Motor silindir kapağını işlemek zor değil, naylon bir kapağa ne dersiniz?
Silindir kapağı kapağının en temel işlevi, silindir kafasını kapatmak ve sızdırmaz hale getirmek için silindir kafası ile birlikte yaklaşık hava geçirmez bir boşluk oluşturmaktır.Aynı zamanda, yağı havadan izole etmek, krank karterini havalandırmak, yağ doldurucu görevi görmek ve sensör montaj desteği olarak görev yapar. Ve diğer işlevler.
Uzun zamandır silindir kafası kapaklarının imalat malzemesi hep metal olmuştur.Son yıllarda hafif uygulamalardan hareketle alüminyum alaşımlı valf kapaklarının imalat teknolojisi büyük ilerleme kaydetmiştir.Aynı zamanda naylon gibi yeni malzemeler de uygulanmıştır.Alüminyum alaşımları aşağıda ayrıca tanıtılacaktır. Naylon ve PA66 malzemeden yapılmış silindir kapağı tasarımı ve teknolojisi.
1. Alüminyum alaşımlı silindir kafası kapaklarının CNC imalatı ve işlenmesi
Geleneksel kalıp döküm silindir kafası kapağının uzun bir üretim döngüsü ve pahalı üretim maliyeti vardır.Parça yapısı değiştirildiğinde, tüm araç döngüsünün ihtiyaçlarını karşılayamayacak şekilde işlenmemiş parçanın yeniden üretilmesi gerekir.Bu nedenle, bunu çözmek için daha esnek CNC işleme teknolojisini kullanmaya çalışıyoruz.
Külbütör kapağının yapı şeması
1. Parça özellikleri
Parça, ısıl işlem ve ön germe işlemi ile üretilen yüksek kaliteli bir alüminyum alaşımlı ürün olan 6061 alüminyum alaşımlı malzeme ile işlenmiştir.Mükemmel işleme performansı, mükemmel kaynak özellikleri ve elektrokaplama, iyi korozyon direnci, yüksek tokluk ve İşlemeden sonra deforme olmaz, malzeme kompakttır ve hatasızdır, kolay cilalanabilir, filmi renklendirmesi kolaydır ve mükemmel oksidasyon etkisi vardır. Silindir kafası kapağının yapısı aşağıdaki özelliklere sahiptir: ince cidarlı kabuk parçaları, düzlük gereksinimi 0,5, yüksek basınçlı yağ pompası itici deliği çapı 26 (0, +0,021), yüksek basınçlı yağ pompası montaj deliği ve itici deliği koaksiyellik gereksinimleri 0.1'dir.
2. İşleme yöntemi: 3 + 2 eksen
Parçaları işlemek için üç eksenli bir takım tezgahı kullanırken, genellikle takımın parçanın ön yapısal özelliklerini işleyemediği bir durum yoktur, ancak yüksek basınçlı yağ pompası montaj deliği ve itici deliği için, üç eksenli takım tezgahının takım ekseni dikey durumdadır ve eğilemez , Alet kesilemez, bu nedenle yüksek basınçlı yağ pompası montaj deliği ve itici deliği işlenemez. Bu sırada 3 + 2 eksen işleme yöntemine sahip beş eksenli bir takım tezgahı kullanılarak kesici mil, yüksek basınçlı yağ pompası montaj deliğinin yapısal özelliklerine göre yatırılır ve bu iki yapısal özellik ön yapısal özelliklere dönüştürülür. Üç eksenli işleme stratejisi, yüksek basınçlı yağ pompası montaj deliği ve itici deliğinin işleme ve şekillendirme sorununu çözebilen takım yolunu hesaplamak için hala kullanılmaktadır.
3. İşleme süreci
Parçaların karmaşık yapısı nedeniyle, programlama için kaba işleme-yarı bitirme-bitirme-çoklu kök temizleme-delme işlemi kullanılır.İşleme sırası, üst yüzey-iç boşluk yüzeyi-yüksek basınçlı yağ pompası montaj deliği bitirme üçüne uygundur. Devam etmek için adımlar.
Öncelikle, nitelikli bir ham parça ayarlanmalıdır. Boşluk, silindir kapağı kapağının ana hatlarını içermeli ve sıkıştırma boyutunu saklamalıdır Sınır hesaplaması yoluyla, boşluğun boyutu gereksinimleri karşılamak için 520mm × 300mm × 100mm olarak ayarlanır. Boşluk oluşturulduktan sonra, boşluğun ortasında bir koordinat sistemi kurulur ve sonraki işlem bu koordinat sistemine dayanır.Bu nedenle, koordinat sisteminin kurulması için boşluğun ortası seçilir, böylece operatör işlem sırasında kolayca bulabilir ve düzeltebilir.
