一、发动机曲轴铸件铸造工艺（论文文献综述）
郝琳[1]（2021）在《发动机机械加工新技术及应用》文中认为随着时代的发展,自主创新变得越来越重要。各个领域都在经历着巨大的变革。在发动机加工制造领域中也是如此。实际的转换方法是基于新技术应用的连续产品。研发,改进和应用,提高了机械加工制造的生产率,提高了机械加工制造的经济价值;节省相关的电能或资源,从而可以将产品成本降低到更大的水平;提高发动机机械及发动机的质量和质量精密度,提高了发动机的使用寿命。本文专门介绍了发动机加工制造的实际新技术应用和具体应用。实际上,根据发动机加工制造技术在汽车制造业中的具体应用,力争发动机加工制造新技术的应用价值。
张子鹏[2]（2020）在《多维振动水模拟实验台的设计与充型机理研究》文中研究指明传统铸造中,金属液充型流动的高温性、动态性、瞬时性以及砂型的不透明性,使得不能直接观察金属液在型腔中的充型与流动情况。同时,目前所使用水模拟实验台上的激振装置振动方式和轨迹单一、自由度少,难以满足中大型、结构复杂铸件的成型要求。为解决铸件成型过程中金属液充型流动的不透明、激振装置轨迹单一及自由度少的问题,设计了一种多维振动水模拟实验台。通过阐述相似原理及水模拟技术的机理,从理论上分析了水模拟技术的可行性。分析结果表明,当原型与模型满足几何相似,且流动均处于自模区时,只要满足Fr数相等,原型和模型中的流体即满足热力学相似。基于TRIZ理论,以机构拓扑结构原理、相似原理、多维振动铸造理论为理论基础设计了一种多维振动水模拟实验台,并对所设计实验台的主体结构进行静力学分析,结果满足设计要求。同时,选用三自由度电磁振动实验台作为多维振动实验台,用以优化铸造充型过程。最后,以轴套类零件、盘盖类零件和箱体类零件为研究对象,分别设计了三种典型零件的浇注系统。以汽车曲轴为研究对象,运用ProCAST软件研究了曲轴铸件底注式、中注式和顶注式三种方案的充型与凝固过程,模拟结果显示中注式浇注系统的成型质量较好,但中注式浇注方案铸件的孔隙率超标。然后,通过添加外冷铁和在缺陷位置增设倒锥形排气孔的方式对所设计的浇注系统进行优化。模拟结果表明,优化方案铸件的缩松缩孔体积下降了 4.512382cc。最后,利用优化方案探究浇注温度和浇注时间对铸件成型质量的影响。模拟结果表明,当浇注温度在1400～1420℃、浇注时间为8s时,曲轴的成型质量最佳。运用离散单元软件,采用控制变量法,以细小颗粒流动模拟金属液在铸件型腔中的充型流动,分析了不同振动参数对铸件充型性能的影响。模拟结果表明,当振动自由度DOF=3、振动频率f=50Hz、振动幅度A=0.75mm时,铸件的充型流动性能最好。同时,采用正交试验法,分析不同振动参数对曲轴充型性能的影响。模拟结果表明,振动幅度对颗粒在型腔中的充型距离影响最大。当采用最佳工艺参数进行模拟后,得出颗粒在型腔内的充型距离为505.55mm。与未施加振动方案的充型距离相比,施加振动方案的充型距离增加了 242.38mm,进一步验证了模拟实验最佳工艺参数的合理性。最后,基于相似原理搭建了多维振动水模拟实验台,介绍实验台各零部件的选型。然后,以曲轴模型为实验研究对象,利用搭建的多维振动水模拟实验台完成了曲轴铸件三种浇注方案的物理实验。实验结果表明,相似模拟实验的结果与模拟实验的结果一致,从而证明了模拟实验的准确性与所搭建实验台的可行性。图[60]表[27]参[120]
杨佳,商崇元,晏祥志[3]（2020）在《大型发动机曲轴铁型覆砂工艺改进》文中研究指明提出对大型发动机曲轴C3000铁型覆砂工艺铸造缺陷问题,分析大型发动机曲轴产生冷气隔、砂眼、渣眼的位置、原理,并采取改进铸型的排气方案,优化浇注系统、熔化工艺、砂箱结构、铁水过滤等针对性措施,集中解决了大型发动机曲轴生产制造中出现的冷气隔、砂眼、渣眼缺陷等问题,将铸件综合废品率由23.9%控制到5%以内,有效降低了大型发动机曲轴的质量损失和制造成本。
