汽车发动机缸体加工工艺探讨

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汽车发动机缸体加工工艺探讨

2023-09-09 08:47| 来源: 网络整理| 查看: 265

河北保定长城汽车股份有限公司河北省汽车技术创新中心   马建龙  071000

摘要:随着经济的发展,人们生活水平的提高,我国汽车销量有大幅度的提升。在汽车行业之中,汽车产品零部件的生产效率和加工质量十分重要。通常情况下,汽车产品零部件的生产效率和加工质量对汽车行业的发展有着至关重要的作用。在汽车产品的零部件中,发动机缸体是汽车最重要的零部件之一。汽车发动机缸体的加工质量与生产效率在一定程度上决定着汽车的生产效率和性能。由此可见,要使汽车行业得到更加长足的发展,必须大力提高汽车发动机缸体的加工质量和生产效率。本文就汽车发动机缸体加工工艺展开探讨。 关键词:发动机;缸体;加工工艺         引言         发动机是汽车的核心部件,而缸体则是发动机的重要组成部分,其加工工艺的精准度对于发动机的质量具有决定性的影响。随着市场竞争的激烈化程度不断加剧,市场对产品的种类需求越来越多样化,极大的刺激了汽车行业的发展。汽车发动机作为技术含量较高的产品之一,其产品功能及性能也在不断优化和改进,原有的缸体生产模式已经无法适应现代企业发展的需求,而具有生产产品品种多样化、生产数量可调节、生产成本较低的柔性化生产工艺模式才能迎合市场的需要,具有更为广阔的发展空间。         1.汽车发动机工作原理         汽车的构成要素众多,发动机、底盘、车身、电气、等均是其重要的组成部分。底盘能够保证汽车具有良好的稳定性,属于汽车的基本骨架,而发动机则与汽车的安全系数、用户的舒适程度等存在密切关联。若发动机的质量与性能不达标,则乘车人员会发生歪斜、倾倒等问题,严重时更会增加交通事故的危险,与此同时汽车其他零部件的使用寿命亦会大幅度降低。在发动机中,其顺畅的运行与诸多零部件有关,一般由进气曲轴活塞进行上下运动,开始进气,在活塞运动加大气缸内的容积后将会形成压强差,此时气体将会从进气门达到气缸,而活塞运动处于最下方时进气结束。发动机的整个运行过程中所产生气体的问题能够达到400K左右。在进气结束后发动机会进行压缩,此时的活塞运动方向改为由下至上没进气门与排气门均要关闭,气缸体积减小,气体会发生压缩混合。而后,发动机的气体开始做功,该过程中会由火花塞将压缩混合形成的气体点燃,在高温与高压的影响下活塞将从下至上进行做功。最后,发动机需要排气,即排气门需要打开,进气门需要关闭,曲轴通过连杆推动活塞,促使活塞继续由下至上运动,达到最上方时代表完成排气。         2.发动机缸体的加工         2.1汽车缸体加工介绍         由于发动机的缸体内壁薄,外形结构复杂,缸孔、曲轴孔孔径较大精度要求较高,是一个十分复杂的箱制零件,所以,在对缸体加工时尤为要注意缸体的形状,稍微的技术不达标,就会造成箱体的变形。现今,在我国的汽车制造领域,缸体加工是采用自动化流水线式的加工模式,所以对其加工技术也提出的更高的要求。不仅要加工的效率高,还要加工技术水平好,加工的成本低。除此之外,缸体加工最大的难点就是加工的每一个细节都要做到极致,精确度要极高,不然将会直接影响汽车发动机的性能。         2.2缸体加工的具体工艺流程         (1)缸体表面加工。缸体表面加工主要分为平面加工和空隙加工。平面加工主要由端面铣削构成,如:对顶面,底面以及前后端面的加工。而空隙加工常需要镗削、珩磨、钻、铰和攻等工艺组成,包括水套空、安装孔、连接孔、活塞缸孔、油孔等。(2)缸体加工流程。缸体加工工序大致可分为主要型面加工、主要孔柱加工、清洗检测、辅助结构加工四道程序,不同程序负责的领域不同,定位基准也不尽相同。例如:一部分程序采取两销完全定位方式,也有的采取粗基准3-2-1完全定位方式。而且,不同的方式的定位面也有底面和端面的区别。在缸体的加工过程中,对于缸体底面和端面的加工是极其重要的工序。(3)缸体加工划分阶段。缸体加工可以分为粗加工和精加工两个模块,每个模块可具体分为两部分,整个生产线分为众多的粗加工单元、半精加工单元以及精加工单元三部分。