马自达吹时间到!!

上一次说到马自达SKYACTIV发动机的气缸盖由APMC制造,马自达是世界上唯一一家通过全砂型铸造制造的公司!!接下来继续探讨马自达的低压砂型铸造生产技术和过程。

马自达Sky Active发动机精密砂型铸造:仅需1分钟即可制造出缸盖!

图1:随着SKYACTIV发动机的推出,马自达在汽缸盖的制造中引入了砂型铸造。主要目的是按设计精确量产燃烧室和冷却通道。与模具不同的是,砂模具有保温作用,并且具有熔融铝扩散到每个角落的优点。

模具铸造(压铸)是制造汽缸体和汽缸盖的主流。高压铸造(高压压铸= HPD)技术已将复杂形状的型芯整合到模具中,并将高压熔化的铝泵入模具中,从而可以进行精确的铸造。另外,根据成型对象,还有通常被称为低压铸造(低压压铸= LPD)的方法。

当时,马自达选择砂铸来制造SkyActive发动机组,该发动机组采用了最新技术。使用混合了两种成分的固化树脂的特殊砂子,制成具有气缸盖外观的砂箱,用于柴油发动机的13个芯子和用于汽油发动机的12个芯子,然后组装模具。金属模具用于燃烧室的顶表面和用于堆叠砂模的基板,以制造高度精确的砂包。手动组装了精密的型芯,以准确地模制设计的进气/排气口和冷却通道。将熔融的铝合金倒入沙包中。

它不是把熔融金属通过自由落体从砂包的上表面倒入重力铸造,而是把熔融金属通过从侧面施加较小的压力而倒入超低压铸造。从制造现场看,推动熔融铝的行程只有大约50毫米,几乎是重力铸造。倒入熔融金属时,仅将整个砂包倒置旋转一次,以将熔融金属散布到砂模内部的每个角落。

图2:将完成的砂模依次堆叠在基板上的工作是手动完成的。在目视检查每个包装时,迅速将它们堆叠起来制成三明治包装。最后,插入内窥镜以检查内部状况。

图3:金属底板是一台4缸发动机。圆形部分是进气/排气门的孔。因为是超高压缩比的发动机,燃烧室容积必须准确地符合设计值,并且只有此处是沙子和金属的混合模具。

为什么是砂模?主要有三个原因。首先是忠实地创建所需的机械性能。成为燃烧室表面的部分用作具有优异冷却性能的模具基板,该部分利用金属的表面淬火作用使铝结构致密。其他零件的目标是使砂模具有独特的表面光洁度。冷却水通道和端口部件变薄到仅通过压铸无法达到的水平,并且变薄到只能通过机械加工实现的水平。

第二是通常在相同条件下进行制造。由于砂模和金属模底板都在受控的室温下使用,因此铝结构中的收缩腔和泄漏缺陷的风险极小。很难想象,但是如果将熔融金属倒入具有保温作用的砂型中,熔融金属将在凝固之前旋转到每个角落。如果是模具,则熔融金属的热量会迅速带走,因此很容易形成缩孔。尽管日本制造技术已经克服了这一问题,但使用砂模仍具有优势。

第三是在达到以上两点后缩短成型周期。对于LPD,成型气缸盖大约需要7分钟,但是马自达(Mazda)是一种Cosworth铸造方法,将熔融金属填充和凝固冷却过程分开,如果仅将熔融金属填充到汽缸中,则需要大约1分钟。看到沙子模子了..

由于马自达与福特资本合作,Cosworth缸体的成型方面拥有丰富经验。大约15年前获得了使用室温砂模的经验。在砂型铸造中,据说“如果能很好地制造气缸盖就可以独当一面”,马自达在制造Cosworth发动机时学到了这一点。这种经验有助于制造SkyActive发动机。

图4:淋浴室排成一排。在装有水和空气的淋浴器中逐渐冷却装有熔融金属的三明治包装。水的量和喷淋时间都控制着模具的冷却方式。使用特殊的淋浴喷头。

最困难的事情是将熔融金属倒入砂模后进行冷却。浸入冷水池中时,砂型内部的温度不会均匀下降。在马自达工厂的生产车间工程师表示:“当我们实际测量时,热量仅散发在一部分表面,温度变化的时间在快速冷却的部分和缓慢冷却的部分之间是完全不同的。” 因此,马自达采用了一种将沙包放入冷却室,用水淋洗,冷却的方法,同时严格控制温度变化。

