发动机活塞销孔结构强度分析及改善
铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施
铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施铝活塞是内燃机的重要零部件之一，针状气孔是铝活塞的常见缺陷之一。
该缺陷对铝活塞的性能和寿命有着重要的影响。
本文将分析铝活塞针状气孔的原因，探究改进措施。
一、铝活塞针状气孔的原因1.铝材料中的气体铝材料在制造过程中难免混入气体，这些气体在铝活塞中不能完全排出。
随着铝材在使用中的加热和冷却，气体就会从铝中逸出形成针状气孔。
2.熔铸过程中的不良铝活塞在熔铸过程中，如熔融温度不够高或温度不均匀、浇口设计不合理等造成熔融铝液组织不均匀，熔铸件内存在残余气体，导致后续加工过程中形成针状气孔。
3.加工工艺不当铝活塞在加工过程中，如果切割工具不合适、切割速度过快等原因，会导致铝活塞表面形成未被处理的毛刺，细微的毛刺极易形成针状气孔。
4.铝活塞的设计和结构铝活塞的设计和结构也是针状气孔产生的一个重要原因。
若活塞结构中存在壁厚变化较大的地方，容易在受热时产生应力集中，形成气孔。
二、改进措施1.提高铝原料的质量减少气体对铝材的污染是避免针状气孔出现的有效措施。
提高铝原料的质量，把气体含量降到最低，可以通过真空熔铸、气氛控制等工艺进行处理。
2.优化熔铸工艺在熔铸工艺中合理设计铸型方式、浇口结构、铸造温度等，可以降低铝活塞成品中的空气和气泡，减少针状气孔的产生。
在加工工艺中，应先进行粗加工，然后再进行精加工。
对不合格的加工工件不要继续进行加工，避免影响其性能。
在活塞结构设计中，避免存在过大的壁厚变化，减少加热时产生的应力集中。
通过采取上述改进措施，可以有效预防铝活塞中的针状气孔缺陷的产生，提高铝活塞的整体性能和寿命，为内燃机的安全运行提供保障。
铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施
铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施铝活塞是内燃机的重要零件，其质量好坏直接影响到发动机的性能和寿命。
针状气孔缺陷是铝活塞常见的缺陷之一，本文将对该缺陷进行分析，并提出相应的改进措施。
针状气孔是指活塞表面呈现出一串串线状的气泡，通常与金属液中的气体残留有关。
铝活塞的制造过程中，经常会遇到金属液中残留气体无法完全排除的情况，造成针状气孔的形成。
这些针状气孔的存在会降低活塞的密封性能，影响发动机的工作效率和排放性能。
针状气孔缺陷的产生原因有很多，主要包括以下几个方面：1.金属液中气体残留：在铝活塞的制造过程中，金属液中可能存在气体残留，在凝固过程中形成针状气孔。
2.熔炼工艺不当：如果熔炼过程中的温度、压力控制不合理，或者熔炼过程中杂质过多，都会导致金属液中残留气体较多，从而产生针状气孔。
3.铸造工艺不良：铝活塞的铸造工艺不良，如冷却速度过快或过慢等，都可能导致针状气孔的形成。
1.优化熔炼工艺：提高熔炼过程中的温度、压力控制，减少金属液中的气体残留。
可以采用真空熔炼技术，以提高铝液的纯净度，减少杂质气体的残留。
2.改进铸造工艺：优化活塞的铸造工艺，控制冷却速度和熔体流动速度，减少针状气孔的产生。
可以采用合适的模具设计，改善铸造过程中的填充性能，减少气体陷入的可能性。
3.严格质量控制：建立完善的质量控制体系，对每个环节进行严格控制，及时发现和处理存在的问题。
可以通过非破坏性检测技术，如X射线检测、超声波检测等，对铝活塞进行全面检测，以确保产品的质量。
4.增加后处理措施：采用热处理等后处理方式，可以改善铝活塞的致密度，减少针状气孔的存在。
可以通过合理调整热处理工艺参数，提高活塞的材料力学性能，并减少缺陷的产生。
铝活塞针状气孔缺陷的形成是多方面因素综合作用的结果，只有从熔炼、铸造、质量控制等各个环节入手，采取相应的改进措施，才能有效解决该缺陷的存在，提高铝活塞的质量和性能。
铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施
铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施铝活塞作为内燃机的重要部件，在汽车和摩托车等交通工具中起着至关重要的作用。
在铝活塞的生产过程中，常常会出现针状气孔缺陷，这种缺陷不仅会影响活塞的性能，还会影响内燃机的工作效率和安全性。
对铝活塞针状气孔缺陷进行分析并采取改进措施显得尤为重要。
1.原材料问题铝活塞的主要原材料是铝合金，而在铝合金生产过程中，存在着很多可能导致气孔产生的因素，比如气体溶解度、气体限制、非金属夹杂物等。
这些原材料问题会在后续的加工过程中出现针状气孔缺陷。
2.工艺参数问题在铝活塞的生产过程中，工艺参数的控制非常关键。
比如浇注温度、浇注速度、浇注压力等参数的不合理设置都会导致铝活塞产生气孔缺陷。