闫路超[4]（2020）在《半固态流变挤压铸造CuSn10P1合金薄壁衬套组织和性能研究》文中进行了进一步梳理薄壁衬套通常在温度高、交变载荷大及高速重载等环境下使用,如此恶劣的工况导致其寿命有限。CuSn10P1合金具有强度高、弹性模量大、摩擦系数低、高耐磨耐蚀性等优点,因此广泛应用于航空航天、交通运输等领域。但传统液态挤压铸造工艺制备的零部件存在晶粒组织粗大、缩孔缩松及内部微气孔等缺陷,导致零部件综合性能差。半固态成形技术可以有效细化晶粒,改善缩孔缩松等缺陷,获得组织致密、性能优异的铸件。本文以CuSn10P1合金薄壁衬套（3.5 mm）为研究对象,在前期熔体约束流动诱导形核装置制备半固态浆料的基础上,采用底注式挤压机进行一腔六模半固态流变挤压成形,研究成形参数（成形比压、挤压速度、模具温度）及有无横浇道对衬套组织和性能的影响,获得半固态流变成形薄壁衬套最佳挤压工艺。液态挤压铸造薄壁衬套显微组织以粗大树枝晶和等轴晶为主,熔体充型前端（法兰处）在流动过程中受到模具内腔激冷作用大量形核,晶核在熔体冲刷作用下游离进熔体内部,导致充型前端显微组织以等轴晶为主;而衬套充型末端（内浇口处）未受到薄壁衬套型腔激冷作用,导致其显微组织以树枝晶为主。熔体经约束流动诱导形核装置处理后获得的半固态浆料显微组织以等轴晶和球状晶为主,流变挤压成形并未改变初生a-Cu相的形貌,衬套显微组织仍以等轴晶和球状晶为主;但半固态浆料充型前端在流动过程中受到模具内腔激冷作用形核,使初生a-Cu相数量有所增加,导致充型前端的固相率略高于充型末端。流变挤压铸造时成形比压110 MPa会导致衬套显微组织致密性差、缩孔缩松等缺陷较多;成形比压190 MPa时,液相会优先选择向等比压较小方向流动产生液相聚集,导致明显的固液分离;成形比压130 MPa或150 MPa时可获得较好的固液协同充型效果,衬套显微组织均匀性和晶粒细化程度较好。流变挤压铸造挤压速率14 mm/s时则无法获得完整零件;挤压速率22 mm/s时易使型腔中气体来不及溢出造成卷气现象,产生缩孔缩松甚至气孔等缺陷;挤压速率18 mm/s时显微组织分布均匀、细小。无横浇道时模具温度升高,流变成形衬套显微组织分布更加均匀,缩孔缩松等缺陷减少;有横浇道时模具温度对显微组织分布及尺寸影响较小。流变挤压成形薄壁衬套时,无论有无横浇道,其抗拉强度、延伸率、布氏硬度都随成形比压和挤压速率提高呈先增加后降低的趋势;模具温度对硬度的影响趋势都是随着模具温度的升高呈先增加后降低的趋势,但对抗拉强度和延伸率影响规律不同,有横浇道时抗拉强度和延伸率随模具温度提高呈先增加后降低趋势,而无横浇道时则呈持续增加的趋势。有横浇道时,流变成形薄壁衬套最佳成形工艺参数为成形比压150 MPa、挤压速率18 mm/s和模具温度475℃,其抗拉强度、延伸率和硬度分别为451.0 MPa、32.6%和140 HBW,比液态挤压铸造分别提高26.3%、317.9%和18.6%。无横浇道时流变成形薄壁衬套最佳工艺参数为成形比压130 MPa、挤压速率为18 mm/s和模具温度为500℃,其抗拉强度、延伸率、布氏硬度分别为480 MPa、29.0%、132 HBW,比液态挤压铸造分别提高26.3%、310.2%和7.3%。
田迎新[5]（2019）在《轻量化三缸增压发动机曲轴铸造工艺的研发》文中研究说明介绍了三缸发动机曲轴的结构特点及性能要求;研究并开发了轻量化发动机三缸曲轴用高强度球墨铁材料及铸造工艺;结果表明,采用几种元素复合合金化,再配合特定的开箱时间等措施,解决了曲轴铸件中的缩松等缺陷,可以满足轻量化发动机三缸曲轴的高强度要求。
吴灿[6]（2018）在《非调质钢曲轴毛坯铸锻复合成形工艺的数值模拟研究》文中认为曲轴是汽车发动机中的核心部件,目前常用的曲轴主要有锻钢曲轴和球墨铸铁曲轴。锻钢曲轴的金属纤维流线保存比较完整,所以锻钢曲轴具有较高的弯曲疲劳强度。球墨铸铁曲轴制造成本比锻钢曲轴低,但是球墨铸铁曲轴的性能一般,缩松、缩孔和晶粒粗大等缺陷使其抗疲劳性能降低。锻钢曲轴成本高的主要原因是模锻时材料利用率低,生产耗时长,并且模锻的模具成本较高,设备吨位较大。本文在借鉴曲轴目前先进生产工艺的同时,进行大胆创新,形成一种新的生产曲轴的工艺方法:非调质钢曲轴毛坯铸锻复合成形的工艺方法。铸锻复合成形工艺综合了铸造工艺和锻造工艺优点的同时使零件达到成形和改性的目的。通过锻造可以消除铸件内部的缩松和缩孔等铸造缺陷,使晶粒细化,金属组织致密,铸件内部的铸态组织转变为锻态组织,并保留完整的金属纤维流线。本文利用有限元数值模拟技术对曲轴的成形过程进行模拟分析,验证了铸锻复合成形工艺的优越性。本文所研究的非调质钢曲轴是近年来刚发展起来的新钢种曲轴。非调质钢是指在中碳锰钢中添加V、Nb、Ti等合金元素,提高钢的强度。非调质钢的优点是可省去后序的调质处理工艺,简化工艺的同时改善切削加工性能,同时减少环境污染,被称为“绿色钢材”。本文主要的研究内容如下:1.曲轴预锻毛坯铸件是终锻前的预制坯。曲轴预锻毛坯铸件结构形状是影响曲轴成形质量的关键因素。本文设计了三种曲轴预锻毛坯铸件结构形状方案,利用DEFORM-3D软件对三种方案的锻造成形工艺过程进行数值模拟分析,最终确定方案三为最佳方案。