摩托车发动机汽缸盖....汪德文(第6组).doc

铜陵学院 课 程 设 计 说 明 书 课程名称：金属材料加工分析题 目：摩托车发动机汽缸盖的制造学 院：铜陵学院班 级：08金属材料工程姓 名：汪德文学 号：0810131075指导老师：胡老师 罗老师 王老师 陈老师 杨老师 贺老师日 期：2011-5-10 目录 一 .课程设计名称 二.课程设计目的及任务 三.汽缸盖的功能介绍 四.选材分析 五.摩托车发动机汽缸盖具体制造内容 六.参考的主要书籍 七.厂房设备布局 八.此次课程设计的收获一此次课程设计名称是：摩托车发动机汽缸盖的制造。二1. 课程设计任务：设计摩托车上的发动机零件汽缸盖。主要利用所学过的金属材料学及热处理等专业知识设计出零件和零件满足其要求。了解发动机汽缸盖的制造流程和材料组成成分。2.、设计目的1、培养学生的综合分析和动手能力。2、 培养学生自主查阅相关资料、数据处理及图像处理的能力。3、 培养学生交流学习的能力。4、 培养学生解决本专业一般性的技术能力三汽缸盖的功能介绍：汽缸盖是发动机的关键部件之一。它和汽缸体，活塞，曲轴箱，曲轴及连杆等零部件组成发动机。它的主要作用是密封汽缸，并与活塞汽缸体共同组成燃烧室，被压缩了的可燃混合气 体在其中燃烧、膨胀、推动活塞、曲轴连杆机构 作功。因此，汽缸盖不但要承受4MPa以上的高压、2000以上的高温作用，而且还要散发一部分发动机的热量，以免发动机产生过热。 汽缸盖工作条件十分恶劣，为了使它适应工作需要，对汽缸盖的材料及制作工艺提出了较高要求。目前发动机汽缸盖的制作材料大量采用铝合金，制造工艺一般采用金属型、低压铸造或压力铸造等铸造方法获得，而摩托车发动机汽缸盖则大量采用金属型铸造生产，用金属型铸造方法来获得铝合金汽缸盖是完全可以满足其工作需要的。4 选材分析 自己画个简图就行了（图形的数据在我这或者找王建国。王友明要也行）。 摩托车发动机气缸盖图样1 摩托车发动机气缸盖图样2和31. 制造气缸盖方法的选择：主要是金属型低压铸造和压力铸造。但是铝合金件金属型铸造方法由于其生产率高、劳动环境清洁、铸件表面光洁和内部组织致密等优点而被广泛应用.铝合金件金属型铸造与其他一些铸造方法（压铸、低压铸造和砂型铸造等）相比主要具有如下几方面的优势：1） 几何尺寸和金相组织等综合质量好2）较低压及高压铸造工艺灵活，可生产较复杂铸件3）更有利于大批量生产，实现高度自动化和简化维修；在同等生产规模下，与高、低压铸造相比，铸造设备和金属型等工装的一次性投资更低。4）压铸的优点是:主要是用于大量生产不需进一步切削加工有色金属的中小零件。2. 摩托车发动机汽缸盖的材料组成成分选择：选择铝合金作为其制造材 料。由于汽缸盖在高温高压下工作，工作条件十分恶劣性能好，因此气缸盖采用膨胀系数小，散热性能和铸造性能好，经热处理和表面处理后能满足汽缸盖工作条件的铝合金材料。汽缸盖常用的铝合金材料 ZLl07、ZLl08、ZLl09和ZLI。因此，摩托车发动机汽缸盖采用ZLl07或参照日本材料标准JIS -H52021999中的AC4B铝合金材料。摩托车发动机中的汽缸盖金属型铸造铝合金及相近材料成分对照表如下： 方案合金代号SiCuMgMnNiTiZnSnPbCrFe其他Al 方案一ZL1076.5-7.53.5-4.50.10.3-0.30.20.010.05-0.4-余量 方案二AC2B5-72-40.50.50.350.210.10.20.21-余量 方案三ZLD1118-101.3-1.80.45-0.650.1-0.35-0.1-0.350.10.010.05-0.35-余量 结论：从所要制造的气缸盖数量（100000个），质量和经济效益等方面综合考虑选择金属型低压铸造的方法和材料成分选择方案一。 五。摩托车发动机汽缸盖具体制造内容1.连续生产前需进行的工作 因汽缸盖金属型机构独特，特别是许多散热片部位的成形是由多片叶片金属型板组合而成，叶片金属板之间开有01-025毫米宽的排气槽.。这些排气槽的存在使汽缸盖散热片的铸造成形才有可能。一若这些排气槽排气不畅，就可能形成欠铸(浇不足)。在生产过程中要喷刷涂料及浇注合金液，连续生产一段时间后，难免会有杂渣喷刷涂料的目的在于削弱高温熔液对型壁堵塞排气槽，而产生欠铸现象。因此，在正确 用涂料的情况下，还必须定时清理铸型。金属型浇注生产一般是24小时连续作业。2.金属性预热： 金属型预热工作是在两种不同情况下进行 的。一是、拆散铸型清理完毕后，准备喷刷涂料前的预热，二是己喷涂料的铸型组装完成后安装到铸机上，准备浇注生产前的预热。