論發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

論發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

汽車制造業作為國民經濟的支柱產業，多年來為我國經濟發展做出了非常突出的貢獻。然而，在經歷了突飛猛進的高增長之后，我國汽車工業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、企業競爭力日益下降的今天，進一步降低生產成本，同時不斷提高產品質量，實現綠色制造，應對市場對產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。

發動機；缸體；加工

1、發動機缸體加工工藝性分析

發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。金屬切削加工發動機缸體主要包括：銑面、銑孔、鉆孔、鏜孔、鉸孔和攻絲等。

發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構特征、組合后不便加工的結構特征及關系到合缸的結構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、進排氣兩側的安裝面與孔系、止推面及軸瓦槽等特征。發動機缸體的重要結構特征，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動機缸體合缸后進行精加工。發動機缸體試制加工的工藝流程安排可視企業設備現狀進行合理安排，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中的一種高效設備。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，但其“專一性”使其逐漸跟不上時代的發展。汽車行業發展迅速，品牌、外形也日新月異。剛性自動線根據某一種加工工序設計，未免太過單一，滿足不了汽車行業的多變性發展，于是柔性自動線應運而生。柔性自動線具有高速、高精度、智能化等優點，更能滿足現代社會汽車工業發展的需要，近幾年的機加線多數為柔性線。

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構設計。加工發動機缸體需要用到的非標類刀具種類較多，主要是一些非標鉆頭、非標鉸刀及非標三面刃銑刀等，加工細長孔的加長鉆頭、絲錐或鉸刀為確保刃具的剛性，應設計成臺階式結構形式，即柄部應設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，刀具的長度設計得越短越好，而刀桿的直徑應盡可能粗。通常情況下，為了后續的修磨，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，這是生產實踐過程中總結出的經驗。3 ) 做好采購前的市場調研。目前國內外刀具品種眾多，刀具品質良莠不齊，由于發動機缸體加工市場較大，刀具的銷售需求量大，所以市場上也涌現出了針對缸體加工的刀具制造企業與刀具經銷商，這些刀具制造企業制作出的刀具對于加工發動機缸體更有針對性，選擇刀具應盡可能有側重地采購這類刀具制造企業的刀具。4)重視刀具的入庫驗收工作。許多企業的刀具入庫驗收側重在清點刀具數量上，往往忽視了對刀具品質的校驗。刀具品質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動機缸體采購的刀具品種多，每種刀具采購的數量又少，有的甚至就一把，缺少任何一種刀具或任何一種刀具品質不達標，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，重點應對鉸刀進行入庫前的試鉸。

2.3 夾具

夾具廣泛應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備。夾具在工業生產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、可調夾具、組合家具等。在自動化生產中，夾具主要有自動化夾具和數控機床夾具兩種。工業生產中，往往因夾具的不準確導致定位誤差。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。通常，夾緊裝置的動力主要有氣壓動力、液壓動力、氣液聯動裝置，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，發動機生產線作為汽車制造企業的重要生產資料從投資規劃到正式批量加工生產，其購置成本和運營成本都會對企業的經濟效益產生舉足輕重的影響，這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現進一步研究探討。

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

[2]周文. 發動機缸體高速加工工藝設計與研究[D].燕山大學，2006.

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

[4]董淑婧，呂海霆. 發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，2015，04：149-151.