摘 要：减轻发动机质量是汽车轻量化的重要途径。传统方法是在汽车发动机缸体内壁镶嵌铸铁套,外部用铝合金材质来减轻发动机的质量。这种方法不仅存在因镶嵌而产生的不牢固和缸体外壳与缸套摩擦的损耗,而且发动机的质量仍然很大。
内孔电弧喷涂技术的出现,解决了在铝合金发动机缸体内镶嵌铸铁套这一传统方法存在的缺点,使发动机的自身重量和体积尺寸大大降低。可以说是一种更优良和更具有经济价值的方法。近些年,内孔电弧喷涂技术发展迅速,相应喷涂装置也慢慢涌现。利用这项技术,可以有效的实现汽车轻量化,同时也顺应了现代喷涂设备机械化进程的趋势。
本文通过对传统电弧喷涂设备进行改造,利用单丝钨极技术设计出一种内孔电弧喷涂装置。传统的双丝设计很难满足内孔喷涂要求,如果改变喷涂方向就必须是丝材传送发生弯曲,这样加大了送丝阻力,丝材传送不流畅一定会影响喷涂质量。而单丝钨极设备中,钨极和焊丝成 90°角。高压气体从钨极周围喷出,这样就可以满足内孔喷涂的方向而且丝材可以沿直线传送,阻力减小。同时由于是单丝传送,就减少了送丝机构设计所占的空间,钨极的固定也容易实现。这样整个装置的体积可以大大减小。
该装置主要应用于 80mm 以上内孔管壁进行喷涂。利用 AutoCAD 进行尺寸草图和装配图的绘制,然后再利用 Solidworks 画出三维立体效果图,通过立体图进行前期设计的修改。主要由送丝机构,枪体结构组成。本实验先后设计了两款内孔喷涂装置。
最初设计的装置虽然能够制备出较为理想的内孔涂层,但是由于尺寸影响无法对小尺寸内孔进行喷涂。通过对第一款设计装置进行分析,精简。重新设计加工出符合小内孔喷涂要求的装置。通过对内孔进行现场喷涂实验,对所得涂层进行金相等实验分析,表明该装置符合铝合金缸体内壁喷涂要求。
关键词:汽车轻量化,电弧喷涂,内孔喷涂,单丝钨极
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