首先,从沙包的顶部开始淋浴,然后(约2分钟)从底部的底部金属底部开始淋浴。这个时间差真令人吃惊。然后按照控制好的顺序一个接一个地淋浴,然后强制冷却5至6分钟。之后,从冷却室中取出沙包,让其自然散热。据说放置约2小时后,温度会下降20至30°C。你可以认为即使成型时间很短,但对于后处理来说可能太长了,但是LPD也需要凝固和冷却时间,并且总时间缩短了。

图5:从砂模中取出的铸件被加工完成。它的大部分是近净形状,很难想象模具是由沙子制成的。正是“精密铸造”。

图6:从砂模中取出的气缸盖的切割模型。圆圈部分的壁厚是2.5mm,因为能攻到这里,因此可以设计成结合有排气歧管。

冷却后,打碎砂模并取出铸件。当沙包以约14G的速度摇动时,沙和沙,沙和铝会发生碰撞,并且沙会越来越多地掉下来。附着在表面的沙子通过超声波去除。铸砂经过焙烧和再利用,一次铸模中损失了总量的约2%。砂是两种成分的固化树脂的混合物,但是当倒入熔融金属时,砂会吸收热量并变硬,因此据说砂模的强度在较短的成型时间内会稳定增加。完成的气缸盖经过必要的加工,然后运输到发动机装配线。

以前制造Cosworth发动机时,使用壳模来烤制砂模。可以制造出坚固的砂模,但是必须考虑到热收缩而制作砂模。Skyactive发动机的砂模比外壳成型更脆,因为它不加热,但具有较高的尺寸精度,并且可以按设计值一对一地制造。

然后,通过在浇注熔融金属时增加使整个砂包倒置的“旋转”,铝结构的细度为20μ,缺陷率为0.5%以下。即使具有出色的LPD,据称其显微组织密度约为50μ,缺陷率为2%,这表明马自达砂铸件的卓越表现。然而,这种制造过程的设计不能仅通过仿真来完成,而是通过各种试错来实现的。

用一个砂模只制造一台发动机。尺寸精度或铝结构几乎没有个体差异。

#松村北斗[超话]#アトリエの前で翻译 20.05-Vol.14
ゴールデンウィークの誘拐犯
1st Atelier【第14期】黄金周的绑匪

16连休。看到这样的文字,人们或许会感到不安。罢工、纠纷,乃至失业。对于我这种天天对明天的工作怀有不安的胆小鬼来说,这是一眼都不想看的文字。对于不这样的人来说,这是想看却从未看到过的文字。不过,今年似乎可以按某一方法看到。而且,概率是确凿无疑的100%。那家伙的真面目,乃是黄金周。

小时候每逢长假,我家经常举家外出。那一年,松村家也有所行动。我从小学放学回家,发现母亲在做着没怎么见过的家务。不,准确地说,是将衣服叠好、分类。我虽然自忖“没怎么见过”,不知怎的却立即又报以否定。不过,也没有错得离谱。她在整理一大堆我不怎么眼熟的衣物。好多件针织衫的胸前,两脚行走的老鼠正朝着我笑。边上还有个行李箱。问她“在干什么”,她只是回答“在收拾”。争论的拉锯战进行了几个回合,可以明确的是她的脸上洋溢着无法掩饰的喜悦。事实上,我已经知道了。从明天起,前往有“梦之国”之称的快乐主题公园的旅行就要开始了。倒不是说一家人在几周前就已预先计划好。当然,父母也不曾宣布过。只不过在那一天,老鼠啦鸭子啦也被叠起来装进了行李箱。“真是的,同样的手法要用上几年啊。”我偷笑着。没错,我家采取这样的惊喜形式:经过这番光景,在晚饭时发表明天开始的计划。今年也开始了。如此确信之后,到晚饭为止的这段时间里,一切都变得令人愉快。明天开始……怀着这一念头,帮忙也帮得更勤快了。明天开始……怀着这一念头,失败也令人捧腹了。明天开始……怀着这一念头想法跑来跑去,结果弄出擦伤,被训了一顿。不成不成,还没发表呢。不淡定一点不行。然而,晚饭时没有任何发表。于是,我的脸上渐渐浮现出那天的违和感。“快去洗澡”,那是我不得不服从的气氛。从明天开始的事,洗好澡也没说,刷完牙也没说。等我回过神来的时候,已经和往常一样昏昏欲睡了。奇怪。今天的父母简直像换了人似的。我突然害怕起来,心想早点睡觉吧,用几乎把眼珠挤没的力度紧紧地闭上眼睛。就这样降临的寂静让我留意到了很多东西。玄关被打开了。为什么在这个时间呢。嘎哒嘎哒地异常活跃。好可怕。客厅里的老鼠们,是不是开始到处走动了呢。赶紧睡吧。我拼命地入睡了。接下来的记忆是深夜。眼前出现了一个巨大的影子。睡眼朦胧间,看着像是个人。是梦吧。这么想着,我继续装睡。就这样,那个影子把我抱上了车。是绑架啊。是绑架妖怪啊。身边已经有先来者。话是这么说,明显是哥哥。不如说,这辆车不正是我们家的爱车吗。这起莫名其妙的绑架案使我皱起了眉头。突然,两个大人坐了进来。就是这些家伙啊。这些家伙就是幕后黑手啊。而且,这些家伙是……父母啊。不知不觉间,一家四口凑齐了。极度的困惑使我露出一脸怪相,母亲向我搭话:“你醒着的吧?”接下来话就好说了。
绑架犯父亲一边把车开出去,一边和母亲一起说明了一切。现在要去旅行。和预想的一样,要和老鼠们一起去那里。嘛,对他们来说是回老家。深夜的绑架家族,在欢腾的呐喊中摇摇晃晃地上了东名高速公路。