3.模具设计问题模具的设计和制造也是影响铝活塞气孔缺陷的重要因素。
如果模具设计不合理或者制造工艺存在问题，都可能导致铝活塞表面出现气孔缺陷。
4.操作技术问题在铝活塞的生产中，操作技术的熟练程度和水平也是影响气孔缺陷的重要因素。
如果操作技术不到位，就容易在生产过程中引入气孔缺陷。
以上几点是导致铝活塞针状气孔缺陷的主要原因，只有找出了原因，才能够有针对性的制定改进措施。
3.优化模具设计针对模具设计问题，需要对模具的设计和制造进行优化，确保模具能够满足产品的工艺要求，避免因模具设计不合理导致的气孔缺陷。
4.加强操作技术培训在生产中，需要对操作技术进行加强培训，提高员工的操作技术水平，减少因操作技术不到位导致的气孔缺陷。
以上几点是针对铝活塞针状气孔缺陷的改进措施，通过优化原材料、严格控制工艺参数、优化模具设计和加强操作技术培训，可以降低气孔缺陷的产生，提高铝活塞的质量和性能。
三、结语铝活塞针状气孔缺陷是影响铝活塞性能和工作效率的重要因素，只有对其进行深入的分析，并采取有效的改进措施，才能够保证铝活塞的质量和性能达到要求。
在铝活塞生产的过程中，应该重视原材料的质量、严格控制工艺参数、优化模具设计和加强操作技术培训，从根本上解决铝活塞针状气孔缺陷的问题，为内燃机的性能和安全性提供保障。
基于深孔加工技术的活塞销零件加工工艺改进
（ ）内排 削深孔 加工 技 术 ２
作者 简介 ： 军 （９ ８ ）男 ， 王 １７一 ， 江苏淮安人， 讲师 ， 大学本科 ， 从事研 究方 向 ： 数控技术应用。
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改进后 的活 塞销零 件加 工工 艺路 线 为 ： 下料 校
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力多 。
品种 大批 量 生产 。根 据 图纸可 以看 出 ， 活塞销 零件 的 孔加工要求一般 ， 但是其外圆加工精度要求较高 ， 特 ２ 深孔加工技术在活塞销零件加工 中的应 用 别是外 圆与内孑 的同轴度有较高 的要求 ，目前所采 Ｌ 用 的加 工 工艺 路 线 是 ： 料一 车 削加 工 （ 端 面 、 下 车 粗 ２ １ 深孔 加 工技术 ．
铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施
铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施
铝活塞是内燃机中的重要部件，负责将燃烧产生的能量转化为活塞的往复运动。
在铝
活塞的制造过程中，常常会出现针状气孔缺陷，对产品的质量和可靠性造成不利影响。
对
铝活塞中的针状气孔缺陷进行分析并提出改进措施，对于提高产品质量具有重要意义。
针状气孔缺陷的形成原因是多方面的。
一方面，铝合金在凝固过程中易发生气孔缺陷，这是由于铝合金凝固时，液态金属容积收缩而产生的。
铝合金内部的气体和杂质也会在凝
固过程中排出，形成气孔缺陷。
铝合金的液态流动性差、铸造工艺不当以及金属液体中不
溶性杂质等因素也会导致针状气孔缺陷的产生。
针状气孔缺陷对铝活塞的性能和寿命产生了不利影响。
气孔会降低铝活塞的抗拉强度、硬度和耐磨性能，容易造成活塞松动、变形甚至破裂。
气孔还会影响铝活塞的热传导性能
和燃烧稳定性，导致发动机工作不稳定，增加耗油量。
针状气孔缺陷的改进措施可以从原材料选择、铸造工艺和设备优化三个方面入手。
在
原材料选择方面，应选择纯净度高、微量元素含量低的铝合金，减少气体和杂质的含量，
同时对原材料进行严格的质量控制和检验。
在铸造工艺方面，应采用合理的浇注系统设计，控制液态金属的凝固速度和温度梯度，减少气孔的生成。
可以使用先进的接触计算机辅助
设计（CAD）和益模快速凝固（RSP）等技术，优化铸造工艺参数。
在设备优化方面，应采
用高效的金属液体过滤设备，对金属液体中的不溶性杂质进行过滤和降温处理，减少针状
气孔的发生。
铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施
铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施随着现代汽车工业的发展，对汽车发动机性能的要求越来越高，其中之一便是活塞件的质量和性能。
铝活塞针状气孔缺陷是常见的质量问题，影响着活塞的性能和寿命。
本文将对铝活塞针状气孔缺陷进行分析，并提出改进措施。
铝活塞针状气孔缺陷是指在铝活塞体表面出现像针头一样细小的孔洞。
这种缺陷会破坏活塞的密封性能，进而影响发动机的工作效率和寿命。
针状气孔缺陷的形成原因有很多，主要包括以下几点：1.铸造工艺不合理。
例如，过热或过快的浇注，会导致铝合金局部温度过高而形成烧孔。
另外，如果压力不均匀，会导致铝合金疏松而形成气孔。
2.原材料质量问题。
如果铝合金中含有过多的杂质，容易形成气孔。
3.表面处理不当。