2.曲轴预锻毛坯铸件连杆轴颈和主轴颈内侧圆角大小是影响曲轴质量的关键因素。本文设计的圆角半径分别为5、7.5和10 cm,并利用DEFORM-3D软件对锻造成形工艺过程进行数值模拟分析,得到了不同圆角半径的载荷-行程曲线、应力应变分布图、温度场分布图、金属流动状况图、材料受损分布图以及折叠情况图等。综合分析得出当圆角半径为10 cm时成形效果最好。3.模锻温度对曲轴锻件的成形过程影响很大。本文利用DEFORM-3D软件分别对以1050、1080、1110、1130和1150℃为模锻温度的各方案的锻造成形工艺过程进行数值模拟分析,得到了不同模锻温度方案下的载荷-行程曲线、应力应变分布图、温度场分布图、金属流动状况图及材料受损分布图等。综合分析模拟结果,得出在1130℃的模锻温度下锻造成形效果最理想。4.对曲轴预锻毛坯铸件可能的铸造成型工艺进行分析比较,利用AnyCasting软件对铸造成型过程进行数值模拟优化,最终确定采用铁型覆砂铸造工艺。本文设计出中间注入式和阶梯注入式两种浇注方案,并计算出两种方案下的浇注系统尺寸、冒口尺寸和冷铁大小等。利用AnyCasting软件进行充型和凝固过程分析,确定中间注入式浇注系统方案更适合非调质钢曲轴预锻毛坯铸件的浇注方案。5.不仅铸造工艺对铸件质量有影响,浇注速度和浇注温度对其也有较大的影响。本文设计了1510、1520、1540、1560、1580、1600、1620、1640、1660和1680℃的10个不同浇注温度方案,并利用AnyCasting软件对上述浇注温度方案进行铸造成型过程数值模拟分析。设计了1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7和1.8 m/s的七个不同浇注速度方案,并利用AnyCasting软件对七个不同浇注速度方案进行铸造过程数值模拟分析。通过模拟不同浇注速度和不同浇注温度方案下的铸件成型过程,并对凝固后的缺陷分布分析,最后得出:金属液以1640℃的浇注温度进行浇注,铸造成型的曲轴预锻毛坯铸件的缩松缩孔等铸造缺陷最少,因此确定最佳浇注温度为1640℃;金属液以1.6 m/s的浇注速度进行浇注时,铸造成型的曲轴预锻毛坯铸件的缩松缩孔缺陷最少,由此确定最佳浇注速度为1.6 m/s,对应的浇注时间为4.20s。
曾维和[7]（2017）在《汽车发动机曲轴有限元分析及其铸造工艺、材料性能研究》文中研究说明球墨铸铁具有高强度、高韧性、减振性能好等特点,现已被广泛应用于铁道装备、汽车、重型机械等领域;以铸代锻,以铁代钢能节省生产成本,满足汽车零部件轻量化需求。虚拟样机仿真和有限元仿真技术应用于产品设计研发能减少试验费用、压缩产品研发周期。本文在曲轴结构设计阶段联合使用虚拟样机仿真、有限元仿真分析技术,以仿真代替试验加速产品研发并确保曲轴结构设计的合理性,开发高性能球铁取代传统锻造钢制曲轴,节约成本并实现轻量化设计目标。本课题以C10T三缸发动机曲轴为研究对象,首先对其进行静强度有限元分析提出曲轴所用材质性能目标,再进行铸造工艺设计优化、材料成分优化及球墨铸铁热处理工艺研究,开发了高性能球墨铸铁。联合ADAMS虚拟样机动力学仿真和ABAQUS有限元仿真分析,结果显示:发动机第1,2,3各气缸点火压缩时曲轴承受应力最大,最大von mises应力值分别为100.9MPa,117.3MPa,98.21MPa;强度分析校核结果表明曲轴静强度和疲劳强度均满足设计要求。基于Anycasting对曲轴铸造充型与凝固过程流场与温度场模拟分析,研究发现轴颈处存在热节易产生缩孔缩松,通过加间接冷铁的方式能消除热节和缩孔缺陷,提高铸件质量和合格率;通过调整合金元素Cu、Mn添加量开发了高性能球墨铸铁,Cu、Mn添加量为0.85%1.15%、0.2%0.45%时,球墨铸铁抗拉强度820930MPa,延伸率达4%以上,达到了QT820-3的性能要求,满足了曲轴力学性能要求。
赵娅[8]（2016）在《发动机曲轴铸造缺陷的原因分析与优化》文中研究指明曲轴铸件要求高强度、高耐磨和高冲击韧性,因此必须避免铸造缺陷。分析并总结了发动机常见铸造缺陷形成机理、原因和优化措施。在此基础上,对某发动机曲轴试样缺陷进行了理化分析,找到了发动机曲轴铸件缺陷的原因,并提出选用含碳量更低的合金原料的建议。改进后铸造的发动机曲轴质量合格并无缺陷。
