自己的二冲程发动机:沙箱,复活节蛋糕和10公斤熔融金属

最后一部分显示了开发圆柱模型的过程。这将集中在其实现上。在开始这项工作时,我曾经历过用铝铸造数百个小零件的经验,并辛苦地铸造了以前版本的气缸,但从未完成。我只记得从第五次或第六次开始浇铸它,但是我什至都不记得了……但是对于每套一次性模具,我不得不花费大约一个月的时间。问题是通过浇口系统捕获空气-在浇注过程中,金属捕获了空气,从而在体内形成了空隙。我没有尝试过什么选通系统,苏联铸造厂Talmuds没有读过,一切都没有用。因此,这种情况一直持续下去,直到我决定尝试彻底解决该问题-大截面的直浇道相对于垂直方向倾斜30-45°。和他在一起,根据需要立即进行了转换。





1917年秋天,一个朋友邀请我和他一起参加“聪明人”比赛,因为他本人已经参加了比赛,这是第二次不可能了。根据这项补助,法律上将在两年内提供0.5卢布,而没有任何支出报告,尽管事实上,总金额中有4/5。碰巧的是,用这笔钱习惯买一辆自驾车。我本来想另当别论,并同意有条件在车间的开发上花钱,至少买一台铣床。据我了解,这不是我同事计划的一部分,以后的对话没有增加。后来我发现找到另一个代理。这个事实伤害了我的自尊心,因此我决定我将自己的津贴用于机床和设备。剩下的就是找到一个项目,其中有些东西会拖到主题中,然后延伸了大约五年的CR620 / 724也出现了。那时,我有现成的724cm³圆柱体模型以及随附的小物件,此外,我还能够自己实现该模型-3D打印,铸造技术,用于此类复杂铸件的工作浇口系统和车床。我决定将赠款用于该项目的间接费用,并且主要由我自费完成。如果我赢了,我的期限很紧,我遇到了问题。申请通过了。在项目选择的最后阶段需要展示一些铁的需求迫使我加快了步伐。我决定将赠款用于该项目的间接费用,并且主要由我自费完成。如果我赢了,我的期限很紧,我遇到了问题。申请通过了。在项目选择的最后阶段需要展示一些铁片的需求迫使我加快了步伐。我决定将赠款用于该项目的间接费用,并且主要由我自费完成。如果我赢了,我的期限很紧,我遇到了问题。申请通过了。在项目选择的最后阶段需要展示一些铁的需求迫使我加快了步伐。



已经给出了说明,现在是时候直接进入技术部分了。



铸造工具的制作过程



铸造方法既可以重复使用,也可以一次性使用。需要模型设备来获得铸模。将金属倒入也可以重复使用的铸模中(金属,主要是在使用注塑成型时)。铸模由外模和内芯组成,其任务是在铸件中形成型腔。在该项目中,使用了地面铸造,即在由多种矿物组成的一次性模具中使用。



要使用可重复使用的模型设备,在铸造设计过程中必须考虑从模型设备中提取模具元素的问题(本文的主图片中显示了类似的气缸,杆(最右边)和铸件(中心)的可重复使用的模型设备)...通常,例如,摩托车发动机的曲轴箱及其盖要获得铸模,模型设备的四个部分就足够了(两个半模用于外表面,两个用于模芯)。然而,对于二冲程发动机的气缸,由于内腔的复杂几何形状,需要一组大约两个打样的模具零件。由于在这项工作的范围内目标不是获得许多相同的铸件,因此决定使用一次性模型设备。



在上一步中,获得了圆柱体的模型作为最终零件。铸件是带有浇口系统和加工余量的成品零件。铸件上方用于在结晶过程中向铸件提供熔体,这使您可以将收缩区域从铸件转移到浇口系统,并确保去除置换的空气。





气缸铸造模型



使用熔模铸造获得铸件。在这种情况下,模型工具是由低熔点材料(铸造蜡或合适的塑料)制成的铸件模型。在这个项目中,使用了PLA(聚丙交酯)塑料,因为与许多其他塑料不同,它具有明显的熔点,此后其粘度急剧下降,与ABS相比,熔点很低,因此它很容易从模具中流出。粘度至少为300°C。煅烧后,塑料残留物会燃烧掉,形成少量固体废物,与ABS塑料不同,它不会粘附在模具壁上,很容易用压缩空气吹掉。如果将ABS加热到700-800°C而没有良好的氧气通道,则会形成固体,并粘附在模子上,然后破坏铸件。



对于使用该技术的铸造,铸模的透气性很重要,因为它仍然包含在加热到熔融温度时会进入气相的物质。在铸模材料的透气性差的情况下,在铸件中形成气泡,这是铸造业务中缺陷的最常见原因之一。



圆柱铸件的塑料模型是通过3D打印制作的。但是,打印机的可打印区域的尺寸小于铸件的尺寸,这就是为什么必须将其分解成其组成元素的原因。所有其他零件均使用相同的过程制成。