Yukarıda oluşturulan koordinat sistemini kıyaslama olarak alarak, boşluğu işlemek için karşılık gelen aracı oluşturun ve ardından CNC işlemenin en temel içerik işleme stratejisini hazırlayın. Önce üst yüzey işlenir.İş bittikten sonra, raybalama 8 konumlandırma ve hizalama deliği program konturunun dışında delinir ve hizalama çizgisi olarak ham parçanın dört tarafı bitirilir.Döndürdükten sonra koordinat sistemi hizalama için Y ekseni etrafında 180 ° döndürülür. Boş parçayı hizalamak, iç boşluk yüzeyini işlemek ve işlemden sonra yüksek basınçlı yağ pompası montaj deliğini bitirmek için tel ve 8 konumlandırma hizalama deliği.
2. PA66 silindir kapağı tasarımı ve üretim süreci
Silindir kapağı kapakları her zaman metal ağırlıklı uygulamalar olmasına rağmen, naylon PA66 birçok avantajı olan uygun bir alternatif malzemedir. PA66 silindir kapağı kapaklarını tasarlarken ve üretirken, üretim süreci, malzeme özellikleri ve endüstri trendleri gibi faktörlere kapsamlı bir şekilde dikkat edilmelidir.
1. Malzemeyle ilgili hususlar
Seçilen malzemenin özellikleri, temel tasarım hususlarıdır. PA66 bir termoplastiktir, bu nedenle özellikleri çevre ile değişecektir.Güçlendirilmiş malzeme kullanımı çevresel değişikliklerin etkisini azaltabilir. PA66, yerini aldığı metale göre daha düşük sertliğe ve yoğunluğa sahiptir, bu da gürültü azaltma işlevini zayıflatacaktır Çözüm, silindir kafası kapağını izole etmektir. Külbütör kapağını izole etmek için omuz cıvataları ve lastik rondelalar kullanılarak gürültü iletimi önemli ölçüde azaltılabilir.
İzolasyon sistemi
2. Silindir kapağı tasarımı
Damgalı çelik külbütör kapakları çağında, yüksek çelik modülü nedeniyle, kapağı sıkıştırmak için genellikle 4 ila 10 cıvata kullanıldı. PA66'nın da yüksek bir modülü vardır, ancak çelik ile karşılaştırılamaz. Sonlu eleman analizi, tek tip bir sıkıştırma kuvveti elde etmek için kaç cıvataya ihtiyaç duyulduğunun belirlenmesine yardımcı olacaktır. Şekil 4'te gösterilen silindir kapağı, uygun sızdırmazlığı sağlamak için 14 cıvata kullanır. Cıvata yerleştirmeyle ilgili diğer bir önemli sorun, tek tip sıkıştırma sağlayabilen ve sızıntı kanallarını ortadan kaldırabilen yuvarlak köşeli cıvatalara olan ihtiyaçtır.
3. Üretim süreci
Kalıplama teknolojisi Enjeksiyon kalıplama en yaygın kullanılan silindir kafası kapağı üretim yöntemidir.Malzeme, kalıptan çıkarıldıktan hemen sonra bitmiş üründür.Ancak, parçaların en düşük kalıplama gerilimini sağlamak için ekipmanın yeterli ve eşit şekilde soğutulmasını sağlamak gerekir.
Başka bir yöntem olan sıkıştırmalı kalıplama genellikle kolayca gözden kaçar, ancak kutu şeklindeki silindir kafası kapakları için sıkıştırmalı kalıplama çok uygundur. Kalıplama sonrası son işlem bazen maliyeti enjeksiyonla kalıplanmış parçalardan daha yüksek hale getirebilse de, bu yöntem aslında sadece biraz sonradan son işlem gerekiyorsa parçaların toplam maliyetini azaltabilir.
Transfer kalıplama, sıkıştırmalı kalıplamanın bir çeşididir ve aynı zamanda silindir kafası kapağı uygulamaları için çok uygundur. Bu yöntem, enjeksiyon kalıplamaya benzer bir kapalı kalıp için uygundur, ancak daha hızlı bir sıkıştırmalı kalıplama kalıplama döngüsüne sahiptir.
4. Ayrı ayrı oluşturulmuş parçalar
Silindir kapağı bazen yağ doldurma veya karter havalandırması için dahili bölmelere sahiptir. Kalıp kilitlerinin varlığı nedeniyle, bu parçaların içeride kalıplanması genellikle imkansızdır. Bu nedenle, ayrı ayrı kalıplanmaları ve aşağıdaki üç yöntemden biriyle silindir kafası kapağına bağlanmaları gerekir.