李克锐,曾艺成,张忠仇,吴现龙[9]（2011）在《我国铸铁生产技术的最新进展与展望》文中研究说明我国是铸铁生产大国,铸铁件产量约占世界的40%。2010年我国铸铁件产量达到2 950万t,其中灰铸铁1 900万t,球墨铸铁990万t,铸铁件占全部铸件产量的74.5%。本文详细介绍了我国球墨铸铁、等温淬火球铁（ADI）、蠕墨铸铁、灰铸铁等生产技术近年来的最新进展。对比分析了与国外先进工业国家的差距,阐述了铸铁生产技术发展趋势及对我国铸铁业的展望。
高广阔[10]（2010）在《轿车发动机高质量铸态球铁曲轴的研究及产业化》文中认为针对轿车发动机高质量和高性能铸态球墨铸铁曲轴的国产化问题,研究开发了壳型铸造曲轴工艺。几年来,通过对曲轴的壳型铸造工艺、浇注系统、发热保温冒口、铁液过滤净化、炉料配制优化以及球化孕育处理等工艺技术的研究开发,不但为大众汽车公司生产各类高质量的曲轴,而且也为南汽名爵、一汽奔腾、上海华普等开发生产了各种高质量高性能曲轴。
二、发动机曲轴铸件铸造工艺（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、发动机曲轴铸件铸造工艺（论文提纲范文）
（1）发动机机械加工新技术及应用（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 发动机工作过程及重要性 |
| 1.1 发动机工作过程 |
| 1.2 发动机加工技术的重要性 |
| 2 连杆 |
| 2.1 高碳钢中碳钢曲轴锻造后，可以立即通过空气冷却获得必要的特性，而无需进行热处理。 |
| 2.2 粉末锻造 |
| 3 凸轮轴 |
| 3.1 凸轮轴的材料 |
| 3.2 凸轮轴装配工艺 |
| 3.3 装配式凸轮轴制造工艺特点 |
| 4 曲轴 |
| 4.1 表面感应淬火 |
| 4.2 氮化 |
| 4.3 圆角滚压 |
| 5 缸体、缸盖 |
| 5.1 缸体、缸盖的材料 |
| 5.2 缸体、缸盖的铸造方法 |
| 6 发动机机械加工新技术的应用 |
| 6.1 锻造技术的应用 |
| 6.2 数控加工技术 |
| 6.3 铸造技术的应用 |
| 6.3.1 消失模技术 |
| 6.3.2 半固态成形技术 |
| 7 结束语 |
（2）多维振动水模拟实验台的设计与充型机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 数值模拟技术在铸件充型与凝固中的应用与研究 |
| 1.3 振动技术在铸件充型与凝固中的应用与研究 |
| 1.4 水模拟实验的研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容及创新点 |
| 1.5.1 论文的主要研究内容 |
| 1.5.2 创新点 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 水模拟技术及其实验机理的研究 |
| 2.1 水模拟技术的概述 |
| 2.2 水模拟相似理论的推导 |
| 2.3 基于水模拟技术的理论模型可行性分析 |
| 2.4 水模拟技术模型比例尺的确定与转换 |
| 2.4.1 模型比例尺的确定 |
| 2.4.2 常用物理量比例尺的转换 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 多维振动水模拟实验台主体结构的设计 |
| 3.1 基于TRIZ理论的多维振动水模拟实验台主体结构的设计 |
| 3.1.1 TRIZ理论的概述 |
| 3.1.2 问题描述 |
| 3.1.3 九屏法分析 |
| 3.1.4 金鱼法分析 |
| 3.1.5 技术方案的整理与评价 |
| 3.2 多维振动水模拟实验台总体设计方案的确定 |
| 3.3 多维振动水模拟实验台主体结构的设计与选型 |
| 3.3.1 浇包及浇包嘴的设计 |
| 3.3.2 浇包升降装置的设计 |
| 3.3.3 倾倒装置的设计 |
| 3.3.4 测量与控制装置的设计与选型 |
| 3.3.5 多维振动实验台的选型 |
| 3.4 水模拟实验台的静力学分析 |
| 3.4.1 方案一的静力学分析 |
| 3.4.2 方案二的静力学分析 |
| 3.5 典型实验零件浇注系统的设计 |
| 3.5.1 浇注系统的设计原则 |
| 3.5.2 浇注系统的基本类型 |
| 3.5.3 不同种类零件浇注系统的设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 铸件数值模拟与工艺优化 |
