EQ465缸體工藝分析與專機設計

吳勝

摘 要：本文從工藝方法、設備選型和刀具選用三個方面，對EQ465缸體加工工藝流程方案進行了分析，并對實際運用中所暴露出來的問題進行總結，對同類零件生產實踐具有一定指導作用

關鍵詞：EQ465缸體;加工工藝;專用機床

中圖分類號：TK403文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）31-0059-02

Process Analysis and Special Machine Design of EQ465 Cylinder Block

WU Sheng

（Jiangsu Gaojing Mechanical and Electrical Equipment Co.， Ltd.，Yancheng Jiangsu 224000）

Abstract： This paper analyzed the EQ465 cylinder processing process plan from three aspects of process method， equipment selection and tool selection， and summarized the problems exposed in the actual application， which had a certain guiding effect on the production practice of similar parts.

Key words： EQ465 cylinder;processing technology;special machine

EQ465發動機被廣泛用于國內小型乘用車制造中，是一款經濟性好、性能可靠、質量穩定的四缸發動機，并以此為基礎，先后開發了EQ466，EQ472等多款微型發動機。因此，對EQ465發動機主要零部件加工工藝進行研究不僅能優化現有生產工藝，提高品質，而且還能為同類產品研發與制造積累經驗。

1 EQ465缸體結構精度參數

缸體是汽車發動機的主要零部件，也是典型的箱體類零件。EQ465汽車發動機缸體如圖1所示，屬于HT250高強度鑄件，硬度HB185-240，具有結構緊湊、毛坯壁溥、加工部位多、工藝路線長和技術要求高等特點[1]。

2 EQ465缸體結構特點

EQ465缸體結構具有三個主要特點：第一，鑄造毛坯以1、4缸孔及主軸半圓孔接合面為基準;第二，右側面毛坯凸臺作為過渡基準，經第一序加工后，作為毛坯到精基準過渡;第三，精加工基準都統一以缸體底面及底面兩銷孔作為基準，各加工部位尺寸及位置精度均有統一基準。

3 工藝分析及工藝設計

3.1 EQ465缸體工藝特點

缸體瓦口面寬度要求高，尺寸精度為0～0.02mm;頂、底面銷孔互為基準，從工藝上分析，頂底面及銷孔可任選一組作定位基準，方便工件工件姿態轉換;缸體壁溥，夾緊加工易變形。

3.2 工藝設計原則

缸體加工全線工藝設計原則如下。

①先粗后精加工。

②先面后孔加工。

③粗、精分段，按排中間工序，讓粗加工有應力釋放時間。

④加工基準統一。半精加工，精加工定位基準備統一，有效消除基準過渡產生的偏差。

⑤螺孔底孔加工不用臺階鉆，倒角與底孔分別加工，起到減少對刀工作量、降低刀具成本的目標。

3.3 新工藝、新技術應用

①缸體頂底面銷孔一次裝夾加工到成品。

②缸體瓦口面精加工采用精銑加工。

③各螺孔底孔加工、鉆孔與倒角分開。

④頂面主螺栓孔，底面瓦蓋安裝面螺孔底孔采用剛性直槽鉆加工，底孔采用鉆、擴兩序。

⑤主軸孔止推面精車采用左右分別加工車削。

3.4 物流方式

根據生產線場地條件及節拍要求，生產線設計成U形布置，如圖2所示。輥道輸送，人工推裝上下料。機床分兩種形式，即雙面結構與三面結構，機床以旁通過式為主[2]。

4 典型工序加工工藝分析與專機介紹

4.1 頂底面銷孔加工

頂底面銷孔是頂底面作為基準時的定位工藝。常規專機加工采用鉆、擴、鉸三步作業法，頂底面銷孔互為基準加工，這種方式需要兩臺設備，加工精度不高，成本較高;如選用加工中心加工，則可采用鉆、鉸加工工藝完成，一般用臥式加工中心，一次裝料，頂底面銷孔加工成品，精度好，但設備成本高，生產效率低。EQ465缸體頂底面銷孔加工方式，吸收了加工中心工藝優點，發揮專用機床多軸高效特點，采用臥式雙面升降剛性主軸箱機床結構，缸體右側面朝下臥置，采用剛性鉆鉸工藝，實現一次裝夾，完成兩面四銷孔加工目標，該方法效率高、精度高、成本低且產品質量良好。