分割用于3D打印的圆柱浇铸模型



制作发动机气缸及其铸模的模型



该模型印刷有250μm的PLA层,由二十个部分组成。铸造模型的所有部分均以10%的覆盖率进行印刷。将模型的组件组装在对中销上并粘合,然后将它们之间的接头用铸造蜡密封。如果不对铸件上的接缝进行密封,则它们之间的间隙将重复出现,这些间隙很难从型砂的残留物中清除,并且是应力集中器。在冷却套的模型中制作了技术孔。这些孔由于其几何形状(冷却套的核心)而为薄弱环节提供了额外的支撑。否则,在浇注过程中,它会从不均匀的加热中分裂出来,其碎片将被熔体流带走,这已经导致了类似铸件的报废。浇铸过程中对模具的任何损坏都会产生散落的颗粒,这些颗粒会损坏铸件。因此,最好在方便的地方打孔,而不是弄清楚如何在内部某处焊接缺陷。



铸模的材料是筛分的砂,筛分比例为0.63 mm的砂与钠水玻璃以4/1的比例混合。必须小心地将沙子压实,并且必须特别注意铸件中的通道。在将填充了通道的模型埋入型砂之前,建议从通道出口去除一小层混合物-有时间开始在空气中硬化,之后铸模会沿这些表面开裂,这是不希望的。模制完成后,要使混合物硬化,必须用二氧化碳将其吹穿。 CO 2破坏水玻璃中的氧化钠和氧化硅之间的键,而SiO 2则将沙粒结合在一起。爆裂时,会听到特征性的嘎吱声,表明硬化过程正在进行中。每次穿刺需要约1/2分钟的二氧化碳供应。良好地吹过杆尤为重要。



为了制造铸模,将铸造模型安装在烧瓶中,并将烧瓶中和模型内部的自由空间充满沙子和钠水玻璃的混合物。使用相同的混合物制成浇道和增加立管高度的板。模具的所有组件均已组装并衬有带缝隙的砖块。





组装的浇铸模型



浇口相对于垂直线倾斜45°。





检查



模具配合物下一步,将模具中的塑料熔化,然后煅烧并用压缩空气吹塑,以除去灰烬中的碎砂。在先前的操作之后,将模具留在炉中,因为不必要的加热周期可能导致开裂,这可能导致型芯的一部分分离,其后果如上所述。





煅烧铸模



发动机汽缸铸件的执行及其加工



Silumin级AK9ch用于填充,因为它具有良好的强度和流动性,低铸件收缩率,是制造带有铸铁衬套的气缸和发动机缸体的经典选择。将铸锭分成小块,放入坩埚中,并在熔炉(自制炉,可以照亮结构)中熔化当熔体加热到比浇注温度低20°C的温度时,从熔炉中取出加热到300°C的铸模,并从煅烧中继续加热,然后将其安装在准备好的砖模中。

模具和模板之间的空间被沙子填充,以防止熔融物逸出可能的裂缝,并且模具部件的接缝被型砂密封。铸造在740℃的熔融温度下进行。这是思考图片并且不想被照相机吸引别人注意力的关键时刻。当铸件冷却后,铸模被打破,型芯被敲掉,难以到达的地方的型砂残留物被高压清洁剂冲洗掉。切断浇口系统,焊接铸件中的技术孔,然后根据GOST 1583-93对铸件本身进行人工时效,而无需进行预硬化。

las,没有填充照片。





气缸铸件



我必须承认,移走杆子的问题很重要。具有复杂的几何形状和强烈的混合物,它可能是不溶的。设计铸件时,您应该事先考虑如何以及如何在内部爬行。为了拔出杆,我还使用了铸件的技术孔,以增强其强度。没有它们,极有可能无法去除杆。用螺丝刀用钻头从穿孔器中提取大部分材料。钻头是碳化钨,因此不会对沙子变钝。在无法用钻头爬行的地方,可以使用由螺丝刀旋转的粗钢丝或松软的钢缆。通道通过后,型砂残留物很适合高压清洗。然而,即使在冷却套中进行了所有操作之后,在墙壁上仍然存在成型混合物碎片,并且在加工过程中它们互不相依,但掉了下来。



而不是结论



该项目将使用发动机曲轴箱本田CR500的底部。曲轴箱已经过改装,可以扩大吹扫通道,更大的衬套裙边和螺栓的转移。气缸的设计包括在新曲轴箱中将活塞冲程增加到95mm的可能性,这是因为担心会损坏本地曲轴箱。



有了模型铸造和620cc半成品气缸,我确实赢得了一笔资助,那是在11月17日。 724cm³的铸件仅在3月生产。煅烧模具和铸件花费了连续一天多的时间。我认为,铸造与(例如)焊接的不同之处在于,铸造是不可逆的过程-如果某处存在问题,则您不能退后一步,而只能追溯到一开始。一次性塑料模型尤其令人恐惧。最激动人心的时刻是霉菌的破裂,这相当于在儿童时期打开新年礼物,只有赌注更高。幸运的是,铸件虽然没有按计划进行,但第一次还是令人满意的。这真是一种解脱!现在有必要对其进行加工并制作各种配合零件。



过去的部分:



零部分:自己的二冲程电机。CR620

第一部分:历时8年的项目-我应该知道,我永远也不会参与其中:我的2冲程电动机



UPD:添加了对抽油杆提取过程的说明,8月17日。20克



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