Литые коленчатые валы, хотя и устарели в большинстве современных автомобильных двигателей, всё ещё используются в старых и серийных автомобилях, а также в малогабаритных машинах. Сегодня производители предпочитают ковку коленчатого вала в высокопроизводительных сборках, но литые коленчатые валы, которые все еще существуют Изготавливаются в процессе, требующем больших усилий. Чтобы дать вам представление, мы расскажем вам всё о процессе литья коленчатого вала и используемых материалах.
Что такое литой коленчатый вал?
Итак, вот в чём суть литых коленчатых валов. Существует три способа их изготовления: литьё, ковка и CNC-обработкаИз всех этих вариантов литьё — самый дешёвый, поэтому ведущие производители коленчатых валов обычно прибегают к этому, когда хотят сэкономить деньги.
Но проблема с литыми коленчатыми валами заключается в том, что они хрупкие, поскольку их прочность на растяжение и пластичность значительно ниже по сравнению с теми, которые изготавливаются из заготовки.
Литые коленчатые валы имеют типичную прочность на растяжение около 60,000 100,000–XNUMX XNUMX фунтов на кв. дюйм и рейтинг удлинения около 2–3 %, что является мерой пластичности или того, насколько деталь может быть деформирована, прежде чем она разрушится.
Рейтинг удлинения кованые коленчатые валы Они имеют показатель износа 20–22% до разрушения, и более долговечны, чем литые коленчатые валы. Низкий процент износа означает, что деталь не выдержит серьёзных нагрузок.
Литые коленчатые валы изготавливаются путём заливки расплавленного металла в форму и его застывания. Обычно это приводит к довольно случайная структура зернаСтруктура зерна определяется тем, как расположены мельчайшие частицы металла внутри коленчатого вала, и она играет огромную роль в том, насколько прочной или хрупкой получится деталь.
Раньше литые коленчатые валы можно было увидеть в автомобилях, мотоциклах и практически во всех устройствах с двигателями. Но теперь всё изменилось.
Хотя эти коленчатые валы по-прежнему используются в серийных автомобилях или в любых других случаях, когда необходимо снизить стоимость, производители сегодня в основном придерживаются ковки, поскольку она позволяет получить гораздо более прочные и надежные детали. надежные коленвалы.
Какие материалы используются при литье коленчатого вала?
При литье коленчатых валов используемый материал имеет большое значение для качества двигатель Выполняет. Существует три материала: серый чугун, ковкий чугун и сталь.
Теперь поговорим конкретно о серый чугун, на самом деле это сплав. Это означает, что он представляет собой смесь железа, углерода, кремния и марганца. Углерод в сером чугуне обычно составляет от 2.5% до 4%, а кремний — от 1% до 3%.
Серый чугун является таким хорошим выбором прежде всего потому, что он дешев, легко поддается обработке с жесткими допусками, что означает, что его можно резать и формовать до точного размера, и он очень хорошо противостоит износу.
Тогда у вас есть ковкий чугун, который также называется железо с шаровидным графитомВместо обычных графитовых пластинок он имеет шаровидную структуру. Эта структура формируется путём добавления магния или церия в расплавленное железо.
Благодаря своей шаровидной структуре ковкий чугун имеет более высокую прочность на растяжение, чем серый чугун, поэтому он является лучшим выбором для высокопроизводительные двигатели.
Наконец, есть стали, сплав углерода и железа, который используется в двигателях топового класса, поскольку из трех он обладает наибольшей прочностью и жесткостью.
Содержание углерода в стали достигает 2%. Однако она дороже и сложнее в обработке, чем серый и ковкий чугун.
Что представляет собой процесс литья коленчатого вала?
Давайте поговорим о процессе литья коленчатого вала. При этом методе коленчатый вал получается более точным и острым.
Шаг 1. Подготовка формы
Процесс начинается с создание формы, и это часто делается с помощью техники литья в песчаные формы. Это означает, что в песчаной форме создается полость, форма которой точно соответствует предполагаемому виду коленчатого вала. Для этого используется шаблон, который вдавливается в песок, образуя вокруг него полость формы.
В то же время, система ворот На этом этапе проектируется система, которая включает в себя такие элементы, как литники, стояки и вентиляционные отверстия. Эта система обеспечивает правильное заполнение формы металлом на последующих этапах.
Форма обычно состоит из двух частей, которые называются колпак и бремя. Такая двухкомпонентная конструкция важна, поскольку она позволяет извлечь готовый коленчатый вал после завершения процесса литья.
Шаг 2. Плавление и заливка
Как только форма будет готова, прочный круглый кусок металлический порт размещается прямо над литниковой системой.
Затем выбранный металлический сплав, который может быть чугуном, сталью и т. д., плавится в печи. Металл нагревается до достижения нужной температуры и консистенции для литья коленчатого вала.
После этого расплавленный металл тщательно вылили в полость формы с использованием литниковой системы.
При этом жидкий металл должен течь плавно, чтобы избежать турбулентности и не взаимодействовать с газом. В противном случае металл может окислиться или в нём могут образоваться поры.
тангенциальная скорость его также необходимо контролировать, поскольку если он станет слишком высоким, он может разбрызгиваться и попадать на внутреннюю стенку полости и песчаный стержень.
Шаг 3. Охлаждение и извлечение из формы
После заливки форма осторожно снимается с крепёжного кронштейна. Затем её выносят на улицу для охлаждения при температуре окружающей среды. Охлаждение продолжается до тех пор, пока расплавленный металл не затвердеет и не примет полную форму коленчатого вала.
После того, как деталь остынет, песчаная форма разбивается молотком или другим инструментом. показать коленчатый вал.
Шаг 4. Завершение литого коленчатого вала
После извлечения отливки коленчатого вала она проходит ряд процессов механической обработки, чтобы придать ей окончательную форму и необходимую точность.
Эти процессы включают в себя измельчениия, бурение и Балансировка.
После завершения всех операций по обработке коленчатый вал отполированный и очищенный поэтому он полностью готов к установке в двигатель.
Заключение
Литье коленчатого вала – это тяжелая ручная работа до самого конца, чтобы создать жизненно важный часть двигателя Это доступная по цене, надёжная и требующая меньше механической обработки деталь. Ковка же, с другой стороны, является нормой в случаях, когда требуется дополнительная прочность и долговечность кованой стали для выдерживания нагрузок, характерных для высокопроизводительного двигателя.
Если вы хотите предложить своим клиентам более качественные продукты, Нанкинская компания автомобильных технологий Woda, Ltd. вот с чего нужно начать.
Мы работаем по всему миру с 1999 года, предоставляя все виды услуг прецизионные коленчатые валы и полная поддержка двигателя—от систем зажигания и электрооборудования до выхлопных систем, подвески и рулевого управления.
Каждая деталь изготовлена для того, чтобы помочь вам создавать более надежные и высокопроизводительные сборки. Протяни сегодня в Нанкинскую воду, и давайте поговорим о прочном партнерстве с взаимной выгодой.
