樹立(lì)高速重型發動機壽命最高標準的濰柴WP9H
細數H平台的長壽秘訣(jué),除了先(xiān)進的結構(gòu)設計、充分的(de)試驗驗證,以及自主(zhǔ)ECU和濰柴智慧雲給予的超強保護等,濰柴獨家工藝鑄(zhù)造的四氣門整體式氣缸蓋,同樣是支撐其長壽命的關鍵所(suǒ)在。
據濰柴鑄造工(gōng)程師介紹,WP9H/WP10H四(sì)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,內腔複雜,最小(xiǎo)壁厚僅(jǐn)有4.5mm,是典型的薄壁複雜鑄件(jiàn)。它(tā)能滿足180萬公裏/30000小時的高(gāo)可靠性和20MPa高爆壓要求,整體式氣缸蓋本(běn)體抗拉強度能達(dá)到300MPa以上,相當於一(yī)根頭發絲承受30Kg的力。
如此高規格的氣缸蓋,是如何鑄造出來的(de)?
“這類鑄件在鑄(zhù)造過程中極易出現變形、斷芯和芯砂燒結等情況,造成(chéng)生產過(guò)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(shī)說(shuō)道。
針對WP9H/WP10H整(zhěng)體式氣缸(gāng)蓋的鑄(zhù)造(zào)工藝開發(fā)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性能。
創新一:獨創流水線整體組芯、平組立澆、一箱多件(jiàn)的鑄造工藝技術
“傳統鑄造工藝中容易(yì)出現鑄(zhù)件整體變形(xíng)、尺寸精(jīng)度差、無法實現高節(jiē)拍生產的問題。為此,我們獨創了流水(shuǐ)線整體組芯、平組(zǔ)立澆、一箱(xiāng)多(duō)件的鑄造工藝技術。”
與傳統的鑄(zhù)造技(jì)術相比(bǐ),平組(zǔ)立澆工藝解決了缸蓋變形的問題;整體自動組芯下芯技術,以及砂芯快速粘結與緊(jǐn)固等相關技術,實現了按節拍高效生產。
創新二(èr):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(le)特種鑄造材料,與一般砂芯相比,它具(jù)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掛性能的(de)新型塗料,在塗(tú)料浸塗烘(hōng)幹過程中(zhōng),應用了防止(zhǐ)砂芯(xīn)排氣通道(dào)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等問題。
創新三(sān):獨特的複(fù)合孕育技術,提升材料抗拉強度
“為滿足高性能發動機(jī)對關鍵零部件材質的要求,我們開發了獨特的複合孕育技術(shù),采用高性能鑄鐵熔煉(liàn)工藝,提升材料抗拉強度。”
高性能灰鑄鐵開發(fā)選用世(shì)界最先進的熱風水冷富氧衝天爐,使原鐵水增碳係數超(chāo)過 100%,得到了遺傳性低(dī)、可孕(yùn)育性能好的優質鐵水(shuǐ)。並在熱分析技術的基礎上研製了獨創的優良孕(yùn)育劑,結合獨(dú)特的複合孕育技術,實現鐵水的高效孕育(yù)。
與傳統工藝相比(bǐ),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(líng)件的加工性能、尺寸穩定性均處行業領先(xiān)水平。
WP9H/WP10H整體式氣缸蓋自身集(jí)成進氣管、水腔、進排氣道,設計(jì)先進,工藝精益求精,賦予了(le)發動機最強壯的肌體和骨骼。它與龍門式氣缸體、側置凸輪軸、漲斷連杆等眾多(duō)“長壽黑科技(jì)”,共同支撐了濰柴WP9H/WP10H發動機實現壽(shòu)命180萬公裏/30000小時,樹立起高速重型發動(dòng)機壽(shòu)命的最高標準。