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热加工工艺 2000年第4期 62-63页

作者：刘建华叶旭轮江苏曲轴总厂!山东泰兴225400

江苏曲轴总厂于1995年成套购进成都工具研究所的盐浴氮碳共渗处理线,并将其应用于球铁曲轴的处理,年处理量万吨以上.处理工序是:清洗→预热→氮化→氧化→抛光.

关键词：盐浴氮碳共渗渗层球铁曲轴

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球铁曲轴激光冲击强化实验研究

现代制造工程 2010年第4期 103-106页

作者：葛茂忠项建云王志平常州轻工职业技术学院模具系常州213164

为了研究激光冲击强化对球铁性能的影响，采用钕玻璃脉冲激光（波长为1054nm，脉冲宽度为23ns）对球墨铸铁（简称球铁）曲轴试样表面进行冲击强化处理，并对其显微硬度、残余应力和疲劳强度进行实验测试与分析。结果表明，在激光功率密... 详细信息

为了研究激光冲击强化对球铁性能的影响，采用钕玻璃脉冲激光（波长为1054nm，脉冲宽度为23ns）对球墨铸铁（简称球铁）曲轴试样表面进行冲击强化处理，并对其显微硬度、残余应力和疲劳强度进行实验测试与分析。结果表明，在激光功率密度为10．6Gw／cm^2的强脉冲激光作用下，冲击区的显微硬度明显增加，表层材料的显微硬度比基体约提高65％～75％；冲击区表面存在残余压应力，数值高达-400MPa，使用寿命提高150％。实验结果表明，激光冲击球铁曲轴的强化效果明显。

关键词：激光冲击处理球铁曲轴显微硬度残余应力疲劳强度

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快速铸造技术在球铁曲轴试制中的应用

铸造 2017年第8期66卷 888-890页

作者：许海铎王云飞王世杰冯志明邵星海吕乐华第一拖拉机股份有限公司工艺材料研究所河南洛阳471000 河南省农机铸件快速成形技术工程实验室河南洛阳471000 拖拉机动力系统国家重点实验室河南洛阳471000

采用快速铸造和模拟仿真手段,通过对铸造工艺、分模工艺、加工工艺进行设计,试制出高强度、高伸长率球铁曲轴。结果表明:与传统铸造工艺相比,采用快速铸造技术试制球铁曲轴可降低试制成本,缩短曲轴试制周期,且试制完成的铸态球铁曲轴表... 详细信息

采用快速铸造和模拟仿真手段,通过对铸造工艺、分模工艺、加工工艺进行设计,试制出高强度、高伸长率球铁曲轴。结果表明:与传统铸造工艺相比,采用快速铸造技术试制球铁曲轴可降低试制成本,缩短曲轴试制周期,且试制完成的铸态球铁曲轴表面质量好,内部无缩松缩孔等铸造缺陷,组织和力学性能达到QT800-3的要求。

关键词：快速铸造高强度球铁曲轴

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球铁曲轴表面原位微织构摩擦润滑特性研究

球铁曲轴表面原位微织构摩擦润滑特性研究

作者：张宜锋济南大学

学位级别：硕士

在曲轴工作过程中,曲轴连杆系统发挥传动作用,曲轴轴颈与连杆表面存在较大的摩擦,特别是在不完全液体润滑区域,使摩擦界面温度升高磨损加剧,导致轴颈与轴瓦烧结抱死,影响车辆运行安全。研发高性能球墨铸铁曲轴代替锻钢曲轴,为发动机轻... 详细信息

