Kaip pagrindiniai hidraulinių ir pneumatinių sistemų komponentai, stūmoklio strypų ir cilindrų korpusų veikimas tiesiogiai veikia įrangos patikimumą ir efektyvumą. Sintezės metodo pasirinkimas lemia ne tik cilindro korpuso mechaninį stiprumą, sandarumą, atsparumą dilimui, bet ir gamybos sąnaudas bei tarnavimo laiką. Šiame straipsnyje sistemingai aptariami pagrindiniai stūmoklio koto ir cilindrų korpusų sintezės procesai, analizuojamos jų techninės charakteristikos ir taikomi scenarijai bei pateikiama inžinerinės praktikos nuoroda.
I. Medžiagos parinkimas ir išankstinis apdorojimas
Stūmoklio koto ir cilindrų korpusų sintezė pirmiausia priklauso nuo tinkamo pagrindinės medžiagos parinkimo. Dažniausiai naudojamos medžiagos yra didelio -stiprumo legiruotasis plienas (pvz., 45 plienas ir 20CrMnTi), nerūdijantis plienas (pvz., 304 ir 316 l) ir aliuminio lydiniai (tinkami lengviems svoriams). Plienas yra pagrindinė medžiaga dėl savo puikių bendrų mechaninių savybių, o titano lydiniai arba kompozicinės medžiagos gali būti naudojamos specialiose srityse.
Išankstinio apdorojimo etapai yra labai svarbūs tolesnės sintezės kokybei. Siekiant padidinti kietumą ir kietumą, pagrindinė medžiaga yra termiškai apdorojama (gesinama, po to grūdinama aukštoje temperatūroje). Tada paviršius nulupamas arba valcuojamas, kad būtų sukurtas liekamasis gniuždymo įtempių sluoksnis, kuris atitolina nuovargio įtrūkimų atsiradimą. Nerūdijantis plienas taip pat reikalauja ėsdinimo ir pasyvavimo, kad pašalintų apnašas ir pagerintų atsparumą korozijai.
II. Pagrindiniai gamybos procesai
1. Suvirinimas
Suvirinimas yra tradicinis cilindrų blokų gamybos būdas, ypač tinka vidutiniams ir dideliems cilindrų blokams. Įprasti procesai apima:
•Tigrinis lankinis suvirinimas (TIG/MIG): naudojant inertinių dujų ekraną pasiekiamas mažas-iškraipymas, didelis-tikslus suvirinimas, todėl tinka plonasieniams-arba tiksliams cilindrų blokams.
•Trintinis suvirinimas: naudojant trinties šilumą, susidarančią dideliu -greičio ruošinio sukimu, kad būtų sukurtas ryšys, pašalinami lydymosi defektai ir dažniausiai naudojamas stūmoklių strypams sujungti su galiniais dangteliais.
Norint įsitikinti, kad nėra vidinių įtrūkimų, reikalingas po-suvirinimo, įtempių mažinimo atkaitinimas, taip pat atliekamas rentgeno patikrinimas.
2. Liejimo ir kalimo kombinuotas procesas
Sudėtingiems cilindrų blokams liejant galima sukurti tokias funkcijas kaip vidiniai srauto kanalai viename procese, tačiau norint kompensuoti tikslumo trūkumą, reikalingas tolesnis apdirbimas. Kalimas pagerina metalo srauto pasiskirstymą ir žymiai padidina atsparumą tempimui. Šiuolaikiniai procesai dažnai derina abu šiuos dalykus: ruošinio kalimą, tada detalių konstrukcinių ypatybių pridėjimą preciziškai liejant ir galiausiai CNC apdirbimą, kad būtų pasiekti projektavimo leistini nuokrypiai. 3. Priedų gamyba (3D spausdinimas)
Naujos metalo priedų gamybos technologijos, tokios kaip selektyvus lazerinis lydymas (SLM), siūlo naujus cilindrų blokų sintezės metodus. Šiuo metodu galima sukurti topologiškai optimizuotas struktūras, kurias sunku pasiekti naudojant tradicinius metodus, pavyzdžiui, vidinius aušinimo kanalus arba lengvas groteles. Tačiau dėl medžiagų įvairovės ir paviršiaus šiurkštumo apribojimų šiuo metu jis daugiausia naudojamas prototipams kurti arba mažoms -partijoms pritaikyti.
III. Paviršiaus apdorojimas ir stiprinimas
Sintezuoto cilindro bloko paviršius turi būti apdorotas, kad atitiktų atsparumo dilimui ir korozijai reikalavimus:
• Kietasis chromavimas: ant stūmoklio koto paviršiaus nusėda 0,03–0,05 mm storio chromo sluoksnis, todėl kietumas viršija HV800. Tačiau vidinis įtempis turi būti kontroliuojamas, kad būtų išvengta įtrūkimų.
• Beelektrinė nikelio{0}}fosforo lydinio danga: suteikia vienodą korozijai{1}}atsparią dangą, tinkančią sudėtingoms vidinėms ertmėms, kuriose galvanizuoti neįmanoma.
•Plazminis purškimas: Keraminės arba volframo karbido dangos padidina atsparumą dilimui ekstremaliomis eksploatavimo sąlygomis.
IV. Kokybės kontrolė ir patikra
Svarbiausi parametrai sintezės proceso metu, tokie kaip suvirinimo srovė ir kalimo temperatūra, turi būti griežtai stebimi. Gatavo produkto patikrinimas paprastai apima:
•Neardomasis bandymas: ultragarsinis bandymas (UT) aptinka vidinius defektus, o magnetinių dalelių bandymas (MT) – paviršiaus įtrūkimus.
•Matmenų tikslumas: koordinačių matavimo mašinos (CMM) tikrina svarbių susiliejančių paviršių geometrinius ir padėties nuokrypius.
• Veikimo testavimas: slėgio bandymas, nuotėkio bandymas ir nuovargio eksploatavimo trukmės įvertinimas.
Išvada
Stūmoklio koto ir cilindrų korpusų surinkimo metodas yra visapusiškas medžiagų mokslo, apdirbimo ir paviršiaus inžinerijos technologijų sintezė. Didėjant aukštos klasės įrangos patikimumo reikalavimams, daugelio procesų optimizavimas (pvz., kalimas + suvirinimas + paviršiaus grūdinimas) taps pagrindine tendencija. Tikimasi, kad ateityje priedų gamybos ir pažangių stebėjimo technologijų integravimas toliau skatins cilindrų korpusų surinkimo plėtrą siekiant didesnio efektyvumo ir pritaikymo.