前几天,我难得地看了一部悬疑电影。正因为知道会发生怪诞的事,所以从毫无关系的开头就开始害怕了。那令我感受到了某种令人怀念的东西。那是我们家的旅行发表。从带有违和感的家务意识到要去旅行,到有喜人的宣布的晚餐为止,一直很开心。就是这个了。多么高级的手段啊。给人以正因为知道结局才有的亢奋。真希望他俩拍部电影,送到阿尔弗雷德·希区柯克手上。不正是他的电影本身吗。甘拜下风啦。砰!我果然不太擅长悬疑片。能发自内心地确信人生中会有几次幸福的瞬间时,无论是当下还是明天都将熠熠生辉吧。砰!果然悬疑片还是偶尔看看就好。

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【本期HOKUTO'S Select】

“回答是Yes。
那就是No。”

《惊魂记》
由大师希区柯克执导的悬疑惊悚片。侵吞了公司资金的马里昂,逃离城市,来到贝茨汽车旅馆。与在那里遇到的诺曼交谈后,他决定还钱,但真正的悬念从这里开始……
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【2nd Atelier TOKAI 博物馆散步】

从平时接触不到的样式中
感受到了新鲜感和美感

本期博物馆-明治村博物馆

(*逆时针顺序)

“果然还是有动感的比较好呀!”他在心形雕像后跳了高高地跳了起来。

圣萨维尔天主堂。一言不发,全身心感受寂静。

1915年建成的北里研究所本馆·医学馆。“地板等让人感受到历史。”

在封闭而肃穆的金泽监狱正门,故意摆出滑稽的姿势

从神户山手洋人住宅的2楼俯瞰四周

为圣萨维尔天主堂添彩的花窗玻璃

“这栋建筑前动感也是必要的啊!”在帝国饭店中央玄关前蹦蹦跳跳地走来走去

北里研究所本馆·医学馆,可以穿上白大褂拍照

(*相关链接见评论)
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来源:東海ウォーカー 2020.05 Vol.14
图源:小施爱吃肠旺面
翻译:枝无、May
校对:枝无
【禁止二传二改】

首先谢谢这位大姐,辛辛苦苦把我们提到的问题的相关证据都截图出来,那一大篇的脏话估计也能让最近觉得你是弱者的尚有理智的网友看清一点你脑子里到底装的是些什么东西。
其次,突然看见你发一堆图我还以为你终于舍得po我们长期骚扰你的证据了呢,没想到依旧是鲸鱼微博截图,依旧拿着自己用过的头像装别人散播你照片,下面评论帮你骂人的也依旧是那么几个眼熟的id,开着关注才能评论也估计像以前一样拉黑了不少人吧,真是浪费表情[摊手]
再次,明明是你先提出的法院见,我们老早就答应了你倒是快去告我们啊,这两天都有不知情网友开始以为是我们追着要去告你了。怎么,拿不出证据只好说我们是同一个人,只好在微博继续展现语文水平?年底我就不在昆明了你要是再不告我可就更麻烦了,到时候你说我怕了你跑了可怎么办?
你所谓的我们长期骚扰诽谤你就是大半夜冒出来晒晒我们这两天的微博?还说鲸鱼调戏你和你女儿?真的,好好学学语文好吗?


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