朱廣波 史曉龍

上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公

論發(fā)動機缸體的加工工藝

朱廣波 史曉龍

上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公

汽車制造業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，多年來為我國經(jīng)濟發(fā)展做出了非常突出的貢獻。然而，在經(jīng)歷了突飛猛進的高增長之后，我國汽車工業(yè)面臨著越來越多的問題和壓力。如何在我國人口紅利逐漸消失、企業(yè)競爭力日益下降的今天，進一步降低生產(chǎn)成本，同時不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)綠色制造，應(yīng)對市場對產(chǎn)品提出的日新月異的需求尤其重要。在此背景下本文將著重分析探討發(fā)動機缸體的加工工藝要點，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

發(fā)動機；缸體；加工

1、發(fā)動機缸體加工工藝性分析

發(fā)動機缸體毛坯制作成坯后，上下缸體的6個面都需要采用金屬切削加工的工藝方法最終加工成缸體成品，在加工過程中還要穿插氣密檢測、清洗、珩磨缸孔等工藝方法。金屬切削加工發(fā)動機缸體主要包括：銑面、銑孔、鉆孔、鏜孔、鉸孔和攻絲等。

發(fā)動機缸體的加工一般情況下可劃分為兩個階段，一是分體加工階段，二是組件加工階段。分體加工階段主要是將上下缸體上的精度要求不太高的一般結(jié)構(gòu)特征、組合后不便加工的結(jié)構(gòu)特征及關(guān)系到合缸的結(jié)構(gòu)特征加工到位或去除大部余量，主要包括合缸面、合缸定位銷孔、進排氣兩側(cè)的安裝面與孔系、止推面及軸瓦槽等特征。發(fā)動機缸體的重要結(jié)構(gòu)特征，如曲軸孔、氣缸孔、缸蓋面、前后端的定位銷孔等必須安排在發(fā)動機缸體合缸后進行精加工。發(fā)動機缸體試制加工的工藝流程安排可視企業(yè)設(shè)備現(xiàn)狀進行合理安排，一般來講，采用立式加工中心進行加工，裝夾較為方便，但工序會相對分散，需要投入的工藝裝備較多，會加大試制的加工成本。采用臥式加工中心進行加工，可以使工序相對集中，投入的工裝較少，可降低試制加工成本。

2、發(fā)動機缸體加工工藝要點

2.1 缸體加工自動線

汽車缸體加工自動線是汽車制造行業(yè)中的一種高效設(shè)備。自動線又分為剛性自動線和柔性自動線。在我國，加工缸體最多的當(dāng)屬組合機床自動線，其輸送形式有棘爪輸送、擺桿式輸送和抬起步伐輸送等，都屬于剛性自動線。雖然其工作效率較高，適合大批量生產(chǎn)，但其“專一性”使其逐漸跟不上時代的發(fā)展。汽車行業(yè)發(fā)展迅速，品牌、外形也日新月異。剛性自動線根據(jù)某一種加工工序設(shè)計，未免太過單一，滿足不了汽車行業(yè)的多變性發(fā)展，于是柔性自動線應(yīng)運而生。柔性自動線具有高速、高精度、智能化等優(yōu)點，更能滿足現(xiàn)代社會汽車工業(yè)發(fā)展的需要，近幾年的機加線多數(shù)為柔性線。

