一种间接检测气缸体铸件材料性能的方法技术

本发明专利技术属于砂型铸造工艺技术领域，涉及一种间接检测气缸体铸件材料性能的方法，包括以下步骤：1、对铸件本体取样部位进行分析；分析对象包括铸件本体取样部位的尺寸、浇注时间及温度、凝固条件及时间；2、检测试棒尺寸及位置设计；根据铸件本体取样部位，确定检测试棒在铸型中的位置及形状；3、进行铸件模拟：对比铸件本体取样部位和检测试棒之间的凝固条件与组织性能，通过对充型温度、凝固速度及组织和性能进行模拟，优化检测试棒的设计，使检测试棒各项参数接近铸件本体取样部位的参数。本发明专利技术在生产中可以实现快速、方便地检测试棒，间接地检测出本体的材料性能。检测成本低，速度快。可以根据需要，实现铸件的抽检和100％检测。

A method of indirect testing material properties of cylinder block casting

【技术实现步骤摘要】
一种间接检测气缸体铸件材料性能的方法
本专利技术属于砂型铸造工艺
，涉及一种间接检测气缸体铸件材料性能的方法。
技术介绍
铸造生产工艺有其特殊性，铸件的材料性能除了与金属液的化学成分、浇注温度有关外，还与铸件的冷却条件，凝固速度等有极大的关系。随炉浇注的试棒，由于与铸件本体凝固速度与冷却条件不同，不能直观地体现铸件本体的性能，只能作为参考数据。汽车发动机气缸体铸件结构复杂，铸造难度大，生产成本高。为了更直观地检测铸件的本体性能，通常都要求在气缸体铸件本体取样。图1为气缸体取样部位示意图。对本体取样进行检测，需要解剖铸件，取样时间长，工作量大，成本高。而且只能是抽样检测(需要破坏铸件)。
技术实现思路
汽车发动机气缸体铸件结构复杂，铸造难度大，生产成本高。为了直观地检测铸件的性能，产品要求对铸件本体进行检测。对本体取样进行检测，需要解剖铸件，取样时间长，工作量大，成本高。而且只能是抽样检测(需要破坏铸件)。本专利技术针对现有技术中的不足，专利技术了一种间接检测本体性能的方法。具体方式是：在铸件内，选取与铸件本体部分相似的凝固条件位置，设计检测试棒，可以代替铸件本体性能检测。一种间接检测气缸体铸件材料性能的方法，包括以下步骤：步骤一：对铸件本体取样部位进行分析；分析对象包括铸件本体取样部位的尺寸、浇注时间及温度、凝固条件及时间；步骤二：检测试棒尺寸及位置设计；根据铸件本体取样部位，确定检测试棒在铸型中的位置及形状；步骤三：进行铸件模拟：对比铸件本体取样部位和检测试棒之间的凝固条件与组织性能，通过对充型温度、凝固速度及组织和性能进行模拟，优化检测试棒的设计，使检测试棒各项参数接近铸件本体取样部位的参数。步骤三中所述的检测试棒尽可能贴近铸件本体取样部位；所述的检测试棒在浇注系统中直接浇铸出来。技术方案中所述的铸件本体取样部位位于气缸盖螺栓位置，所述检测试棒位于铸型的中心部位，在横浇道上方，铁水后充填。技术方案中所述的铸件本体取样部位位于主轴承座位置，所述检测试棒在横浇道下方，铁水先充填。技术方案中所述的铸件本体取样部位位于底面法兰边位置，所述检测试棒在铸型相对外侧，铁水后期充填。进一步，步骤三中所述的铸件本体取样部位壁厚45mm、长度140mm，铸件本体取样部位处于内浇道铁水先充填的位置。进一步，步骤三中所述的检测试棒长度120-140mm，形状为圆柱形，直径为铸件本体取样部位壁厚的1.1倍至1.2倍。与现有技术相比本专利技术的有益效果是：本专利技术在生产中可以实现快速、方便地检测试棒，间接地检测出本体的材料性能。检测成本低，速度快。可以根据需要，实现铸件的抽检和100％检测。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明：图1为本专利技术所述“一种间接检测气缸体铸件材料性能的方法”涉及到的气缸体取样部位示意图；图2为本专利技术所述“一种间接检测气缸体铸件材料性能的方法”在曲轴轴承座位置取样时，气缸体本体取样部位与检测试棒设计图一；图3为本专利技术所述“一种间接检测气缸体铸件材料性能的方法”在曲轴轴承座位置取样时，气缸体本体取样部位与检测试棒设计图二；图中：1、缸盖螺栓；2、曲轴轴承座；3、油底壳法兰；4、本体取样部位；5、检测试棒。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作详细的描述：参阅图1，以6缸气缸体为例，产品技术要求为检测本体三个部位，这需要对铸件进行解剖，取样加工。