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汽车发动机缸体轻量化分析

时代汽车 2024年第16期 174-176页

作者：王宁孙悦杨浩旭林冠霖黄河交通学院河南焦作454950

文章以汽车发动机缸体为研究对象,从轻量化材料角度出发,对发动机缸体进行建模和网格划分,并在ANSYS软件中,对发动机缸体赋予HT250灰铸铁材料和6111铝合金材料,进行静力学分析和模态分析,通过对比分析,发现使用6111铝合金材料可以达到... 详细信息

文章以汽车发动机缸体为研究对象,从轻量化材料角度出发,对发动机缸体进行建模和网格划分,并在ANSYS软件中,对发动机缸体赋予HT250灰铸铁材料和6111铝合金材料,进行静力学分析和模态分析,通过对比分析,发现使用6111铝合金材料可以达到轻量化效果。

关键词：发动机缸体轻量化材料 6111铝合金

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发动机缸体压铸工艺数值模拟及合金成分优化

特种铸造及有色合金 2022年第12期42卷 1502-1505页

作者：潘威武张松利刘明杰李建鹏张冬梅杨生建江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013 镇江创智特种合金科技发展有限公司泰州市友民交通器材有限公司

根据发动机缸体的结构特点,在铸造ADC12铝合金成分的基础上,调节铝合金中Fe、Cu、Mn的含量,通过提高Fe含量,降低Cu含量来降低合金的成本,最后通过ProCAST软件对发动机缸体的充型凝固过程进行数值模拟。结果表明,根据铸件的温度场、充型... 详细信息

根据发动机缸体的结构特点,在铸造ADC12铝合金成分的基础上,调节铝合金中Fe、Cu、Mn的含量,通过提高Fe含量,降低Cu含量来降低合金的成本,最后通过ProCAST软件对发动机缸体的充型凝固过程进行数值模拟。结果表明,根据铸件的温度场、充型流动情况、凝固场、固相率、铸件缩松、缩孔所在位置及孔隙率,模拟结果优化了铸件的压铸工艺参数。在浇注温度为680℃、模具初始温度为240℃、压射速度为12 m/s的条件下,调节成分后的发动机缸体模拟方案更优。

关键词：发动机缸体调节成分降低成本 ProCAST软件

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发动机缸体视觉图像定位方法研究

仪器仪表学报 2012年第3期33卷 643-648页

作者：段红旭石永强王宝光王鹏孙长库天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

针对发动机缸体孔系实现在线自动测量的难题,提出了基于视觉图像的发动机缸体定位方法。通过面阵CCD获取发动机缸体定位销孔图像信息,利用图像处理提取定位销孔中心位置,以此建立每个被测缸体的测量基准。使用环形双峰阈值法与中值滤波... 详细信息

针对发动机缸体孔系实现在线自动测量的难题,提出了基于视觉图像的发动机缸体定位方法。通过面阵CCD获取发动机缸体定位销孔图像信息,利用图像处理提取定位销孔中心位置,以此建立每个被测缸体的测量基准。使用环形双峰阈值法与中值滤波对图像进行预处理,有效地解决了定位销孔具有倒角影响图像边缘提取精度的问题。为验证此定位方法的准确性与可行性,分别进行了发动机缸体定位孔直径与位置度重复性测量与发动机缸体上表面孔组直径与位置度重复性测量实验。实验结果表明所提出的视觉定位方法稳定可靠,实现了发动机缸体的快速、精确定位,为实现发动机缸体的在线检测打下了可靠基础。

关键词：视觉图像定位发动机缸体定位基准图像处理标定靶标

发动机缸体多工序加工变形误差传递的建模与分析

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上海交通大学学报 2017年第4期51卷 385-392页

作者：李贵龙杜世昌上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

定义了发动机缸体多工序加工过程(MMP)中涉及的4类坐标系,分析了基准误差、夹具误差和刀具误差等误差源在多工序之间的传递、耦合关系.采用有限元法对发动机缸体加工过程中由于切削力引起的变形进行仿真分析,将被加工表面的变形量与刀... 详细信息

定义了发动机缸体多工序加工过程(MMP)中涉及的4类坐标系,分析了基准误差、夹具误差和刀具误差等误差源在多工序之间的传递、耦合关系.采用有限元法对发动机缸体加工过程中由于切削力引起的变形进行仿真分析,将被加工表面的变形量与刀具误差进行耦合;利用多个特征点的微分运动矢量(DMV)来表征一个尺寸特征,对单点DMV误差流(SoV)的状态空间模型进行扩展,建立了基于点集DMV描述、考虑切削力所致变形的SoV模型.同时,通过B12型发动机缸体加工过程中的实测数据对理论模型进行验证.结果表明,所建立的变形SoV模型具有较好的实用性和有效性.

