高精密发动机缸体模具的开发
合作区域: 国内
拟投入总金额: 168.0万元
所属地域: 丹西街道
技术领域: 工程与材料科学部
技术交易金额: 万元
截止日期: 2026-03-31
信息描述
研发背景:
主要内容:

汽车是现在使用最多的一种交通工具,汽车是由很多零部件构成的,其中发动机缸体是汽车中的一个重要零部件,现有技术中汽车发动机缸体一般都是采用模具进行浇注制作,但是现有技术中在对汽车发动机缸体进行浇注时,由于上模和下模之间在闭合时不够精准、容易存在间隙,导致生产出来的汽车发动机缸体易存在很多毛边的问题。我公司计划开发一种高精密发动机缸体模具来解决现有的问题。发动机缸体是典型的“薄壁+复杂腔室”结构(包含水套、油道、气道、缸孔螺栓孔等数十个精密特征),模具设计需同时满足“成型完整性”“冷却均匀性”“脱模顺畅性”,技术难点集中在3点:1、结构拓扑与尺寸补偿的矛盾:缸体模具型腔需完全复刻缸体的复杂特征,且需考虑材料收缩率的非均匀性(如铝合金缸体在不同部位的收缩率差异达0.5%-1.2%)。若仅按理论收缩率设计,易导致缸孔椭圆度超标(要求≤0.02mm)、水套壁厚偏差(要求0.1m)。需通过CAE仿真(如模流分析、热应力分析)对不同区域进行“差异化尺寸补偿”,但仿真模型需整合材料热物性、注塑参数、模具温度场等多变量,建模精度要求极高(误差需≤0.01mm);2、冷却系统的均匀性设计:缸体模具的冷却系统需覆盖型腔所有区域,尤其缸孔、气道等关键部位需“随形冷却”(冷却水路与型腔壁距离需控制在8-12mm),否则会因局部温差导致缸体变形(如缸孔轴线垂直度偏差超0.03mm)。但复杂腔室(如水套)的冷却水路易出现“死角”,需采用“分区域独立控温”设计(如每路水路配独立温控阀),这对模具内部流道的拓扑布局、直径匹配(通常为8-10mm)提出苛刻要求,设计周期可达传统模具的2-3倍;3、脱模机构的无干涉设计:缸体模具需设置多个顶出机构(如顶针、顶板、斜顶),且需避开内部冷却水路、导向机构,避免脱模时与缸体表面(尤其是薄壁气道)发生刮擦。例如,缸体顶面的螺栓孔成型芯需搭配“先抽芯后顶出”的联动机构,机构运动精度需控制在0.005mm以内,否则易导致芯子卡死或缸体拉伤。

前期研究开发基础:

现有的生产和研发的设备:
攻关目标:

此产品的技术指标如下:1.内浇口厚度:55mm;2.内浇口宽度:26mm;3.冲头直径:10㎡;4.高速速度:150m/s;5.填充速度:60m/s。

成果形式:

产品设计方案