樹立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,除了先進的結構設計、充分的試驗驗證,以及自(zì)主ECU和濰柴智慧雲(yún)給予的(de)超強保護(hù)等,濰(wéi)柴獨家工藝鑄造(zào)的四(sì)氣門整體(tǐ)式(shì)氣(qì)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四氣門整(zhěng)體式氣缸蓋是濰柴首次將進(jìn)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(jiàn)。它能滿足180萬公裏/30000小時的高可靠性和20MPa高爆壓要(yào)求,整體式氣(qì)缸蓋(gài)本體(tǐ)抗拉強度(dù)能達到(dào)300MPa以上,相當於一根頭發絲承受30Kg的力(lì)。
如此高(gāo)規格的氣(qì)缸蓋,是如何鑄(zhù)造(zào)出來(lái)的?
“這類鑄件在鑄造過程中極易出現(xiàn)變形、斷芯和芯砂燒結等情況,造成生產過(guò)程中效率低、尺寸一致性差等問題,這(zhè)是需要我們重點攻克的難點之一。” 鑄造(zào)工程師說道。
針對WP9H/WP10H整體式氣缸蓋(gài)的鑄造工藝開發難點(diǎn),項目小組進行了一係列的攻關,並且開展了(le)係(xì)列創新,鑄就了WP9H/WP10H缸(gāng)蓋的高可靠性和良好的性能。
創新一:獨(dú)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(zhù)件整體變形、尺寸(cùn)精(jīng)度差、無法實現高節拍生產的問題。為此,我們(men)獨創了流水(shuǐ)線整體組芯、平組立澆、一箱多件(jiàn)的鑄造工藝(yì)技術。”
與傳統的鑄造技術相(xiàng)比,平組立澆工藝解決(jué)了(le)缸蓋變形的問題;整體自動(dòng)組芯下芯技術(shù),以及砂芯快速(sù)粘結與(yǔ)緊固等相關技(jì)術(shù),實現了按節拍(pāi)高效生產。
創新二:采用特種鑄造材料,耐高溫、潰散性好
“在鑄造(zào)過(guò)程中,我們采用了特種(zhǒng)鑄造(zào)材(cái)料,與(yǔ)一般砂芯相比,它具有耐高溫和潰散性(xìng)好的特點。” 除了(le)特種砂芯,還配以具有良好的高溫強度和塗掛性能的新型塗料,在塗料浸塗烘(hōng)幹(gàn)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等問題(tí)。
創(chuàng)新三:獨特(tè)的複合孕育技術,提升材料抗拉強度
“為滿足(zú)高性能發動機對關鍵零部件材質的要求(qiú),我們開發了獨特的複合孕育技術,采用高性能鑄鐵熔煉工藝,提升材料(liào)抗拉強度。”
高性能灰鑄鐵(tiě)開發選用世(shì)界最先進的熱風水冷富氧衝天爐,使原(yuán)鐵水(shuǐ)增碳係數超過 100%,得到了遺傳性(xìng)低、可孕育性能好的(de)優質鐵水(shuǐ)。並在熱分析技術的基礎(chǔ)上研製了獨(dú)創的優良孕育劑,結合獨特的複合孕(yùn)育技術,實現鐵水的高效孕育。
與(yǔ)傳統工藝相比,使用相同的原材料,灰鑄鐵的(de)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、尺寸穩定性均處行業領先水(shuǐ)平。
WP9H/WP10H整體(tǐ)式氣缸(gāng)蓋自身集成進氣管、水腔、進排氣道,設(shè)計先進,工(gōng)藝精(jīng)益求精,賦予了發動機最強壯的肌體(tǐ)和骨骼。它與龍門式氣(qì)缸體、側置凸輪軸、漲斷連杆等(děng)眾多“長壽黑(hēi)科技”,共同支撐了濰柴WP9H/WP10H發動機實現壽命180萬公裏/30000小時,樹立起高速重(chóng)型發動機壽命的最高標準。