如化学处理过程中的过度腐蚀，会导致铝活塞表面形成气孔。
为了解决铝活塞针状气孔缺陷的问题，可以采取以下改进措施：1.优化铸造工艺。
需要在铝活塞铸造过程中加强质量控制，控制铸造温度和压力，确保铝合金均匀受热和均匀压实。
2.加强原材料筛选。
对于原材料中的杂质和缺陷需要进行筛选，提高原材料的质量。
3.优化表面处理工艺。
在进行表面处理过程时，需要对所用的处理剂和工艺进行科学配方，合理控制处理时间和温度，避免过度腐蚀。
除了上述措施外，还可以考虑采用新的材料和工艺来解决针状气孔缺陷问题。
目前，有些厂家正在研发新型活塞材料，这些材料能够有效减少针状气孔缺陷的发生。
此外，一些高端厂家还采用了先进的成型工艺，例如粉末冶金以及熔覆等工艺，进一步提高了活塞的质量和性能。
活塞销的连接配合与故障分析
活塞销的连接配合与故障分析作者：方金梅来源：《农机使用与维修》2014年第05期活塞销是连接活塞与连杆的重要零件，是用优质钢制成的。
有时销的内孔两端作成锥形，以增强其负载能力。
一、活塞销的连接方法活塞销应当固定以使它位于活塞的正中而不偏移，否则活塞销向两侧移动会把气缸拉伤。
活塞销连接的方法有四种：活塞销压入连杆，只有两端可以在活塞凸台中摆动。
多数小轿车发动机是用这种方法。
在这种结构中，活塞销与连杆小端是过盈配合，过盈量为0.02～0.03 mm，也就是说连杆小端的孔比活塞销的直径略小。
活塞销与活塞凸台的配合有0.008～0.013 mm间隙。
2.全浮式活塞销连接。
这种结构使活塞销在连杆小端孔中和活塞凸台中均能转动。
活塞销与连杆小端的配合间隙为0.008～0.013 mm，活塞销与活塞凸台的正常间隙为0.003～0.008 mm。
在活塞凸台中有挡圈以防活塞脱出，并使活塞销位于活塞的中心线上。
有些发动机曾用铝塞或塑料塞装在活塞凸台中，以保持活塞销不脱出。
3.活塞销夹紧在连杆小端，活塞销可以在活塞凸台中摆动。
这种连接方式是用一个螺栓把活塞销夹紧在连杆小端。
活塞销与活塞的配合间隙应为0.008～0.013 mm。
4.活塞销是用一定位螺钉固定在活塞上。
有些老式发动机，在活塞凸台有个精制螺钉，拧紧这个螺钉就把活塞销固定了。
有螺钉的一端，活塞销与活塞凸台的配合应为0.005～0.008 mm过盈配合，另一端则应有0～0.003 mm的间隙。
活塞销与连杆小端应有0.018～0.023 mm 的间隙。
二、活塞销的配合1.正确的配合为了承受得起沉重的冲击负荷，活塞销须有100％的支承面，同时它还须能在孔中无阻力摆动。
为了达到上述要求，配合必须精密。
过去用铰削的方法装配活塞销的日子已成为历史，现在活塞销的装配在发动机的修理中已经是一项很关键的工序。
装配活塞销必须遵守下列的技术条件：（1）活塞上的销孔和连杆上的销孔必须正圆，没有凸起点；（2）与活塞销配合的孔必须平直，两端没有呈喇叭口形；（3）连杆的孔和活塞凸台孔，它们的中心线必须准直，不偏斜、同心；（4）须有准确的合乎不同结构要求的油膜间隙；（5）表面粗糙度必须合适，以便保持和支撑油膜。
铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施
铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施铝活塞针状气孔是制造过程中常见的缺陷，对于活塞的性能和使用寿命都会产生影响。
针对这一问题，本文将对针状气孔的成因进行分析，并提出改进措施，以期最大程度地减少或避免气孔缺陷的产生。
一、针状气孔的成因分析1. 原材料质量不佳铝合金作为活塞的主要原材料，其质量直接影响着活塞的质量。
如果原材料中存在含氧量较高的杂质，容易在制造过程中形成气孔。
2. 制造工艺不合理在活塞的制造过程中，如果工艺参数设置不合理或者操作失误，都可能导致气孔的产生。
例如在浇铸过程中未能及时将气体排出。
3. 设备磨损活塞制造设备的磨损也是导致气孔产生的重要原因。
设备磨损造成的加工精度降低，会使得气孔更加容易产生。
二、改进措施1. 严格控制原材料质量在活塞制造过程中，要严格把控原材料的质量。
通过严格的材料选取与质量控制，可以降低杂质含量，减少气孔的产生。
2. 完善制造工艺制定合理的制造工艺流程，严格控制每个工艺环节的参数，确保工序操作的准确性和可靠性，以降低气孔缺陷的产生。
3. 定期维护设备定期对活塞制造设备进行维护和检修，确保设备处于良好的工作状态，保证设备加工精度，降低气孔产生的可能性。
4. 引入先进的检测技术引入高精度、高灵敏的检测设备，如CT检测、X射线检测等，对活塞进行全面检测，及时发现并排除气孔缺陷。
5. 加强员工培训通过加强员工的技能培训，提高操作人员的操作技能和质量意识，减少因操作失误导致的气孔缺陷。
6. 强化质量管理体系建立健全的质量管理体系，建立质量跟踪档案，严格按照质量标准进行质量管理与监控，确保产品质量符合标准。