对于各个阶段要根据所需求的产品进行定位,进行合理化生产。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆         3.发动机缸体加工工艺方法         3.1切削加工         切削加工是缸体加工的主要工艺方法,包括钻孔、铣面、铰孔、攻螺纹、镗孔等,其中难点是对定位销孔的加工,精度在6~7级,需要有专用铰刀进行铰孔,并提前试切验证销孔加工质量。另外,发动机缸体上有很多螺纹孔,规格不一,必须选用带内冷的丝锥才能完成对较深螺纹孔的加工。所以,缸体上铰孔与螺纹孔的加工工艺是切削的难点,必须得到应有的重视。         3.2珩磨         在发动机缸体试制加工过程中,珩磨方法所承担的工作量要远远低于切削。但珩磨质量将直接影响到发动机的使用性能,因为珩磨是制作缸体气缸孔壁网纹唯一的加工方法,而珩磨设备、珩磨条和工艺参数又是珩磨质量的决定性因素,需在加工过程中重点监控。同时,当珩磨网纹参数通过试切符合设计要求后,必须将珩磨的工艺参数进行固化,以便稳定、可靠的生产合格产品。         3.3气密性检测         检查发动机缸体的气密性是确保发动机能够正常工作的必要程序。检测项目包括:油道、曲轴箱、水套等。如果缸体气密性不好,出现漏水或漏油现象,将直接导致缸体报废。可见,检漏对于发动机缸体加工的重要性。         3.4缸体加工自动线         汽车行业发展迅速,品牌、外形也日新月异。刚性自动线根据某一种加工工序设计,未免太过单一,满足不了汽车行业的多变性发展,于是柔性自动线应运而生。目前,柔性自动线主要还是外国应用较多。柔性自动线具有高速、高精度、智能化等优点,更能满足现代社会汽车工业发展的需要。         3.5刀具         刀具的选择受工件材料、工艺、机床和生产线等诸多因素的限制。发动机缸体作为汽车的重要零部件之一,结构、形状复杂,而且缸体的孔、槽较多,壁厚不均,铣端面、镗孔等都需要用到刀具。在加工缸体时往往需要更多的刀具。因为是大批量生产,就要求刀具的抗磨损能力较强;缸体一般的选材为铸铁,所以刀具的强度硬度要足够高。若想提高缸体的加工效率和加工精度,好的刀具必不可少。选择刀具时,应根据机床的加工能力、加工工序、切削用量等方面进行选择。刀具的选择也要做到适用、经济、安全。         4.汽车发动机缸体加工工艺的创新         面临当今竞争激烈的市场,汽车行业要想创新必须从汽车发动机缸体加工工艺方面入手。汽车发动机缸体加工工艺对汽车的质量与寿命有着至关重要的作用。因此,要使汽车行业得到创新就必须要将创新的活力注入汽车发动机缸体加工工艺中。从现实情况来看,柔性自动线已经广泛地应用到了汽车发动机缸体加工工艺之中。相关汽车行业应当以此为契机,大力将柔性自动化生产与现代计算机网络结合起来,在原有的产品工艺基础之上,设计出不同的模块,从而使汽车发动机缸体加工工艺得到创新与发展。除此之外,加大对现实产品的设计以及自动化研究,并采用计算机控制整个加工过程的方法,以此来提高汽车发动机缸体的效率。与此同时,在汽车发动机缸体的设置过程中还可以设计并应用柔性夹具,在结合计算机控制,使现代科学技术贯穿于整个汽车发动机缸体加工工艺过程。将柔性夹具与计算机网络相结合,可以很好地发挥柔性夹具与现代科技的优势。         5.结论         发动机缸体的加工质量对于发动机的运行性能影响巨大,缸体内部结构复杂,对加工工艺要求较高,传统的加工生产线无法满足现代企业生产的需求。了解缸体加工工艺、缸体加工时的定位基准、加工设备等内容,对缸体加工工序进行最优化设计,以实现柔性化、高精度、高可靠性和高效率的加工生产任务,从而实现了发动机缸体生产的多样化、低成本的要求。 参考文献: [1]周文.发动机缸体高速加工工艺设计与研究[D].燕山大学,2006. [2]房长兴,罗和平,高志永,张瑜.发动机缸体加工工艺研究[J].机械设计与制造,2013,03:262-264.


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