樹立高速重型發(fā)動(dòng)機(jī)壽命最高標(biāo)準(zhǔn)的濰柴WP9H細(xì)數(shù)H平臺(tái)的長(zhǎng)壽秘訣，除了先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、充分的試驗(yàn)驗(yàn)證，以及自主ECU和濰柴智慧云給予的超強(qiáng)保護(hù)等，濰柴獨(dú)家工藝鑄造的四氣門整體式氣缸蓋，同樣是支撐其長(zhǎng)壽命的關(guān)鍵所在。
據(jù)濰柴鑄造工程師介紹，WP9H/WP10H四氣門整體式氣缸蓋是濰柴首次將進(jìn)氣管集成到缸蓋上，毛坯外觀尺寸大，單重153Kg，內(nèi)腔復(fù)雜，最小壁厚僅有4.5mm，是典型的薄壁復(fù)雜鑄件。它能滿足180萬(wàn)公里/30000小時(shí)的高可靠性和20MPa高爆壓要求，整體式氣缸蓋本體抗拉強(qiáng)度能達(dá)到300MPa以上，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲承受30Kg的力。
如此高規(guī)格的氣缸蓋，是如何鑄造出來(lái)的?
“這類鑄件在鑄造過(guò)程中極易出現(xiàn)變形、斷芯和芯砂燒結(jié)等情況，造成生產(chǎn)過(guò)程中效率低、尺寸一致性差等問(wèn)題，這是需要我們重點(diǎn)攻克的難點(diǎn)之一。” 鑄造工程師說(shuō)道。
針對(duì)WP9H/WP10H整體式氣缸蓋的鑄造工藝開發(fā)難點(diǎn)，項(xiàng)目小組進(jìn)行了一系列的攻關(guān)，并且開展了系列創(chuàng)新，鑄就了WP9H/WP10H缸蓋的高可靠性和良好的性能。
創(chuàng)新一：獨(dú)創(chuàng)流水線整體組芯、平組立澆、一箱多件的鑄造工藝技術(shù)
“傳統(tǒng)鑄造工藝中容易出現(xiàn)鑄件整體變形、尺寸精度差、無(wú)法實(shí)現(xiàn)高節(jié)拍生產(chǎn)的問(wèn)題。為此，我們獨(dú)創(chuàng)了流水線整體組芯、平組立澆、一箱多件的鑄造工藝技術(shù)。”
與傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)相比，平組立澆工藝解決了缸蓋變形的問(wèn)題;整體自動(dòng)組芯下芯技術(shù)，以及砂芯快速粘結(jié)與緊固等相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了按節(jié)拍高效生產(chǎn)。
創(chuàng)新二：采用特種鑄造材料，耐高溫、潰散性好
“在鑄造過(guò)程中，我們采用了特種鑄造材料，與一般砂芯相比，它具有耐高溫和潰散性好的特點(diǎn)。” 除了特種砂芯，還配以具有良好的高溫強(qiáng)度和涂掛性能的新型涂料，在涂料浸涂烘干過(guò)程中，應(yīng)用了防止砂芯排氣通道堵塞的新技術(shù)，解決了傳統(tǒng)工藝人工通孔效率低和質(zhì)量難以保證等問(wèn)題。
創(chuàng)新三：獨(dú)特的復(fù)合孕育技術(shù)，提升材料抗拉強(qiáng)度
“為滿足高性能發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)關(guān)鍵零部件材質(zhì)的要求，我們開發(fā)了獨(dú)特的復(fù)合孕育技術(shù)，采用高性能鑄鐵熔煉工藝，提升材料抗拉強(qiáng)度。”
高性能灰鑄鐵開發(fā)選用世界最先進(jìn)的熱風(fēng)水冷富氧沖天爐，使原鐵水增碳系數(shù)超過(guò) 100%，得到了遺傳性低、可孕育性能好的優(yōu)質(zhì)鐵水。并在熱分析技術(shù)的基礎(chǔ)上研制了獨(dú)創(chuàng)的優(yōu)良孕育劑，結(jié)合獨(dú)特的復(fù)合孕育技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鐵水的高效孕育。
與傳統(tǒng)工藝相比，使用相同的原材料，灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度能提高20個(gè)單位以上，且性能一致性明顯提高，零件的加工性能、尺寸穩(wěn)定性均處行業(yè)領(lǐng)先水平。
WP9H/WP10H整體式氣缸蓋自身集成進(jìn)氣管、水腔、進(jìn)排氣道，設(shè)計(jì)先進(jìn)，工藝精益求精，賦予了發(fā)動(dòng)機(jī)最強(qiáng)壯的肌體和骨骼。它與龍門式氣缸體、側(cè)置凸輪軸、漲斷連桿等眾多“長(zhǎng)壽黑科技”，共同支撐了濰柴WP9H/WP10H發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)壽命180萬(wàn)公里/30000小時(shí)，樹立起高速重型發(fā)動(dòng)機(jī)壽命的最高標(biāo)準(zhǔn)。
