-镁系合金(合金)；(4)过共晶铝-硅系合金(高硅铝合金)。 现分述如下： 铝-铜-硅系合金 该合金的化学成分、机械性能、物理性能几个国家铝合金的化学成分大体相同。这类合金的优点是，工艺性能好，废品率低，在常温和高温下均有较好的机械、物理性能。其在70年代之前是前苏联等国应用最广泛的一种材料，我国的解放牌CA10A、CAI0B、CAl0C型汽车活塞也一直应用此合金。美国为了提高S AE300合金的高温强度，在合金中添加了多达0.8%的锰；为了改善Alcoa108合金的切削性能，在合金中添加了0.1%的铅或锡。该类合金的缺点是热膨胀系数较大。因其含有较多的铜，所以体积稳定性不好，会产生“长大”现象，从而引起活塞“咬缸”。困此台金处于被淘汰之势。 铝-铜-镍-镁多元合金 该类合金的优点是，高温强度、导热性、延伸率都很好，耐磨性也较好{ 其缺点是热膨胀系数和密度较大，铸造性能差。在英国，此合金于1920年就应用于汽车发动机活塞；日本、 前苏联在一些低速柴油机上也使用此合金。由于此类合金有着上述不可克服的缺点(热膨胀系数大、密度大等) ，所以也有被淘汰之势。 铝-硅-镍-镁系多元合金 该类合金包括共晶铝-硅台金和亚共晶铝-硅合金。由于铝-硅-镍-镁系多元合金能比较全面的满足使用性和经济性的要求，故是目前使用最广泛的活塞材料与铝-铜-镍-镁系合金相 比，虽然其导热性能、高温性能差一些，但其密度和热膨胀系数小，铸造工艺性和经济性好。与过共晶铝-硅合金相比，机械性能和抵抗 活塞在发动机内是做高速的往复运动,为了减少其惯性的作用采用的材料为共晶铝硅合金。 它的化学成分为： 共晶铝硅合金 （％） Ｓi 11-13 ; Cu 1-2 ; Mg 0.4-1 ; Mn 0.2-0.7; Fe ≤0.8; 其余 Ａl (责任编辑：qin) |