在曲轴工作过程中,曲轴连杆系统发挥传动作用,曲轴轴颈与连杆表面存在较大的摩擦,特别是在不完全液体润滑区域,使摩擦界面温度升高磨损加剧,导致轴颈与轴瓦烧结抱死,影响车辆运行安全。研发高性能球墨铸铁曲轴代替锻钢曲轴,为发动机轻量化技术发展及高强度、高耐磨性曲轴技术发展提供重要支撑。在球墨铸铁曲轴的研究过程中,发现表面石墨球脱落后形成的原位凹坑对摩擦学性能的改善起到积极作用。表面原位织构技术在球铁曲轴表面的合理应用,可以改善曲轴工作过程中的烧拉瓦问题。采用新型抛光技术加速球墨铸铁材料表面石墨球的脱落制备出不同直径、深度及面积密度的原位织构,通过摩擦磨损实验和流体仿真分析,从磨损机理角度解析原位织构参数对表面摩擦学行为的影响,结合动压润滑理论探究原位织构改善曲轴运行性能及表面润滑机理,寻找最优织构参数,对比原位织构化球铁件与抛光锻钢件对摩擦学性能的影响,从减摩润滑方面为高性能球铁曲轴的加工提供参考。在结构仿真方面,利用SOLIDWORKS建立直列六缸曲轴结构模型导入ANSYS仿真软件,添加QT700-2材料参数进行静力学、动力学、疲劳强度及模态分析。通过对轴颈施加轴向载荷,模拟曲轴工作过程。静力学和动力学仿真得出单拐及整体曲轴模型轴颈表面的应力分布,为曲轴工作过程中油膜所需承载力范围提供参考依据,并验证QT700强度能否满足使用条件。疲劳仿真结果显示在额定载荷下疲劳寿命超过百万转,符合设计要求。模态分析中曲轴转速为3000rpm时的振动频率为150Hz,小于一阶固有频率,不会因自身振动发生断裂。在流体仿真方面,利用石墨球脱落特性,通过加热、保温、快速冷却预处理,再经过振动抛光加速石墨球脱落制备原位微织构。通过观察原位织构凹坑并将内燃机曲轴轴颈与连杆轴瓦接触表面近似成平面,建立平面单向滑动摩擦收敛楔形微织构几何阵列模型。结合N-S方程运用数值解法求解润滑模型并进行无量纲化,计算得到油膜无量纲摩擦学性能参数,根据摩擦系数、摩擦力及承载力判断油膜动压润滑性能。运用FLUENT有限元仿真软件进行五种织构单元和四种面积密度织构化油膜流体仿真,模拟计算织构直径、深度及面积密度参数对动压润滑效果的影响。结果显示,随着织构直径增加,油膜无量纲承载力呈现先增加后降低趋势,其中承载力最大提升了18%。摩擦界面的无量纲摩擦力和摩擦因数呈现逐渐减小趋势,其中摩擦力最大降低了42%。石墨球完全脱落具备完整半球形凹坑深度时,对油膜的供压效果最佳。面积密度为9%时,油膜动压效果最明显,提供优异的减摩效果。在摩擦磨损方面,采用RTECMFT-50摩擦磨损试验机设置不同载荷、频率及润滑条件,对原位织构化QT700球墨铸铁和抛光40Cr锻钢进行摩擦磨损实验。分析两种不同形貌材料表面的摩擦系数、磨损率及磨损形貌等摩擦学行为,解析原位织构化试件表面的磨损机理及润滑机理,为以铁代钢曲轴制造加工提供参考。

关键词：球铁曲轴原位微织构动压润滑摩擦磨损特性

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用同时凝固法实现球铁曲轴的无冒口铸造

铸造 2004年第6期53卷 485-486页

作者：王贤涛鄂州大学科研处湖北鄂州436000

为消除球铁曲轴件热节部位可能产生的缩孔与缩松,在工艺设计中同时考虑浇注系统与冷铁配置,以形成同时凝固的温度分布,利用石墨析出时产生的膨胀,实现自补缩。

关键词：球铁曲轴无冒口铸造

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中速大功率柴油机球铁曲轴的研究

铁道机车车辆 2010年第1期30卷 41-47页

作者：牟恕宽孙永才孙喜运梁圣童中国北车集团大连机车车辆有限公司企业技术中心辽宁大连116022 中国北车股份有限公司北京100078

较详细地介绍了3680kW(5000马力)16V240ZJE型柴油机球铁曲轴的由来和发展,具体结构设计和主要技术性能参数及有关计算分析,曲轴实物的试验、台架试验和实际运用情况,以及与国内外同类柴油机曲轴技术水平对比,从中可以看出该球铁曲轴完... 详细信息