| 4.1 金属液充型与凝固过程的数值模拟研究 |
| 4.1.1 充型过程的数学模型 |
| 4.1.2 凝固过程的数学模型 |
| 4.1.3 凝固过程结晶潜热的处理 |
| 4.1.4 铸件缩松、缩孔缺陷的预测 |
| 4.2 铸件数值模拟的前处理技术 |
| 4.2.1 网格划分 |
| 4.2.2 模拟参数的设置 |
| 4.3 铸件充型与凝固过程的模拟与分析 |
| 4.3.1 充型过程的模拟与分析 |
| 4.3.2 凝固过程的模拟与分析 |
| 4.4 铸件浇注工艺方案的优化与改进 |
| 4.4.1 铸件浇注工艺的优化方案 |
| 4.4.2 优化方案模拟参数的设置 |
| 4.4.3 优化方案充型过程的模拟与分析 |
| 4.4.4 优化方案充型过程型腔内气体流动情况分析 |
| 4.4.5 优化方案凝固过程的模拟与分析 |
| 4.5 铸造工艺参数的优化 |
| 4.5.1 浇注温度的影响 |
| 4.5.2 浇注时间的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 多维振动铸件充型过程的数值模拟与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 离散单元法的概述 |
| 5.2.1 离散单元法的概述与应用 |
| 5.2.2 离散单元软件的概述 |
| 5.3 离散单元法在铸件充型过程中的应用 |
| 5.3.1 模拟参数的设置 |
| 5.3.2 不同振动参数对铸件充型能力的影响 |
| 5.3.3 不同振动参数对铸件充型能力敏感程度的研究 |
| 5.3.4 最佳工艺参数的模拟及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 多维振动水模拟实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多维振动水模拟实验台的搭建 |
| 6.3 多维振动水模拟相似实验 |
| 6.3.1 实验材料 |
| 6.3.2 实验流程 |
| 6.3.3 实验注意事项 |
| 6.3.4 多维振动水模拟实验与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（3）大型发动机曲轴铁型覆砂工艺改进（论文提纲范文）
| 1 曲轴铸件缺陷形成情况 |
| 1.1 冷气隔 |
| 1.2 砂眼 |
| 1.3 渣眼 |
| 2 工艺改进 |
| 2.1 气隔解决方案 |
| 2.1.1 提高铁液静压力 |
| 2.1.2 设置排气孔 |
| 2.2 冷隔的改善 |
| 2.2.1 优化浇注系统 |
| 2.2.2 优化内浇口位置 |
| 2.2.3 优化熔化工艺 |
| 2.3 砂眼的改善 |
| 2.3.1 优化砂箱结构 |
| 2.3.2 加厚横浇道覆砂层 |
| 2.4 渣眼的改善 |
| 3 结论 |
（4）半固态流变挤压铸造CuSn10P1合金薄壁衬套组织和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 课题的来源及意义 |
| 1.2 连杆衬套分类及研究现状 |
| 1.2.1 连杆衬套分类 |
| 1.2.2 连杆衬套研究现状 |
| 1.3 铜锡合金偏固液分离及强韧化研究现状 |
| 1.3.1 铜锡合金偏固液分离 |
| 1.3.2 铜锡合金强韧化研究现状 |
| 1.4 半固态浆料的制备及研究现状 |
| 1.4.1 半固态浆料的制备技术 |
| 1.4.2 半固态技术的研究现状 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 第二章 实验材料及研究方案 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 本课题技术路线 |
| 2.3 CuSn10P1合金半固态浆料制备 |
| 2.3.1 熔体约束流动诱导形核制备装置 |
| 2.3.2 CuSn10P1合金半固态浆料制备工艺流程及制备方法 |
| 2.4 CuSn10P1半固态流变挤压铸造 |
| 2.4.1 挤压铸造设备及控温装置 |
| 2.4.2 挤压铸造模具设计 |
| 2.4.3 挤压铸造工艺流程及参数 |
| 2.4.4 CuSn10P1合金衬套底注式挤压铸造成形 |
| 2.5 显微组织分析 |
