柴油機(jī)缸體是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的*件，在鑄造出模后具有分布*其不均的較大殘余應(yīng)力。而傳統(tǒng)的解決方法就是在缸體出模后均采用熱時(shí)效處理。經(jīng)實(shí)踐證明，熱時(shí)效可以避免缸體發(fā)生裂紋、減少加工變形和起到很好的消除應(yīng)力的作用。但由于熱時(shí)效爐溫控制不嚴(yán)等原因，有時(shí)也會(huì)使缸體在加工或使用中產(chǎn)生氣缸變形等問(wèn)題，造成產(chǎn)品質(zhì)量下降。特別是隨著生產(chǎn)量的提高，熱時(shí)效工藝及設(shè)備已滿(mǎn)足不了生產(chǎn)的需要，尋找新的時(shí)效工藝在所必行。
振動(dòng)時(shí)效是目前應(yīng)用較廣泛的應(yīng)力消除新技術(shù)，可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)構(gòu)件的時(shí)效處理。如果可行，它將完全滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。為此，我們需要對(duì)振動(dòng)時(shí)效和熱時(shí)效做對(duì)比性試驗(yàn)研究。
根據(jù)試驗(yàn)需求，我們選擇4個(gè)缸體作為試驗(yàn)件，其中一件采用熱時(shí)效處理，另外3件采用不同參數(shù)的振動(dòng)時(shí)效處理。時(shí)效前后各件均經(jīng)殘余應(yīng)力測(cè)試。
熱時(shí)效處理
對(duì)一個(gè)缸體試驗(yàn)件，采用熱時(shí)效處理。其過(guò)程和溫度等參數(shù)與正常熱時(shí)效的完全相同。時(shí)效后做殘余應(yīng)力測(cè)試，得出時(shí)效后各點(diǎn)的值。
振動(dòng)時(shí)效處理
振動(dòng)時(shí)效是用振動(dòng)的方法來(lái)調(diào)整金屬構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力的一項(xiàng)新技術(shù)，其作用是降低和均化殘余應(yīng)力，以提高材料的機(jī)械性能，防止構(gòu)件變形，防止產(chǎn)生焊接裂紋，提高構(gòu)件疲勞壽命。
這個(gè)試驗(yàn)我們采用JH振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，由于缸體較小，所有振動(dòng)時(shí)效采用振動(dòng)平臺(tái)處理方法，即將被處理固定在平臺(tái)上，激振器也固定在平臺(tái)上，通過(guò)平臺(tái)振動(dòng)對(duì)缸體進(jìn)行激振，激振頻率應(yīng)為缸體的共振頻率。
激振力的選擇通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。本次試驗(yàn)?zāi)康闹痪褪峭ㄟ^(guò)試驗(yàn)得出缸體振動(dòng)時(shí)效處理工藝參數(shù)，為此3個(gè)缸體選用不同的激振力，即3個(gè)缸體處理時(shí)激振器的偏心塊分別選為3檔、4檔和6檔，處理時(shí)間均為30min。
數(shù)據(jù)報(bào)告
時(shí)效后在缸體對(duì)稱(chēng)點(diǎn)上進(jìn)行了同樣的應(yīng)力測(cè)試。
熱時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效前、后的柴油缸體殘余應(yīng)力測(cè)試結(jié)果如下。
結(jié)論
根據(jù)以上的數(shù)據(jù)不難得出如下結(jié)論：
1. 熱時(shí)效可使缸體殘余應(yīng)力下降60%左右，可以防止缸體變形和開(kāi)裂，這是多年來(lái)采用熱時(shí)效處理缸體的根本原因。
2. 振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)選擇合理，其消除應(yīng)力的比例可以達(dá)到熱時(shí)效的水平，甚至更高，且應(yīng)力均化程度好于熱時(shí)效，同時(shí)省時(shí)、方便，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
3. 幾年來(lái)用振動(dòng)時(shí)效處理缸體已獲成功，實(shí)際應(yīng)用結(jié)果證明完全符合要求，因此可以用振動(dòng)時(shí)效代替原有的熱時(shí)效工藝來(lái)處理缸體。