较详细地介绍了3680kW(5000马力)16V240ZJE型柴油机球铁曲轴的由来和发展,具体结构设计和主要技术性能参数及有关计算分析,曲轴实物的试验、台架试验和实际运用情况,以及与国内外同类柴油机曲轴技术水平对比,从中可以看出该球铁曲轴完全具有自主知识产权,是具有中国特色的豪诺技术产品,达到了国际先进水平,其中某些重要特性指标处于世界领先地位。

关键词：球铁曲轴锻钢曲轴中速大功率柴油机 16V240ZJE

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严格工艺减少球铁曲轴裂纹缺陷

机械科学与技术 1993年第1期 28-29页

作者：陶天雁江苏省机电研究所 221002

泰兴县农机厂是生产S195柴油机曲轴和492汽车曲轴的专业厂家,生产球铁曲轴已有十多年历史,铁水年熔化量2200多吨,使用3T/h大双热风冲天炉,机器造型。1990年下半年,发现曲轴轴颈在中频淬火后出现微裂纹。严重时,S195曲轴废品达20％以上,... 详细信息

泰兴县农机厂是生产S195柴油机曲轴和492汽车曲轴的专业厂家,生产球铁曲轴已有十多年历史,铁水年熔化量2200多吨,使用3T/h大双热风冲天炉,机器造型。1990年下半年,发现曲轴轴颈在中频淬火后出现微裂纹。严重时,S195曲轴废品达20％以上,492曲轴废品达80％以上,而且基本都在相同的位置上(见下图)。这种裂纹,肉眼看不到,要在磁力探伤机上才能发现。工厂曾采取了多种措施,未能消除,又专门到无锡某研究所取样进行显微分析,结论是存在二次夹渣。

关键词：球铁曲轴裂纹消除

S1100柴油机球铁曲轴壳型铸造工艺的应用研究

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S1100柴油机球铁曲轴壳型铸造工艺的应用研究

作者：李儒冠重庆大学

学位级别：硕士

本文就应用国产设备和材料生产S1100柴油机铁丸壳型曲轴的熔化、造型、制壳(芯)和浇注等工艺和设备进行了试验研究,重点对S1100柴油机球铁曲轴的球铁化学成份的选定、补缩机理、浇冒口系统设计、铸件毛坯设计、制壳(芯)设计及铁丸填充... 详细信息

本文就应用国产设备和材料生产S1100柴油机铁丸壳型曲轴的熔化、造型、制壳(芯)和浇注等工艺和设备进行了试验研究,重点对S1100柴油机球铁曲轴的球铁化学成份的选定、补缩机理、浇冒口系统设计、铸件毛坯设计、制壳(芯)设计及铁丸填充造型等应用性工艺试验和研究,以达到铁丸壳型工艺在生产中应用和推广。通过试验和生产实际考核,采用铁丸壳型工艺生产曲轴应注意如下问题:⑴ 在不引起石墨漂浮的前提下,尽量提高碳当量。⑵ 在确保壳型刚度和强度的前提下,尽量提高壳型填充铁丸的紧实度。⑶ 加强液态补缩,减少液态收缩。⑷ 合理选择填充铁丸的振实力和振实时间。⑸ 提高浇注速度可有效防止铸件皮下气孔。⑹ 浇注过程中大量气体的顺利排出是解决气孔缺陷的重要措施。⑺ 在模壳制造中充分考虑模壳的均匀性和起模方便性,可大大降低制壳废品率。⑻ 必须控制铁丸的粒度,以加强填充铁丸对铸型的激冷效果,保持模壳具有一定的强度与刚性。⑼ 在模壳粘合时采用多点夹紧或采用随型夹具。⑽ 为减少机加工的工作量,根据工艺试验,认为扇板内侧单边加工余量可减少到0.5～0.7mm。结果表明:在严格控制球铁化学成份、合理的浇注冒口系统、正确的工艺设计及合理的制壳工艺、造型工艺等条件下,采用国产设备和材料用铁丸壳型工艺生产曲轴具有提高铸件质量、重复精度高、投资省、生产成本低、生产率高等显著优点,特别适于四缸机以下的曲轴铸造生产。

