大型薄壁铸件消应力——华云科技 频谱谐波振动时效设备

 

 

柴油机的机体属于大型薄壁框架式铸件，在铸造冷却过程中，由于发生固态收缩或相变，以及其几何形状相交处断面厚薄不均，常会导致外层与内层、厚壁与薄壁固态线收缩率不一致，从而形成局部残余应力; 再则机体结构件形状复杂，刚性相对大，加工尺寸多、流程长、尺寸精度要求高，往往在二次合箱状态下复检缸套安装底孔和主轴承孔尺寸时，就会发现尺寸偏差严重，这种现象直接影响柴油机的装配质量和批量生产，所以必须解决机体铸件和加工过程中的微应力、应变等问题。

 

 

 

 

机体去应力，失效的传统时效

 

 

机体产生上述质量问题的根本原因是: 毛坯铸造残余应力消除不彻底; 机械加工过程中产生的加工应力造成工件变形。

 

目前，消除大型机体残余应力一般采用热时效 (TSR) 和自然时效的工艺(NSR)方法。但柴油机机体属于大型薄壁关键承力件，在进行精加工前如果采用热时效工艺，易使许多已经完成了精加工的丝对孔、螺纹孔产生变形，造成尺寸超差; 同时热时效耗能大、成本高、环境污染严重、不易配炉; 更重要的是炉温均匀性差，升、降温速度不易控制，易产生二次残余应力、微观裂纹，甚至造成机体报废。

 

如果采用自然时效工艺，利用环境温度的季节性变化和时间效应使残余应力释放，一是周期太长，二是占地面积大，特别是对于批量生产的产品不经济、不理想，无法满足生产进度的要求。

 

 

 

 

 

 

轻松高效！华云频谱谐波振动时效去应力

 

振动时效 (VSR) 工艺是一种可完全取代TSR和NSR的工艺，其原理是用振动消除残余应力，可达到TSR工艺的同样效果，并在许多性能指标上超过TSR。其特点是工艺耗能少、生产效率高，在节能减排、提高尺寸稳定性方面具有卓越的表现。

 

用振动时效调整金属构件内部残余应力，稳定工件机加工后尺寸的工艺方法已被国内外普遍采用，山东华云公司经过近30年的发展及工艺总结积累，研发的频谱谐波振动时效设备广泛应用于发动机关键承力件、传动件的制造过程中，及铸件、锻件、焊接件及机械加工件的加工等。

 

 

 

 

 

客户案例

 

某柴油机的机体生产企业，采用华云公司的频谱谐波时效设备，在机体铸造完成后及精加工前进行了时效处理，处理后的机体放置15天后二次合箱检测，主轴承孔孔径、同轴度及缸孔孔径全部满足要求。

 

 

该公司采用频谱谐波振动时效设备后，成本和效益都得到了改善：

（1）成本降低。由于无须使用大型热时效炉等设备，因此可节约投资费用 300 万元，节约能源消耗 95%。

（2）周期短。比热时效节约时间10 倍以上，比自然时效节约时间1000倍以上。

（3）质量稳定。比热时效提高了30%以上。

（4）抗变形能力强。比热时效提高了 30%～75% 以上。

（5）绿色环保。在低频下可实现高刚性、高固有频率零件的时效处理，选取频率基本都在 6000 RPM以下，振动噪小。

 

 

 

山东华云机电科技，在应力领域深耕细作近30年，拥有完整的应力检测及消除产品线，积累了大量的客户案例。华云科技凭借出众的技术实力和卓越的产品品质，参与过众多重大国家项目的应力分析及消除工程，从航空航天到不同领域的机械制造龙头企业，纷纷选择华云的应力产品解决自己的工艺难题。