| 2.5.1 金相试样的制备 |
| 2.5.2 金相组织的分析 |
| 2.5.3 X-ray衍射物相分析 |
| 2.5.4 电子探针观察 |
| 2.5.5 扫描电子显微镜 |
| 2.6 力学性能测试 |
| 2.6.1 硬度测试 |
| 2.6.2 室温拉伸性能测试 |
| 第三章 流变挤压铸造CuSn10P1合金显微衬套组织 |
| 3.1 不同铸造工艺下CuSn10P1合金显微组织分析 |
| 3.2 铸造工艺对衬套显微组织演变及形成机理 |
| 3.3 半固态流变挤压铸造型芯加热显微组织对比 |
| 3.4 工艺参数对半固态流变挤压铸造薄壁衬套显微组织的影响 |
| 3.4.1 成形比压对流变挤压铸造薄壁衬套组织的影响 |
| 3.4.2 挤压速率对流变挤压铸造薄壁衬套组织的影响 |
| 3.4.3 模具温度对流变挤压铸造薄壁衬套组织的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 半固态CuSn10P1合金流变挤压铸造衬套性能 |
| 4.1 铸造工艺对衬套力学性能的影响 |
| 4.1.1 铸造工艺对衬套硬度的影响 |
| 4.1.2 铸造工艺对衬套拉伸性能的影响 |
| 4.2 半固态流变挤压铸造衬套型芯加热性能对比 |
| 4.2.1 型芯加热对半固态流变挤压衬套硬度的影响 |
| 4.2.2 型芯加热对半固态流变挤压衬套拉伸性能的影响 |
| 4.3 工艺参数对半固态流变挤压铸造薄壁衬套性能的影响 |
| 4.3.1 成形比压对流变挤压铸造薄壁衬套性能的影响 |
| 4.3.2 挤压速率对流变挤压铸造薄壁衬套性能的影响 |
| 4.3.3 模具温度对流变挤压铸造薄壁衬套性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 模具具体尺寸 |
| 附录 B 攻读硕士期间研究成果目录 |
（5）轻量化三缸增压发动机曲轴铸造工艺的研发（论文提纲范文）
| 1 三缸曲轴产品结构及特殊要求 |
| 1.1 结构紧凑，重量轻 |
| 1.2 大头主轴颈内孔特殊加工设计 |
| 1.3 高强度材料及内部质量要求 |
| 2 铸造工艺方案的确定 |
| 2.1 材料工艺试验方案及优化 |
| 2.2 铸造工艺设计方案 |
| 3 缩松缺陷改进与优化 |
| 3.1 M4主轴径内HUB孔部位缩松改善 |
| 3.2 P1连杆颈缩松改善 |
| 4 效果 |
| 5 结论 |
（6）非调质钢曲轴毛坯铸锻复合成形工艺的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 汽车发动机曲轴简介 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 曲轴成形工艺研究现状 |
| 1.3.2 铸锻复合成形工艺研究现状 |
| 1.3.3 非调质钢发展现状 |
| 1.4 课题研究的意义和主要内容 |
| 1.4.1 课题研究的意义 |
| 1.4.2 课题研究的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 锻造工艺数值模拟基础理论 |
| 2.1 金属塑性成形技术 |
| 2.1.1 金属塑性成形方法 |
| 2.1.2 金属塑性成形理论基础 |
| 2.2 金属塑性成形数值分析有限元法 |
| 2.3 金属塑性成形有限元法的基本理论 |
| 2.3.1 刚塑性有限元理论 |
| 2.3.2 两个屈服准则 |
| 2.3.3 刚粘塑性有限元基本理论 |
| 2.3.4 热力藕合刚粘塑性有限元理论 |
| 2.4 DEFORM-3D有限元分析软件简介 |
| 2.4.1 DEFORM-3D软件介绍 |
| 2.4.2 选择DEFORM-3D软件原因 |
| 2.4.3 DEFORM-3D软件的模块结构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 曲轴毛坯的锻造工艺设计与数值仿真 |
| 3.1 曲轴毛坯的工艺分析及锻件图制定 |
| 3.1.1 零件图分析 |
| 3.1.2 曲轴冷锻件图的确定 |
| 3.2 曲轴预锻毛坯铸件形状的研究 |
| 3.2.1 曲轴预锻毛坯铸件形状分析 |
| 3.2.2 曲轴预锻毛坯铸件形状方案一的确定 |
| 3.2.3 曲轴预锻毛坯铸件形状方案二的确定 |
| 3.2.4 曲轴预锻毛坯铸件形状方案三的确定 |