这两种预热的目的是不同的，因此，预热温度不尽相同 拆散的金属型在喷刷涂料前的预热，预热度一般控制在200一250范围内。温度过低，涂料中水分扦发太慢，涂料容易流淌，预热温度过高，涂料不易粘附，涂层不均，造成铸件表面粗糙。因此在喷刷涂料前控制好铸重要的金属型浇注前的预热温度应根据铸件结构和铸造合金材料来确定。 3.喷刷涂料 喷刷涂料的目的在于削弱高温熔液对型壁受热的剧烈程度，保护金属型，避免金属液直接接触金属型型腔。涂层能减少型壁对液体合金的摩擦阻力，有利于金属液的流动，改善充填条件，减少铸件缺陷涂料应具有足够的耐热性，化学稳定性和导热性。不要对准砂芯定位座喷，以涂敷涂料时，铸件壁越厚，涂料层应减薄；连续生产过程中应先喷刷浇冒口部位，后喷刷需要涂料层厚的型腔表面，最后喷刷涂料薄的型腔表面 。 。 4.置芯及合型 置芯时将干燥的砂芯按铸型的定位位置仔准确地放置各砂芯，不允许随意修锉砂芯和断芯的现象。铸型合型前应保证型腔清洁，然后仔细合型，控制合删间隙小丁 01mm，否则重新合型。5.汽缸盖浇注成形 汽缸盖浇注成形时应控制好合金的浇注温度。浇注温度太高，铸件冷却凝固时间长，结品粗大，机械性能下降，并易形成气孔等缺陷；浇 注温度太低，易产生铸件欠铸(浇不足)、夹渣、冷隔等缺陷。汽缸盖的浇注温度一般为 680740。 铸件在金属型的保持时间应控制好，过早或过晚开型均会影响铸件的质量及生产效率一般情况金属液在铸型中凝同后就应立即抽芯开型 或专用铣床来进行切割。6.后续处理 61 锯切浇冒口、清砂 汽缸盖铸件的浇冒口大多采用园盘锯、带锯。62飞边毛刺处理 清理工作是清除浇冒口残 余，分型面、活块、嵌件和排气槽等部位的飞边 毛刺。 63磨光 磨光的主要目的是改善汽缸盖表面和边缘的状况，通过抛光或磨光，消除在清理飞边毛刺 时留下的刀痕，使外表面光洁平整，棱边光洁圆滑，达到铸件表面粗糙度和尺寸公差的要求。64热处理 为改善汽缸盖内部的组织结构，清除应力和确保尺寸稳定，提高强度、硬度、塑性、抗腐性改善切割性能及高温工作稳定性能等目的，需对汽缸盖铸件进行热处理。热处理的类别为T6：固溶处理(淬火)加完全人工时效。汽缸盖固溶处理(淬火)时加热至490+-5，保 温57小时，迅速放入60100的水中淬火，之后进行完全人工时效，时效温度170M0，保温时间57小时，然后置于空气中冷却到室温。65抛丸处理 汽缸盖铸件的抛丸加工采用0508mm不 锈钢丸，在抛丸机中完成。用抛丸机有覆带式和吊钩式抛丸机。66钝化处理、清洗干燥 把其铸件放入含有某些添加剂的铬酸或铬酸盐溶液中通过化学或电化学反应使铸件表面生成三价铬和六价铬组成的铬酸盐膜。其具有良好的耐蚀性和化学稳定性，对基体金属有较好的保护作用。汽缸盖普遍要作钝化处理，配好的钝化液应保持溶液温度30+_5，PH值 15，处理时间170190秒，然后进行清洗和干燥。清洗和干燥时，温度不得超过50，以免影响钝化后质量。然后进行清洗和干燥。清洗和干燥时，温度不得超过50，以免影响钝化后质量。6.7检验入库 六。厂房主要安排入口出口连续生产前工作金属型铸造机下芯和取件机械手金属型涂料涂敷机备料干燥清洁机金属液熔化及传送设备质量检验台回炉设备淬火炉钳工工作台 仓库 主要参考文献陈立德 . 机械设计基础课程设计 . 北京：高等教育出版社，2004.王令福 . 炼钢设备及车间设计 冶金工业出版社，2007邓文英 . 金属工艺学 高等教育出版社，2001丁殿忠 . 金属工艺学课程设计 机械工业出版社，1997夏立芳 . 金属学热处理工艺 哈尔滨工业大学出版社， 2008孙智 江利 . 失效分析 机械工业出版社，2005 此次课程设计总结： 我们小组的课程设计题目是摩托车发动机气缸盖的制造，总共花了两个星期的时间。很感谢学校和老师能够给我们提供这次机会，在此期间培养了我们的动手和动脑能力，让我们对我们所学的专业知识能够学以致用，同时让我们到图书馆借阅和问老师与其相关的知识。这样不仅扩宽了我们的专业知识，增加了我们的兴趣而且让我们拥有自主的去了解和查阅相关书籍的意识。这次的课程设计让我们了解发动机汽缸盖的制造流程和材料组成成以及需要运用Word文档编辑和ProE画图。 我们现在是金属材料专业的大三学生，对于专业课的掌握已经有了一定的程度，但是那只是理论知识。所以自己动手，自己动脑做课程设计是十分需要的。很感谢学校能够给我们提供这次机会，让我们能够进一步的掌握已学知识和接触到以后的部分一线工作。我们要做好一个课程设计前提是需对所做的机械零件有一个很好的客观的科学的认识，而不是一味的主观想法。其次我们