發動機排氣歧管開槽環節生產工藝優化研究

葉菁 劉寒

摘 ? 要：排氣歧管開槽環節是加工工序中必不可少的環節，進氣法蘭面開槽能夠消除鑄造過程中產生的應力，減少熱脹冷縮疲勞形變量，但是開槽也會造成排氣歧管平面度與位置度的偏差，為了消除開槽對平面度與位置度的影響，對排氣歧管的加工工藝進行優化，將排氣歧管的開槽工藝放置在鉆銷固定孔后面，精銑進氣法蘭面前面，保證了排氣歧管加工中平面度與位置度的要求。

關鍵詞：排氣歧管 ?開槽 ?生產工藝

中圖分類號：U463 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）02（b）-0099-02

發動機排氣歧管是一種鑄造類零部件，壁厚比較薄，工作溫度最高能達到925℃，最低溫度能達到-10℃，并且在低溫與高溫往復交替中工作，同時因為排氣歧管結構越來越復雜，各個部位的壁厚各不相同，導致熱脹冷縮疲勞形變量差別較大，容易造成排氣歧管出現斷裂、密封不良的問題，為解決此問題，需要在排氣歧管與缸體的工作面加工槽口，用以消除排氣歧管鑄造過程中產生的應力，減少熱脹冷縮疲勞形變量，另外，排氣歧管進氣法蘭面的平面度以及固定孔的位置度精度要求嚴格，為防止開槽對排氣歧管平面度與位置度的影響，需要對排氣歧管的開槽環節生產工藝進行優化，減少其負面影響，提升排氣歧管的產品品質。

1 ?開槽環節工藝難點解析

新型的排氣歧管在傳統排氣歧管的基礎上增加了開槽環節，開槽環節完成后會釋放排氣歧管在鑄造中產生的應力，造成排氣歧管結構的形變，影響排氣歧管的加工精度，主要表現在表面位置度不達標影響與缸體的裝配品質，平面度不達標影響與缸體的密封性，增加漏氣的概率，都會直接關系到發動機工作性能，由此可以看出，合理設置排氣歧管的加工工藝是十分重要的，可以有效保障排氣歧管的產品品質。圖1為排氣歧管的生產零件圖。

2 ?開槽后的問題及加工工藝優化

排氣歧管的進氣法蘭面總共需要加工三個槽口，并且根據生產經驗看出加工槽口會造成排氣歧管的變形。為此，對加工排氣歧管的專用夾具進行優化設計，重點是對夾具夾緊機制的設定。排氣歧管的開槽工藝不能放在工序的最后，應當放置在鉆進氣面各孔后面，精銑進氣面的前面，通過這樣工藝的改變，不僅確保了工作面的平面度，同時又能夠保證進氣面孔的位置度符合設計規范要求。實際優化的加工工藝方案如下：

（1）夾具優化。

夾具優化主要是將夾緊力分散到排氣歧管的兩側，加大受力面積，減少夾持過程中的形變量，對排氣歧管6個自由度進行完全約束并適當添加輔助定位，保證加工的穩定性。圖2為夾具優化圖。

（2）粗加工進氣法蘭面。

該工序加工設備采用立式銑床，將排氣歧管放置到夾具上，夾緊時緩慢加力，減少工件固定時的局部形變量。設定科學的銑削進給量，并提供充足的冷卻液，降低銑削熱應力的產生，保證銑削精度。

（3）加工進氣法蘭面孔。

該工序加工設備采用立式加工中心，將排氣歧管固定到夾具上，定位結合粗加工后的進氣法蘭面與內流道定位點。

（4）開槽。

該工序加工設備采用臥式銑床，工件的固定方式采用一面兩銷定位，切削進給量的選擇應當依據排氣歧管的材質進行衡量，保證充足的切削液供給，增加刀具的耐用度，首先同步完成兩個槽口的加工，將夾具轉動6°進行最后一個槽口的加工。

（5）精銑工作面。

該工序加工設備采用立式加工中心，工件的固定方式保持與粗加工進氣法蘭面一致，保證進氣法蘭面各尺寸符合規定。

（6）后序工序。

未完成的加工工序依照常規的排氣歧管加工方法進行即可，定位方式為一面兩銷，一面即進氣法蘭面，兩銷為基準孔。

3 ?結語

對傳統的排氣歧管加工工藝進行優化，排氣歧管的開槽工藝應當放置在鉆進氣法蘭面孔后面，精銑進氣法蘭面的前面，通過這樣工藝的改變，不僅確保了進氣法蘭面的平面度，同時又能夠保證基準孔的位置度符合設計規范要求，提升了排氣歧管的加工品質，也為未來相同形式的零件加工提供了寶貴經驗。

參考文獻

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