公司:天籌(上海)自動化設(shè)備有限公司
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PA66材料缸蓋蓋蓋設(shè)計制造工藝
點擊次數(shù):803 發(fā)布時間:2019-05-23
汽缸蓋罩的基本功能是大約形成一個密閉的腔汽缸,汽缸蓋和密封,同時考慮到石油和空氣隔離,曲軸箱通風(fēng),加油港口,如傳感器安裝支持和其他功能。
雖然氣缸蓋歷來以金屬應(yīng)用為主,但尼龍PA66是一種可行的替代材料,具有許多優(yōu)點。在設(shè)計制造PA66材料氣缸蓋時,應(yīng)綜合考慮制造工藝、材料特性、行業(yè)趨勢等因素。
1. 材料相關(guān)的注意事項
所選材料的特性是主要的設(shè)計考慮因素。PA66是一種熱塑性塑料,所以它的性能會隨著環(huán)境的變化而變化。PA66通過將氣缸蓋與它所替代的金屬隔離來降低噪音,因為它具有較低的硬度和密度。通過使用肩螺栓和橡膠墊圈隔離搖臂殼體,可以顯著降低噪音的傳播。
隔離系統(tǒng)
2. 汽缸的設(shè)計
在沖壓鋼搖臂殼體時代,由于鋼的高模量,通常采用4 ~ 10個螺栓緊固蓋。PA66也有很高的模數(shù),但它不能與鋼相比。smc氣缸官網(wǎng)有限元分析將有助于確定需要多少螺栓才能獲得均勻的壓縮。圖4所示的氣缸蓋采用14個螺栓進行適當(dāng)?shù)拿芊?。與螺栓安裝有關(guān)的另一個關(guān)鍵問題是需要圓形螺栓,以提供均勻的壓縮和消除泄漏通道。
3.生產(chǎn)過程
注塑成型技術(shù)是目前應(yīng)用廣泛的缸蓋制造方法,材料是直接經(jīng)過模具加工完成的,但需要保證設(shè)備的充分均勻冷卻,從而保證零件的成型應(yīng)力小。
另一種方法,模具成型,往往被忽視,但它是理想的四四方方的缸蓋。雖然后處理有時會導(dǎo)致比注塑件更高的成本,但如果只需要少量的后處理,這種方法實際上可以降低零件的整體成本。
轉(zhuǎn)移模制是模制的一種變體,也適用于氣缸蓋的應(yīng)用。該方法適用于類似于注射成型的封閉模具,但具有快速成型周期的壓縮成型。
4. 部分分別形成
氣缸蓋有時有內(nèi)部擋板充油或曲軸箱通風(fēng)。由于鎖模,這些零件通常不可能在內(nèi)部成形。因此,它們需要單獨成型,并以三種方式之一連接到氣缸蓋。
簡單的方法是把碎片拼接起來。緊固件價格低廉,使用方便,但主要問題是故障會導(dǎo)致功能異?;虬l(fā)動機損壞。緊固件的另一種選擇是機械緊固件,由于其復(fù)雜性,機械緊固件的使用較少。此外,機械緊固件在氣缸蓋內(nèi)也占有相當(dāng)大的空間。
常用的方法是焊接。零件的結(jié)構(gòu)將決定焊接方法的使用:旋轉(zhuǎn)焊接、振動焊接或感應(yīng)焊接。焊接不僅為零件提供良好的密封,而且大大降低了復(fù)雜性。由于它本質(zhì)上是一個部件,所以沒有與緊固部件相關(guān)的故障問題。焊接的一個缺點是所需設(shè)備和夾具的成本。
另一種需要考慮的連接形式是粘附。新型環(huán)氧樹脂膠粘劑具有焊接性能好、成本低等優(yōu)點。這種方法有一個時間問題,因為大多數(shù)環(huán)氧基膠粘劑需要一個小時或更長時間來固化。粘接方法通常與緊固方法一起使用,形成夾緊方法,并提供額外的故障保護。
5. 材料特性
有效的氣缸蓋設(shè)計需要結(jié)合材料特性。第一個特點是材料的硬度。材料的硬度將壓力從緊固件轉(zhuǎn)移到密封件上。PA66具有優(yōu)異的硬度,在不同的溫度下,使壓力轉(zhuǎn)移。
另一個考慮良好的壓縮力轉(zhuǎn)移是翹曲。如果一個零件發(fā)生翹曲,它就不能均勻地傳遞壓縮力。這一問題通常可以通過適當(dāng)?shù)哪>咴O(shè)計和澆口來解決。對于一些長氣缸蓋,需要低翹曲材料。
零件不僅必須提供足夠的壓縮,而且還必須保持長期的壓縮。蠕變是壓縮降低的常見原因 如上所述,氣缸蓋罩中的大部分蠕變可以在設(shè)計階段處理,所選材料在這方面可以產(chǎn)生顯著影響。
6.零件集成與徑向密封
在汽車行業(yè)中, 近來出現(xiàn)的一個明顯趨勢是零件集成,氣缸蓋罩也不例外。通常這種集成包括氣缸蓋罩和空氣濾清器殼體或進氣歧管的集成。在一些情況下,空氣濾清器殼體也適合集成到氣缸蓋罩內(nèi)。由于考慮到更大的組裝靈活性和更加簡便的加工,空氣濾清器可以成為更好的集成選擇。圖8顯示了這種集成以及進氣歧管與氣缸蓋罩的集成。
另一個新興趨勢是徑向密封概念,它大限度地減少了氣缸蓋加工過程,還增強了密封系統(tǒng)的性能,下圖說明了這種密封的多個密封元件與僅有一個密封元件的傳統(tǒng)氣缸蓋罩的不同之處。
雖然氣缸蓋罩歷來都是由金屬所主宰的應(yīng)用,但PA66是一種具備許多優(yōu)點的可行替代材料。在考慮制造工藝、材料特性以及行業(yè)趨勢等相關(guān)因素后,設(shè)計性能、成本節(jié)約以及重量減輕等目標(biāo)均可實現(xiàn)。