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资料范本 发动机活塞销孔结构强度分析及改善 摘 要 活塞是发动机中最重要的零部件之一，工作中要承受周期性热负荷和机械负荷冲击，活塞的工作状态直接决定着发动机的使用寿命。高温、高压的工作环境使承载最大机械应力的活塞销孔部位面临着更大的考验。活塞销座部位工作温度在200℃左右，活塞销与活塞销孔之间的磨擦还产生着高温负荷。因此有必要对活塞进行有限元计算分析，弄清活塞及其销孔处的机械应力分布规律，为改进设计提供依据。本文通过PRO/E建立活塞组的1/2实体模型。再运用ANSYS分析软件计算活塞的机械应力与变形，得出活塞销孔内侧应力集中，变形较大。并在此基础上，提出了活塞的结构改进措施，采用了在活塞销孔内嵌入铸铝青铜衬套。针对改进设计方案进行了有限元分析，结果表明该改进方案使得活塞销孔内侧的应力趋向均匀，改善了销孔的应力集中现象，降低了销孔表面应力峰值，达到了预期的效果。
关键词:活塞；机械应力；有限元 Abstract One of the most important parts of an engine directly governing endurance is the piston,which periodicly bear the impact of heat load and mechanical load. High temperature, high pressure working environment make the piston pin hole bearing the maximum mechanical stress load position face even greater challenge. Piston boss works in the temperature of about 200 ℃, and the friction between the piston pin hole and piston pin also produces a high temperature load.Therefore，it is necessary to do the finite element analysis for the piston，clarify distribution of thermal stress and mechanical stress of the pistons to provide a basis for improving the design.This article establish piston range of 1/2 solid models by PRO/E.Then using ANSYS software to calculate mechanical stress and deformation of the piston, we obtain stress concentration inside the piston pin hole, and with a large deformation.In view of this, it proposes measures of improving piston structure design and adopts the structure of cast aluminum bronze embedded in the hole in the piston pin bushing. The results show that the program has made the stress inside the piston pin hole tend to be even，improved stress concentration phenomenon of the pin hole and reduced the surface stress peak of the pin hole and achieved the desired results.
Keywords:piston；finite element；mechanical stress 目 录 1 引言 ......................................................................................................................... 1 1.1 概述 ........................................................................................................................................................ 1