| 3.3 曲轴预锻毛坯铸件主轴颈圆角的研究 |
| 3.3.1 主轴颈圆角半径分析 |
| 3.3.2 曲轴预锻毛坯铸件圆角方案的确定 |
| 3.3.3 有限元模拟相关参数的确立 |
| 3.3.4 有限元数值模拟结果分析 |
| 3.4 曲轴锻件模锻温度的研究 |
| 3.4.1 曲轴锻件模锻温度的方案设计 |
| 3.4.2 有限元模拟相关参数确立 |
| 3.4.3 有限元数值模拟结果分析 |
| 3.5 曲轴预锻毛坯铸件与曲轴锻件模锻前后对比图 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 铸造工艺数值模拟基础理论 |
| 4.1 铸造计算机数值模拟相关理论 |
| 4.2 金属凝固过程中的传热特点 |
| 4.3 铸件铸造缺陷简介 |
| 4.3.1 铸件凝固过程中缩松和缩孔的形成原因 |
| 4.3.2 缩松、缩孔缺陷的推断方法 |
| 4.3.3 消除缩松、缩孔缺陷的方法 |
| 4.4 AnyCasting铸造模拟软件简介 |
| 4.4.1 AnyCasting软件介绍 |
| 4.4.2 选择AnyCasting软件的原因 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 曲轴预锻毛坯铸件铸造工艺设计与数值仿真 |
| 5.1 铸造工艺基础分析 |
| 5.1.1 非调质钢49MnVS3材料成分及影响 |
| 5.1.2 铸造工艺的选取 |
| 5.1.3 铁型覆砂铸造工艺特点 |
| 5.1.4 铸件图的确定 |
| 5.2 铸造工艺方案设计 |
| 5.2.1 铸造工艺方案一 |
| 5.2.2 铸造工艺方案二 |
| 5.3 曲轴预锻毛坯铸件成型过程的数值模拟分析 |
| 5.3.1 方案一的浇注工艺数值模拟分析 |
| 5.3.2 方案二的浇注工艺数值模拟分析 |
| 5.4 曲轴预锻毛坯铸件浇注工艺参数的优化 |
| 5.4.1 不同浇注温度对铸件质量的影响 |
| 5.4.2 不同浇注速度对铸件质量的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）汽车发动机曲轴有限元分析及其铸造工艺、材料性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 球墨铸铁的发展与应用 |
| 1.2 高强度球铁曲轴生产合金元素控制 |
| 1.2.1 基本元素控制 |
| 1.2.2 常用合金元素选择 |
| 1.2.3 微量合金元素 |
| 1.3 等温淬火球墨铸铁(ADI) |
| 1.3.1 ADI简介 |
| 1.3.2 ADI热处理工艺带 |
| 1.3.3 ADI国内外研究新进展 |
| 1.4 多体动力学仿真及有限元分析在曲轴结构设计中的应用 |
| 1.4.1 ADAMS多体动力学仿真简介 |
| 1.4.2 ABAQUS有限元分析简介 |
| 1.4.3 虚拟样机动力学与有限元联合仿真在曲轴结构设计中的应用概况 |
| 1.5 铸造工艺数值模拟及其应用 |
| 1.5.1 Anycasting铸造充型与凝固模拟简介 |
| 1.5.2 数值模拟在铸造工艺开发中的应用 |
| 1.6 研究背景意义及主要内容 |
| 1.6.1 研究背景 |
| 1.6.2 主要内容 |
| 1.6.3 研究意义 |
| 第二章 试验材料与方法 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 曲轴用高性能球墨铸铁生产试制 |
| 2.3 ADI合金成分选择与热处理试验方案设计 |
| 2.3.1 ADI等温淬火热处理试验方案设计 |
| 2.3.2 ADI合金成分设计试验方案 |
| 2.4 组织与性能检测 |
| 2.4.1 力学性能检测 |
| 2.4.2 显微组织检测 |
| 第三章 发动机轴系动力部件多体动力学仿真及有限元分析 |
| 3.1 曲柄连杆机构运动学分析 |
| 3.2 基于虚拟样机技术轴系动力部件运动学及动力学仿真 |
| 3.2.1 基于ADAMS轴系动力部件运动学及动力学分析 |
| 3.3 曲轴各工况下结构强度有限元分析及疲劳寿命计算 |
| 3.3.1 基于Abauqs曲轴结构静强度有限元分析 |
| 3.3.2 曲轴安全系数校核 |
| 3.4 曲轴动态特性(模态)分析 |
| 3.4.1 模态分析理论简介 |