关键词：发动机缸体多工序加工过程切削力变形误差流

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发动机缸体结合面孔位置度测量方法的研究

仪器仪表学报 2013年第1期34卷 51-56页

作者：王鹏石永强孙长库天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

发动机缸体结合面倒角孔加工和测量时,其基准为底面及其上的2个定位销孔。由于倒角孔及其基准不在同一平面上,混合使用多个线阵及面阵CCD(charge-coupled device)对倒角孔和定位销孔分别成像,提出了用于孔位置度测量的高精度空间坐标转... 详细信息

发动机缸体结合面倒角孔加工和测量时,其基准为底面及其上的2个定位销孔。由于倒角孔及其基准不在同一平面上,混合使用多个线阵及面阵CCD(charge-coupled device)对倒角孔和定位销孔分别成像,提出了用于孔位置度测量的高精度空间坐标转换算法。最终系统测量数据与作为基准的CMM(coordinate measuring machine)测量数据比对,孔位置最大偏差值为0.030 mm,测量相对误差优于0.03%,测量数据标准差误差小于0.015 mm,在95%置信水平下,系统测量不确定度小于±0.035 mm,系统测量时间小于3 min。在工业现场的大量实验结果表明,提出的倒角孔位置度测量方法能够满足生产线上发动机缸体结合面孔组位置度测量的需要。

关键词：位置度测量坐标转换发动机缸体

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发动机缸体加工方案选择与操作排序协同优化

同济大学学报（自然科学版） 2016年第7期44卷 1084-1090页

作者：李爱平朱璟陆嘉庆刘雪梅同济大学机械与能源工程学院上海201804

提出一种基于蚁群算法的发动机缸体加工方案选择与操作排序协同优化方法.考虑到部分零件特征有多个可行加工方案,在每次总迭代中为此类特征随机选择一种加工方案,并根据特征约束矩阵和操作优先级系数自动生成对应的操作约束矩阵.通过子... 详细信息

提出一种基于蚁群算法的发动机缸体加工方案选择与操作排序协同优化方法.考虑到部分零件特征有多个可行加工方案,在每次总迭代中为此类特征随机选择一种加工方案,并根据特征约束矩阵和操作优先级系数自动生成对应的操作约束矩阵.通过子迭代中的遗传算法进行操作排序优化,以装夹、刀具和机床3类制造资源的综合变换次数最少为目标得出子最优解,并在总迭代中利用精英保留策略获得全局最优工艺路线.最后,通过复杂的发动机缸体实例验证了该方法的有效性.

关键词：发动机缸体加工方案选择操作排序蚁群算法

莱茵金属获得混合动力汽车发动机缸体数千万欧元订单

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铸造 2023年第6期72卷 770-771页

作者：刘金城(译) 不详

科技企业莱茵金属(RHEINMETALL)的材料和贸易部门已经获得了一份新订单,生产混合动力汽车的发动机缸体。该订单包括50多万台缸体,价值在数千万欧元左右。为了赢得该订单,该部门的铸件业务部门必须赢得来自全球竞争对手的竞争投标。该订... 详细信息

科技企业莱茵金属(RHEINMETALL)的材料和贸易部门已经获得了一份新订单,生产混合动力汽车的发动机缸体。该订单包括50多万台缸体,价值在数千万欧元左右。为了赢得该订单,该部门的铸件业务部门必须赢得来自全球竞争对手的竞争投标。该订单生产将于2024年在中国开始,将使现有产能得到最佳利用。订单零件将使用重力铸造生产。客户是中国较大的汽车、摩托车和汽车零部件制造商上海汽车工业总公司。上汽集团涵盖了全部驱动技术,包括内燃机汽车、混合动力车型和全电动汽车的技术。

关键词：上汽集团内燃机汽车发动机缸体现有产能混合动力汽车欧元订单生产电动汽车

汽车发动机缸体用ADC12铝合金成分优化及压铸过程数值模拟

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汽车发动机缸体用ADC12铝合金成分优化及压铸过程数值模拟

