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曲轴：动力之心及其铸造连接

2025-07-16 09:47
在汽车、船舶等动力机械的心脏——发动机中，曲轴是不可替代的，它将活塞的往复运动转化为旋转运动。铸造技术以其独特的优势，是其生产的关键基石，与曲轴有着千丝万缕的联系。
曲轴的结构由主轴颈、连杆轴颈、曲柄臂和平衡重组成，对制造工艺的要求非常严格。曲轴需要承受交变载荷和摩擦，因此需要具备强度、韧性和耐磨性，因此铸造是首选。
铸造工艺适合曲轴的复杂形状，可通过模具一次性成型，减少加工工作量和误差。铸造工艺对材料的适应性也很好；目前主流的球墨铸铁材料通过铸造获得较高的强度和韧性，可以满足普通发动机的需求。相比之下，锻造工艺对于复杂形状的曲轴来说成本更高、难度更大。
典型的铸造工艺包括砂型铸造（成本低、适合大批量生产、砂型溃散性好，可降低应力）和永久型铸造（机械性能更好、精度更高，但成本较高，适用于中等批量或高精度曲轴）。
关键铸造步骤：精确的模具设计，确保尺寸；严格的球墨铸铁冶炼/浇注控制，避免缺陷。铸造后热处理和机加工，优化性能和精度。
与锻造（适用于高性能发动机，但成本高，材料/设备要求高）相比，铸造对于普通车辆更经济，既能满足性能要求，又能降低成本。
消失模铸造和数值模拟等铸造技术的进步提高了曲轴的性能和质量，有助于提高发动机的效率和可靠性。
总而言之，曲轴的性能影响着发动机的效率。铸造工艺以其适应性、材料控制和成本效益，在曲轴生产中至关重要。这三者的结合体现了工程智慧和制造业的进步。
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