| 3.4.2 曲轴动态特性有限元仿真及结果讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 球铁曲轴铸造工艺数值模拟及工艺优化 |
| 4.1 曲轴铸造工艺设计与数值模拟 |
| 4.1.1 曲轴铸造工艺设计及铸造充型与凝固过程仿真分析 |
| 4.2 铸造工艺优化设计 |
| 4.3 试验研究与验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 发动机曲轴用高性能球墨铸铁组织与力学性能研究 |
| 5.1 Cu、Mn添加量对铸态曲轴本体组织的影响 |
| 5.2 铸态本体试样合金元素线、面分布规律 |
| 5.3 Mn、Cu添加量对球铁曲轴本体力学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 热处理工艺与合金成分对ADI组织与性能影响研究 |
| 6.1 等温处理工艺对完全奥氏体化ADI组织与力学性能的影响 |
| 6.1.1 等温淬火工艺参数对单步ADI组织与力学性能的影响 |
| 6.1.2 热处理工艺参数对双步ADI组织与性能的影响 |
| 6.1.3 单步与双步等温处理ADI组织与性能比较 |
| 6.2 热处理工艺参数对亚温淬火ADI组织与力学性能的影响 |
| 6.3 Cu,Ni,Mo添加量对ADI组织与力学性能的影响 |
| 6.3.1 Cu,Ni,Mo对铸态球铁组织与力学性能的影响 |
| 6.3.2 Cu,Ni,Mo对 ADI组织与力学性能的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（8）发动机曲轴铸造缺陷的原因分析与优化（论文提纲范文）
| 1 缺陷常见原因及其优化措施 |
| 1.1 铸造缩孔缺陷 |
| 1.2 发动机曲轴铸造气孔缺陷 |
| 1.3 发动机曲轴铸造白口和冷隔缺陷 |
| 1.4 铸造渣孔缺陷 |
| 1.5 铸造砂眼缺陷 |
| 1.6 铸造裂纹缺陷 |
| 1.7 铸件粗糙缺陷 |
| 1.8 铸件变形 |
| 2 发动机曲轴铸造缺陷实例分析 |
| 2.1 铸造缺陷 |
| 2.2 缺陷原因分析及改进措施 |
| 2.2.1 缺陷原因初步分析 |
| 2.2.2 缺陷成分分析 |
| 3 结论 |
（10）轿车发动机高质量铸态球铁曲轴的研究及产业化（论文提纲范文）
| 1 球墨铸铁曲轴生产工艺流程 |
| 2 曲轴铸造工艺方案 |
| 3 曲轴壳型的制壳材料 |
| 4 曲轴的制壳工艺 |
| 5 曲轴壳型装箱工艺 |
| 6 曲轴发热保温冒口工艺 |
| 7 曲轴铁液过滤工艺 |
| 8 曲轴熔化浇注工艺 |
| 8.1 熔化工艺 |
| 8.2 球化处理工艺 |
| 8.3 孕育处理工艺 |
| 8.4 浇注工艺 |
| 9 曲轴的清理 |
| 1 0 曲轴的检验 |
| 1 0.1 铁液的检验 |
| 1 0.2 曲轴铸件金相组织及性能的检验 |
| 1 1 曲轴铸件的性能和质量 |
| 1 2 结束语 |
四、发动机曲轴铸件铸造工艺（论文参考文献）
- [1]发动机机械加工新技术及应用[J]. 郝琳. 内燃机与配件, 2021(10)
- [2]多维振动水模拟实验台的设计与充型机理研究[D]. 张子鹏. 安徽理工大学, 2020
- [3]大型发动机曲轴铁型覆砂工艺改进[J]. 杨佳,商崇元,晏祥志. 中国铸造装备与技术, 2020(05)
- [4]半固态流变挤压铸造CuSn10P1合金薄壁衬套组织和性能研究[D]. 闫路超. 昆明理工大学, 2020(05)
- [5]轻量化三缸增压发动机曲轴铸造工艺的研发[J]. 田迎新. 铸造工程, 2019(03)
- [6]非调质钢曲轴毛坯铸锻复合成形工艺的数值模拟研究[D]. 吴灿. 吉林大学, 2018(01)
- [7]汽车发动机曲轴有限元分析及其铸造工艺、材料性能研究[D]. 曾维和. 上海交通大学, 2017(03)
- [8]发动机曲轴铸造缺陷的原因分析与优化[J]. 赵娅. 热加工工艺, 2016(08)
- [9]我国铸铁生产技术的最新进展与展望[A]. 李克锐,曾艺成,张忠仇,吴现龙. 第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集, 2011
- [10]轿车发动机高质量铸态球铁曲轴的研究及产业化[J]. 高广阔. 铸造, 2010(12)