由于铸件不规则，取样时间长，检测试棒加工周期长(3—5个工作日)。而且取样必须破坏铸件本体，也造成了一定的成本浪费。参阅图2，为了实现铸件的快速检测，以气缸体曲轴轴承座部位取样为例，设计了铸件检测试棒。(1)对本体取样部位进行分析。包括该部位的尺寸、浇注时间及温度、凝固条件及时间等。以图2为例，该铸件本体取样部位壁厚45mm，长度140mm(形状不规则)。处于内浇道铁水最先充填的部位，浇注温度高，铁水过热时间长。该处位于铸型的中心部位，周围砂芯包裹，散热慢，铁水凝固时间长。(2)检测试棒尺寸及位置设计。根据铸件本体取样部位，确定检测试棒在铸型中的位置及形状。尽可能贴近取样部位。形状设计为圆柱形(检测拉力试棒为圆柱形，方便加工)，在浇注系统中直接浇铸出来，清理方便，而且不增加铸件的清理工作量。(3)进行铸造工艺模拟，对比铸件本体取样部位和检测试棒之间的凝固条件与组织性能。通过对充型温度、凝固速度及组织和性能进行模拟，优化检测试棒的设计，使其各项参数接近本体部位的参数。综上所述，可以将检测试棒的设计方法归纳为表1(以气缸体曲轴轴承座部位取样为例)。表1为在曲轴轴承座部位取样，气缸体本体检测试棒设计方法。表1(4)生产验证及调整。对铸件进行试制，取铸件本体及检测试棒进行对比检测。通过检测，进一步优化检测试棒的设计(部位及尺寸)，达到检测试棒能代替本体取样的要求。(5)确定检测试棒，在生产中投入应用。本专利技术针对现有铸件本体取样的不足，专利技术了一种间接检测本体性能的方法。在生产中可以实现快速、方便地检测，间接地检测出铸件本体的材料性能。检测成本低，速度快。可以根据需要，实现铸件的抽检和100％检测。检测试棒的设计方法。依据不同的本体部位，参照表2执行。表2为在缸盖螺栓、曲轴轴承座、油底壳法兰部位的气缸体检测试棒设计方法。表2(1)本体检测试制的形状特征(圆柱形)。(2)检测试棒部位与浇注系统相连，不影响铸件的清理。技术方案中以气缸体铸件的曲轴轴承座部位本体取样为例，阐明了检测试棒的设计方法。同样的方法也可以应用到其他类似铸件的本体检测中，例如气缸盖，曲轴箱等铸件。本专利技术方案，包括但不限于潮模砂铸造、组芯造型等铸造方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种间接检测气缸体铸件材料性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：对铸件本体取样部位进行分析；分析对象包括铸件本体取样部位的尺寸、浇注时间及温度、凝固条件及时间；/n步骤二：检测试棒尺寸及位置设计；根据铸件本体取样部位，确定检测试棒在铸型中的位置及形状；/n步骤三：进行铸件模拟：对比铸件本体取样部位和检测试棒之间的凝固条件与组织性能，通过对充型温度、凝固速度及组织和性能进行模拟，优化检测试棒的设计，使检测试棒各项参数接近铸件本体取样部位的参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种间接检测气缸体铸件材料性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：对铸件本体取样部位进行分析；分析对象包括铸件本体取样部位的尺寸、浇注时间及温度、凝固条件及时间；
步骤二：检测试棒尺寸及位置设计；根据铸件本体取样部位，确定检测试棒在铸型中的位置及形状；
步骤三：进行铸件模拟：对比铸件本体取样部位和检测试棒之间的凝固条件与组织性能，通过对充型温度、凝固速度及组织和性能进行模拟，优化检测试棒的设计，使检测试棒各项参数接近铸件本体取样部位的参数。


2.根据权利要求1所述的间接检测气缸体铸件材料性能的方法，其特征在于：
步骤三中所述的检测试棒尽可能贴近铸件本体取样部位；所述的检测试棒在浇注系统中直接浇铸出来。


3.根据权利要求2所述的间接检测气缸体铸件材料性能的方法，其特征在于：
所述的铸件本体取样部位位于气缸盖螺栓位置，所述检测试棒位于铸...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢宝胜，张显宜，张福强，李峰，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，一汽铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22