4.2 瓦口接合面精銑加工

EQ465缸體瓦口面止口精度要求較高，為達到寬度公差要求，可采用拉削加工工藝，但該工藝在切削過程中，一般要用切削油，為使后序加工切削液不受油污染，必須要增加清冼工序。為滿足上述要求，一般配采用焊接式定尺寸成形銑刀，該刀具成本高，不易生產。因此目前多采用立式數控銑削加工，刀具選用機夾式硬件質合端面銑刀銑加工，刀具直徑較小，切削路線為“U”形，刀具磨損對加工精度不產生影響，切削試件后，檢測加工精度，根據加工精度調整Y軸補償量，從而保證最終加工精度。經過3000只缸體加工抽測表明，這種加工方可保證瓦口面寬度穩定在0.015～0.02mm間，刀片耐用性能也很高。另外，加工中選用乳化液進行冷卻，保證不產生切削液污染。

4.3 精車止推面

缸體止推面有兩種形式，即整圓環式和半環式。EQ465缸體止推面為半環式。半環式止推面加工銑削方式較多，目前多采用臥式加工中心或專用銑削加工，臥式加工中心銑削刀具懸伸長，刀具壽命不高，但加工精度良好，在專機生產線上排在生產線尾，工件姿態為底面朝下。考慮到止推面三項精度要求，定位銷孔尺寸公差設置為±0.05mm，止推面對主軸孔垂直度為0.06，止推面左右寬度保持為0.05mm。新設計工藝采用精車方式完成止推面加工，缸體底面向下，定位基準與主軸孔精鏜完全相同，保證了止推面與主軸孔垂直度[3]。

5 結語

EQ465缸體加工線投入運行結果表明，對缸體工藝的革新是成功的。通過對EQ465缸體全流程工藝規化設計，首次實現了全線專機化，提升了生產效率。在本工藝方案實施的同時，一條純國產加工中心線也開始進行設計，具業內信息透露，該加工中心生產線設備投入是專機線的4倍，且占地大，后期動行成本也比專機線高。根據EQ465缸體特點，接合專機高效優勢而設計缸體加工工藝是成功的，具有如下優點：

第一，全線工藝設計流程合理，新設計的EQ4656生產線工藝流程吸取了國內現有的產品工藝特點，集傳統技術與現代工藝于一體。在基準加工完成后，整線所有工序工件定位基準統一，保證了加工穩定可靠。

第二，采用了最新的工藝方式解決曲軸箱難保證的問題。如瓦口面精加工保證止口尺寸精度，采用了數控插補加工工藝，既保證了產品質量，又減少了刀具使用成本。

第三，采用直鉆頭鉆螺紋底孔，放棄常用階梯鉆方法。不僅提升了孔位加工精度，而且有效降低了刀具使用成本，減少了不必要擴孔工序。

第四，對關鍵工序，如曲軸孔、缸孔等精加工機床主軸軸承、刀桿、刀具等改選為進口產品。另外，生產線采用集中布線思路，減少了設備數量與員工數量，降低了設備初期投入成本。

參考文獻：

[1]葛偉廷.汽車發動機零部件無模組裝技術探討[J].時代汽車，2017（20）：93-94.

[2]許文娟，張素芬，王朋朋.汽車發動機氣缸蓋澆注系統的設計[J].鑄造技術，2016（9）：2025-2028.

[3]常紅梅.汽車發動機鋁合金缸體低壓鑄造工藝設計[J].鑄造技術，2015（5）：1300-1301.