1.2 国内外研究现状 ................................................................................................................................. 2
1.3 课题研究的主要内容和方法 .......................................................................................................... 3
2 有限元基础理论及活塞组有限元模型的建立 .................................................... 4 2.1 有限元基础理论及ANSYS简介 .................................................................................................. 4
2.1.1 有限元法概述 .......................................................................................................................... 4
2.1.2 有限元法划分原则 ................................................................................................................. 5
2.1.3 ansys简介 ................................................................................................................................. 9
2.2 活塞组有限元模型的建立 ............................................................................................................. 10
2.2.1 活塞组几何模型的建立 ...................................................................................................... 10
2.2.2 结构强度分析的基本概念.................................................................................................. 14
2.2.3 活塞组的受力模型 ............................................................................................................... 17
2.2.4 活塞组边界条件的确定 ...................................................................................................... 21 2.2.5 活塞组有限元模型 ............................................................................................................... 21
3 活塞组应力及变形的研究 .................................................................................. 23 3.1 活塞组在机械载荷下的变形研究 ............................................................................................... 23
3.2 活塞组在机械载荷作用下应力分析 ........................................................................................... 24
4 活塞销孔结构改进后的有限元分析 .................................................................. 27 4.1 衬套的材料及几何模型的确定 .................................................................................................... 27