发动机油底壳生产的新工艺

1、发动机油底壳生产的新工艺图1所示的产品是我公司为大众公司最新开发的EA111发动机配套的油底壳。 外形尺寸：420mm×220mm×180mm，壁厚3.0mm，重量2.3kg，材料为铝合金AlSi10Mg。油底壳安装在发动机的底部，需要足够的强度、韧性、密封性，图样要求整个零件孔隙率小于4%，底部伸长率A57%，且在105Pa压力下不能泄漏。    图 1油底壳 加工工艺流程由于此油底壳比其他铝合金压铸件增加了底部伸长率A57%的特殊要求，因此必须采取热处理，工艺流程如下：熔炼压铸 去浇口热处理清理飞边 切削加工装配 密封检验 清洗包

2、装。技术创新点正常生产的压铸件，延伸率A51%3%，硬度不小于80HB，由于油底壳处于发动机的底部，在汽车行驶的过程中会经常遭到撞击，而造成油底壳底部出现裂纹。这就要求油底壳底部要我公司采购德国进口的专用油底壳热处理设备（如图2），包括MW25变频器、SPS控制箱、冷却循环装置、含有温度调节器和感应盘的安装台。将铝合金熔炼，在640670时进行压铸。压铸完成机器人取下工件，冷却至室温，去除浇口后放到热处理设备的感应盘上，夹紧工件后，进行热处理软化。 图 2热处理工艺及热处理后的试验1.热处理工艺如图3所示，室温下的工件加热40s，油底壳底部温度达到500，在500的温度下保持120s后在空气中

3、自然冷却。整个过程约3min。将工艺参数设置到控制箱中后，自动循环生产。图32.热处理后需做三项试验（1）在热处理区域如图4所示位置1、2、3处取试片，在 拉伸试验机上做拉伸试验，工程要求伸长率A57%。实际试验结果：A5=7.5%12%。图4（2）抗石击打试验 工程要求88J/R40。在图4示1、3部位用重8.8kg半径为R40的圆柱形重锤自1m高度自由落体击打油底壳，不能有裂纹。实际用涂色法检验无裂纹。（3）硬度检测 油底壳底部（图4中的2为检测区域）要求6065HB，周边凸缘螺栓安装孔处（法兰面区域）要求硬度不小于80HB。实际检测结果均符合要求。热处理工序的失效模式1.取样做伸长率检测

4、时, 伸长率达不到7%EA111发动机的油底壳选用的材料为铝合金AlSi10Mg，在化学成分中，对热处理后的伸长率影响较大的成份为Mg、Cu、Fe；材料标准DIN EN1706中要求wMg0.2%0.5%、wCu0.1%最大、wFe1.0 %最大，通过德国合作公司的经验及我公司的实践，我们将Mg含量控制在wMg=0.35%0.5%、Cu含量控制在wCu=0.05%最大、Fe含量控制在wFe=0.75%0.95%。通过严格控制材料的化学成分，并及时清理、清洗保温炉以保证材料的清洁及纯度，使铸件在热处理软化后达到伸长率7%的要求。2.铸件在热处理后局部起泡压铸零件内存在气孔是不可避免的，但如果在热

5、处理区域出现气孔的话，气体在加热500时迅速膨胀，在零件表面出现气泡，导致零件报废。因此，要求在热处理之前的压铸工序中，必须保证零件的孔隙率小于4%，且油底壳底面要热处理的区域不能有气孔。为保证压铸的油底壳毛坯件气孔率小于4%，我们选用意大利我公司采购德国进口的专用油底壳热处理设备（如图2），包括MW25变频器、SPS控制箱、冷却循环装置、含有温度调节器和感应盘的安装台。将铝合金熔炼，在640670时进行压铸。压铸完成机器人取下工件，冷却至室温，去除浇口后放到热处理设备的感应盘上，夹紧工件后，进行热处理软化。 图 2热处理工艺及热处理后的试验1.热处理工艺如图3所示，室温下的工件加热40s，油

6、底壳底部温度达到500，在500的温度下保持120s后在空气中自然冷却。整个过程约3min。将工艺参数设置到控制箱中后，自动循环生产。图32.热处理后需做三项试验（1）在热处理区域如图4所示位置1、2、3处取试片，在 拉伸试验机上做拉伸试验，工程要求伸长率A57%。实际试验结果：A5=7.5%12%。图4（2）抗石击打试验 工程要求88J/R40。在图4示1、3部位用重8.8kg半径为R40的圆柱形重锤自1m高度自由落体击打油底壳，不能有裂纹。实际用涂色法检验无裂纹。（3）硬度检测 油底壳底部（图4中的2为检测区域）要求6065HB，周边凸缘螺栓安装孔处（法兰面区域）要求硬度不小于80HB。实

7、际检测结果均符合要求。热处理工序的失效模式1.取样做伸长率检测时, 伸长率达不到7%EA111发动机的油底壳选用的材料为铝合金AlSi10Mg，在化学成分中，对热处理后的伸长率影响较大的成份为Mg、Cu、Fe；材料标准DIN EN1706中要求wMg0.2%0.5%、wCu0.1%最大、wFe1.0 %最大，通过德国合作公司的经验及我公司的实践，我们将Mg含量控制在wMg=0.35%0.5%、Cu含量控制在wCu=0.05%最大、Fe含量控制在wFe=0.75%0.95%。通过严格控制材料的化学成分，并及时清理、清洗保温炉以保证材料的清洁及纯度，使铸件在热处理软化后达到伸长率7%的要求。2.铸件在热处理后局部起泡压铸零件内存在气孔是不可避免的，但如果在热处理区域出现气孔的话，气