2.2 刀具

1)刀具提出者必須認真消化圖樣，以免選型時遺漏刀具品種，否則會妨礙試制工作的順利進行，選型名細最好安排在工藝文件編制完成后提出。2)注意做好專用刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。加工發(fā)動機缸體需要用到的非標(biāo)類刀具種類較多，主要是一些非標(biāo)鉆頭、非標(biāo)鉸刀及非標(biāo)三面刃銑刀等，加工細長孔的加長鉆頭、絲錐或鉸刀為確保刃具的剛性，應(yīng)設(shè)計成臺階式結(jié)構(gòu)形式，即柄部應(yīng)設(shè)計得比被加工孔的直徑盡可能粗一些。對于懸臂較長的三面刃銑刀具在滿足加工范圍的情況下，刀具的長度設(shè)計得越短越好，而刀桿的直徑應(yīng)盡可能粗。通常情況下，為了后續(xù)的修磨，鉸刀直徑的上、下差通常為中值，這其實是值得商榷的。按這種公差帶設(shè)計制作的鉸刀，在加工鋁合金缸體孔時，實際加工出的孔往往會偏大超差，所以加工鋁合金發(fā)動機缸體的鉸刀直徑必須按被加工孔的下差來控制，這是生產(chǎn)實踐過程中總結(jié)出的經(jīng)驗。3 ) 做好采購前的市場調(diào)研。目前國內(nèi)外刀具品種眾多，刀具品質(zhì)良莠不齊，由于發(fā)動機缸體加工市場較大，刀具的銷售需求量大，所以市場上也涌現(xiàn)出了針對缸體加工的刀具制造企業(yè)與刀具經(jīng)銷商，這些刀具制造企業(yè)制作出的刀具對于加工發(fā)動機缸體更有針對性，選擇刀具應(yīng)盡可能有側(cè)重地采購這類刀具制造企業(yè)的刀具。4)重視刀具的入庫驗收工作。許多企業(yè)的刀具入庫驗收側(cè)重在清點刀具數(shù)量上，往往忽視了對刀具品質(zhì)的校驗。刀具品質(zhì)只有等到實際運用時才能驗證，這無疑會影響到工作的順利進行，尤其試制一款新的發(fā)動機缸體采購的刀具品種多，每種刀具采購的數(shù)量又少，有的甚至就一把，缺少任何一種刀具或任何一種刀具品質(zhì)不達標(biāo)，都會影響到缸體試制工作的順利進行，所以做好刀具驗收工作顯得尤其重要，重點應(yīng)對鉸刀進行入庫前的試鉸。

2.3 夾具

夾具廣泛應(yīng)用于機械制造過程中的切削加工、裝配、熱處理等加工工藝中，是一種裝夾工件的設(shè)備。夾具在工業(yè)生產(chǎn)中主要起到定位和夾緊的功能。一般分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合家具等。在自動化生產(chǎn)中，夾具主要有自動化夾具和數(shù)控機床夾具兩種。工業(yè)生產(chǎn)中，往往因夾具的不準確導(dǎo)致定位誤差。因此，對夾具的夾緊裝置有較高的要求。夾緊裝置的夾緊力、作用點以及夾緊裝置的動力選擇都需嚴格把關(guān)。通常，夾緊裝置的動力主要有氣壓動力、液壓動力、氣液聯(lián)動裝置，且各有利弊。因為缸體的孔、槽等需要加工的部分較多，并且需要滿足較高的精度要求，因此必須確保缸體的各個定位點能夠同時夾緊。

總而言之，發(fā)動機生產(chǎn)線作為汽車制造企業(yè)的重要生產(chǎn)資料從投資規(guī)劃到正式批量加工生產(chǎn)，其購置成本和運營成本都會對企業(yè)的經(jīng)濟效益產(chǎn)生舉足輕重的影響，這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現(xiàn)進一步研究探討。

[1]房長興，羅和平，高志永，張瑜. 發(fā)動機缸體加工工藝研究[J]. 機械設(shè)計與制造，2013，03：262-264.

[2]周文. 發(fā)動機缸體高速加工工藝設(shè)計與研究[D].燕山大學(xué)，2006.

[3]李西興. EG01發(fā)動機下缸體加工工藝的設(shè)計研究[J]. 機械制造，2012，10：63-66.

[4]董淑婧，呂海霆. 發(fā)動機缸體挺桿孔加工工藝分析[J]. 組合機床與自動化加工技術(shù)，2015，04：149-151.