En kolay yol parçaları koparmaktır. Bağlayıcı düşük maliyetli ve hızlı kullanıma sahiptir, ancak asıl sorun, arızadan sonra arızaya veya motor hasarına neden olmasıdır. Bağlantı elemanlarına bir alternatif, karmaşıklıkları nedeniyle yaygın olarak kullanılmayan mekanik bağlantı elemanlarıdır. Ek olarak, mekanik tutturucular da silindir kafası kapağında önemli miktarda yer kaplar.
En yaygın yöntem kaynaktır. Parça yapısı kullanılacak kaynak yöntemini belirleyecektir: döndürme kaynağı, titreşimli kaynak veya indüksiyon kaynağı. Kaynak sadece parçalar için iyi bir sızdırmazlık sağlamakla kalmaz, aynı zamanda karmaşıklığı önemli ölçüde azaltır. Esasen bir parça parçası olduğu için, bağlantı bileşeniyle ilgili herhangi bir arıza sorunu yoktur. Kaynak yapmanın bir dezavantajı, gerekli ekipman ve demirbaşların maliyetidir.
Dikkate alınabilecek başka bir bağlantı biçimi de bağdır. Yeni epoksi bazlı yapıştırıcı, kaynak avantajlarına sahiptir ve ek maliyeti yoktur. Bu yöntemin bir zaman sorunu vardır çünkü epoksi bazlı yapıştırıcıların çoğunun sertleşmesi bir saat veya daha fazla sürer. Bağlama yöntemi, genellikle bir kenetleme yöntemi oluşturmak ve ek arıza koruması sağlamak için toka yöntemiyle birlikte kullanılır.
5. Malzeme özellikleri
Etkili silindir kapağı tasarımı, birlikte çalışmak için çeşitli malzeme özellikleri gerektirir. İlk karakteristik malzeme sertliğidir. Malzemenin sertliği, sıkıştırma kuvvetini bağlantı elemanından contaya aktarır. PA66, çeşitli sıcaklıklarda mükemmel sertliğe sahiptir, böylece sıkıştırma kuvveti iletilebilir.
İyi bir sıkıştırma kuvveti iletimi elde etmek için dikkate alınması gereken başka bir konu çarpıklıktır. Parça bükülme nedeniyle deforme olursa, baskı kuvvetini eşit olarak iletemeyecektir. Bu sorunu çözmek için genellikle uygun kalıp tasarımı ve kapı kullanılabilir. Bazı uzun silindir kapağı kapakları için, düşük eğrili malzemeler gereklidir.
Parçalar sadece yeterli baskı kuvveti sağlamalı, aynı zamanda baskı kuvvetini uzun süre korumalıdır. Azaltılmış sıkıştırma kuvvetinin ortak nedeni sürünmedir (Şekil 7). Yukarıda bahsedildiği gibi, silindir kafası kapağındaki sürünmenin çoğu tasarım aşamasında ele alınabilir ve seçilen malzeme bu konuda önemli bir etkiye sahip olabilir.
6. Parça entegrasyonu ve radyal conta
Otomotiv endüstrisinde, son zamanlarda ortaya çıkan bariz bir eğilim, bileşen entegrasyonudur ve silindir kafası kapakları bir istisna değildir. Genellikle bu entegrasyon, silindir kapağı ve hava filtresi muhafazası veya emme manifoldunun entegrasyonunu içerir. Bazı durumlarda, hava filtresi muhafazası da silindir kafası kapağına entegrasyon için uygundur. Daha fazla montaj esnekliği ve daha kolay işleme göz önüne alındığında, hava filtreleri daha iyi bir entegrasyon seçeneği haline gelebilir. Şekil 8, bu entegrasyonu ve emme manifoldu ile silindir kafası kapağının entegrasyonunu göstermektedir.
Ortaya çıkan başka bir eğilim, silindir kafası işleme sürecini en aza indiren ve sızdırmazlık sisteminin performansını artıran radyal sızdırmazlık konseptidir Şekil 9, bu tip sızdırmazlığın çoklu sızdırmazlık elemanlarını ve sadece bir sızdırmazlık elemanına sahip geleneksel silindiri göstermektedir. Kapak arasındaki fark.
Silindir kapağı kapakları geleneksel olarak metalin hakim olduğu uygulamalar olmasına rağmen, PA66 birçok avantajı olan uygun bir alternatif malzemedir. Üretim süreci, malzeme özellikleri ve endüstri eğilimleri gibi ilgili faktörler dikkate alındıktan sonra, tasarım performansı, maliyet tasarrufu ve ağırlık azaltma gibi hedeflere ulaşılabilir. Metal silindir kafası kapaklarının imalatı (alüminyum alaşım gibi) da bu aşamada yeri doldurulamaz bir konuma sahiptir.CNC işleme, geleneksel kalıp döküm yöntemlerinin birçok eksikliğini giderebilir.
