410G冷激凸轮轴铸造

伴随我国汽车工业快速发展的脚步,我公司凸轮轴产品2007年开始从服务重卡市场拓展到轿车市场,轿车发动机凸轮轴新产品成为我公司近年来的研发重点。本项目研发的“4G15D进排气凸轮轴总成”是专为浙江吉利汽车有限公司4G15D发动机配套,项目从2007年8月立项,于2008年12月试制成功,目前已进入批量生产阶段。由于冷激铸铁凸轮具有较好储油和油膜保持性、抗擦伤性以及耐磨性,因此本项目采用了国际先进的低合金冷激铸铁制造工艺和高速高效CBN随动磨削技术等。一、任务来源该项目是河南省2008年度高新技术领域重大科技攻关项目“轿车发动机凸轮轴”(项目编号：082101210400)的主要内容。4G15D发动机是浙江吉利汽车有限公司新开发的一款轿车发动机,其排量为1.5L、功率78KW、EUⅢ排放,理论油耗100km/h仅为4.9L左右,技术水平国内领先。我公司承担了该发动机配套部件—4G15D进排气凸轮轴总成的研发。二、应用领域和技术原理4G15D进排气凸轮轴总成专为浙江吉利汽车有限公司4G15D发动机配套,该类冷激铸铁凸轮轴产品被广泛应用于轿车发动机装配制造领域。技术原理是：冷激铸铁制造工艺是将一定合金成分的铁液浇入凸轮轴铸造砂型中,由预置在砂型型腔内的特定冷铁使凸轮桃尖部分快速冷却获得耐磨的白口金相组织,其它部位仍保持灰铸铁较高的机械强度和较好的加工性能,来完成凸轮轴毛坯的制造。然后,将凸轮轴毛坯机械粗加工,再采用高速高效CBN随动磨削技术加工出凸轮外轮廓,完成产品的制造。

三、性能指标 1.材质为合金铸铁,化学成分为3.2～3.5﹪C、2.0～2.4﹪Si、0.6～0.9﹪Mn、0.2～0.3﹪Mo、

0.3～0.5﹪Ni、0.4～0.6﹪Cr、≤0.2﹪P、≤0.1﹪S; 2.凸轮外层激冷区为白口组织,金相组织为莱氏体+细针状共晶碳化物+细片状珠光体,允许有少量游离点状石墨存在; 3.凸轮过渡区(外层与心部之间)金相组织为莱氏体+珠光体+碳化物+少量石墨; 4.心部与基圆部分以及轴颈非激冷区部分金相组织为珠光体(形状A或A+D+E型,长度为4～7级)+石墨+≤5﹪的铁素体+≤5﹪的游离碳化物,不得呈网状,不允许有块状石墨连续析出; 5.凸轮型面顶部表面冷激层深度7～10,表面硬度HRC≥48,升降段冷激深度≥4.5,升降段表面硬度HRC38-48; 6.基体材质抗拉强度σb≥250MPa,基体硬度HB220～283; 7.铸造凸轮轮廓加工余量1.5～2mm,凸轮两侧面及主轴不留加工余量; 8.油道孔清洁度1.5mg,全部清洁度6mg; 9.凸轮线性公差：每1°升程偏差变动量±0.005mm,加速度段升程偏差±0.025,缓冲段升程偏差±0.012。四、与国外同类技术比较该产品达到国内先进技术质量水平。五、成果的创造性、先进性 1.4G15D进排气凸轮轴采用低合金冷激铸铁材料,耐磨性好; 2.在该产品上率先采用水平式双面模板脱箱自动造型生产线铸造成型工艺; 3.在该产品上采用高速(140m/s)、高效CBN随动磨削技术。4G15D发动机采用了塑料进气歧管、可变正时机构和高压铸造铝合金汽缸体等先进技术,百公里油耗低,排放达到欧Ⅲ标准。六、作用意义该产品年产20万件、单价100元/件、利润率20﹪,每年新增产值2000万元,利润400万元。未来三年内,我公司该类产品年产量将达到300万件,年销售收入总额将达3亿元,实现利税6000亿元。社会意义在于：填补了河南省制造冷激铸铁凸轮轴的技术空白,可替代进口凸轮轴产品。该项目有力带动了我国轿车发动机凸轮轴制造行业的技术进步,促进国产轿车制造水平的提高。七、推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见。由于我国轿车市场方兴未艾,呈强劲发展趋势,该产品市场需求旺盛。成果技术可广泛推广应用于轿车发动机凸轮轴制造领域。在项目成果转化阶段,企业应始终关注市场需求发展变化,不断技术进步。