关键词：柴油机球铁曲轴铁丸壳型铸造

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应用铁型覆砂工艺生产球铁曲轴

铸造技术 2007年第10期28卷 1392-1393页

作者：李玉庆李永真张春雨山东滨州海得曲轴有限责任公司山东滨州256600

我公司是生产球墨铸铁曲轴的专业企业,以前主要采用粘土砂砂型铸造,铸型硬度差,曲轴表面粗糙,虽然采用了大冒口对铸件进行补缩,但缩松缺陷还是经常出现.

关键词：球铁曲轴生产成本铁型覆砂铸造工艺应用球墨铸铁曲轴砂型铸造表面粗糙

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TR公司球铁曲轴铸造质量管理改善研究

TR公司球铁曲轴铸造质量管理改善研究

作者：姜涛山东大学

学位级别：硕士

随着科技的进步和机械制造业的迅猛发展,世界各国对铸件的需求量大幅度上升,而经济一体化与铸件全球化采购的发展趋势,导致了铸件产品竞争的加剧。在这种形势下,铸件产品质量和生产成本成了决定各企业在竞争中能否取胜乃至能否可持续发... 详细信息

随着科技的进步和机械制造业的迅猛发展,世界各国对铸件的需求量大幅度上升,而经济一体化与铸件全球化采购的发展趋势,导致了铸件产品竞争的加剧。在这种形势下,铸件产品质量和生产成本成了决定各企业在竞争中能否取胜乃至能否可持续发展的最关键因素。通过对国内外质量管理及持续改善方法的研究和综述,我们发现,因受铸造行业特点影响,要使铸造产品质量得到根本改善,单凭哪一个方法很难实现,必须要根据企业的生产实际,运用全面的质量管理方法,对整体质量管理进行改善,才‘能取得预期效果。通过对TR公司目前铸造质量现状的分析,针对铸造质量管理存在的问题,比如质量管理存在薄弱的环节,曲轴质量存在波动,关键少数产品质量缺陷制约着整体水平等,对公司铸造质量提出了整体的改善方案。方案之一是运用全面质量管理方法对铸造质量薄弱环节进行优化。方案之二是运用6SIGMA改善方法解决影响质量的关键少数缺陷问题。最后提出了方案的保障措施,如改善流程、调整质管组织结构、完善质量持续改善制度、建立绩效考核等。本论文在问题解决过程中主要运用了文献综合研究法、质量问题SPC统计分析法,对比、模拟试验等方法。提出了利用铁水CE1值控制来取代传统计算法的熔炼过程质量管控方式;创造性的提出了生产排程速查配伍表、便于产品追溯的唯一身份标识方案以及通过补缩来解决呛火主要质量缺陷的创新性的问题解决思路。论文中还以六缸曲轴呛火缺陷的解决为例证,进行改进方案的实施。首先,运用6SIGMA理论搜集整理客户需求和质量数据,并通过SPC各种统计分析工具,找出影响产品质量的重要因素,最后确定了解决方案。然后,运用六西格玛改进方法进行改善和控制,对呛火这一关键少数问题进行了攻克。通过本论文的研究,不仅显著提升TR公司铸造的质量管理水平,提升曲轴产品国际市场的竞争力,而且对同行业其它企业也有推广和借鉴意义。

关键词：球铁曲轴铸造质量管理改善