作者：潘威武江苏大学

学位级别：硕士

随着汽车产业的欣欣向荣发展,发动机缸体作为汽车零部件的重要组成部分,铝合金具有重量轻、比强度高的特点,发动机缸体使用铝合金生产可以有效减轻发动机的重量,达到汽车轻量化的目的。而压力铸造作为一种生产质量高的铸造方法,已广泛... 详细信息

随着汽车产业的欣欣向荣发展,发动机缸体作为汽车零部件的重要组成部分,铝合金具有重量轻、比强度高的特点,发动机缸体使用铝合金生产可以有效减轻发动机的重量,达到汽车轻量化的目的。而压力铸造作为一种生产质量高的铸造方法,已广泛用于发动机缸体的生产中。近年来铸造数值模拟技术取得了长足的进步,发动机缸体利用数值模拟技术可以实现工艺优化、提高铸件质量,提前预测,降低生产费用。本文以ADC12铝合金发动机缸体为研究对象,利用ProCAST软件对缸体的充型和凝固过程进行数值模拟,并优化工艺参数,随后对铝合金成分进行优化,提高铸件质量,同时降低成本。铝合金发动机缸体数值模拟工艺参数的研究结果表明:通过计算铸件的投影面积,确定胀型力、锁模力和合金重量,选择DCC1250卧式冷室压铸机;缸体数值模拟工艺参数为压射比压为80 MPa,充填速度25～30 m/s,充填时间0.040～0.060 s,铝合金浇注温度620～720℃,模具预热温度为180～240℃,压射速度范围为5.2 m/s～12.1 m/s;根据缸体零件图的形状尺寸确定采用封闭型的浇注系统,在型腔周围布置了溢流槽,并确定了其形状和尺寸,为后续通过数值模拟来优化压铸工艺参数作了铺垫。采用正交实验分析的方法,研究了不同模具预热温度、压射速度和浇注温度对ADC12铝合金发动机缸体铸件的影响。数值模拟研究结果表明:通过缩松缩孔模拟结果、极差和方差分析得到模具预热温度影响最大,随着模具预热温度的升高,铸件产生缩松缩孔缺陷和热裂倾向越小,压射速度次之,随着压射速度的增加,铸件产生缩松缩孔缺陷越少,浇注温度影响最小,随着浇注温度的降低,铸件产生缩松缩孔缺陷越少;压射速度为12 m/s,浇注温度为680℃,模具预热温度为240℃,铸件缩松缩孔缺陷最少,铸件质量最好,质量指标为90。铝合金发动机缸体铝合金成分优化及充型和凝固模拟研究结果表明:设计的3种材料中,合金材料2(1.1wt.%Cu、2wt.%Fe、2wt.%Mn)充型过程最为平稳,在厚薄壁交汇关键点部位,充型速度波动幅度最小,极大降低了产生铸造气孔的概率;680℃浇铸温度条件下,材料2的热导率最小,为81.1627 W/m·K,密度最大,为2541.05 kg/m,其流动性最好。在凝固过程中,材料2凝固速度最快,凝固时间为115.8 s,铸件的铸造质量最好,缩松缩孔缺陷最少;与ADC12铝合金相比较,材料2合金成分中Cu含量降低,Fe和Mn含量增加,同时材料2缩松缩孔缺陷最少;材料2不仅铸件质量最佳,还达到了降低成本的要求。

关键词：发动机缸体数值模拟压力铸造工艺参数成分优化

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发动机缸体曲轴孔加工组合刀具设计与应用

数控机床市场 2023年第6期 75-77页

作者：王卫仁章雷海昱科技(台州)有限公司同

介绍了一种发动机缸体曲轴孔加工组合刀具的设计,充分利用工件的内部空间,将曲轴孔加所需的镗刀、倒角刀、割槽刀与切止推面刀集成在2个刀杆上,以一把专用刀具,仅旋转工作台2次,即可完成缸体合箱前的曲轴孔加工的镗孔、倒角、粗切止推... 详细信息

介绍了一种发动机缸体曲轴孔加工组合刀具的设计,充分利用工件的内部空间,将曲轴孔加所需的镗刀、倒角刀、割槽刀与切止推面刀集成在2个刀杆上,以一把专用刀具,仅旋转工作台2次,即可完成缸体合箱前的曲轴孔加工的镗孔、倒角、粗切止推面、精切止推面与割轴瓦槽加工。使用该发动机缸体曲轴孔加工组合刀具进行加工时,大幅减少了换刀次数、工作台旋转次数和重新定位所需的空行程时间,加工效率提升2倍以上。

关键词：发动机缸体曲轴孔止推面组合刀具