汽車排氣歧管加工要點(diǎn)及工藝改進(jìn)研究

劉寒 葉菁

摘? 要：排氣歧管是保證汽車發(fā)動機(jī)正常運(yùn)行的重要部件，是與發(fā)動機(jī)的各個缸體之間直接連接的，保證各缸體的排氣順暢，為了保證排氣歧管的加工品質(zhì)，防止排氣歧管在開槽后出現(xiàn)結(jié)構(gòu)形變。因此對排氣歧管的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，主要是將排氣歧管的開槽工序放置在鉆進(jìn)氣法蘭面孔后面、精銑進(jìn)氣法蘭面的前面，進(jìn)而避免了進(jìn)氣面開槽引起的排氣歧管結(jié)構(gòu)形變問題，從而保證排氣歧管進(jìn)氣法蘭面的平面度以及進(jìn)氣面各孔的位置度。

關(guān)鍵詞：排氣歧管? 加工? 工藝

中圖分類號：U465.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）02（c）-0078-02

汽車排氣歧管是由多個帶有分歧的管路，主要工作職責(zé)是將發(fā)動機(jī)各個缸體的廢氣導(dǎo)入到總管路中，是與發(fā)動機(jī)缸體直接連接的，要求排氣歧管的設(shè)計(jì)盡可能地降低排氣的阻力，并且防止各個缸體排出氣體間的相互影響，當(dāng)下，排氣歧管的主要材質(zhì)是鑄鐵以及不銹鋼材料。排氣歧管的正常工作溫度處于600℃～650℃之間，然而，隨著發(fā)動機(jī)技術(shù)的進(jìn)步、渦輪增壓器的使用以及催化技術(shù)的進(jìn)步，甚至能夠超過920℃，并且還有著繼續(xù)上漲的態(tài)勢。另外，隨著發(fā)動機(jī)排氣要求越來越高，排氣歧管的布局也越來越復(fù)雜，在復(fù)雜的使用工況下會出現(xiàn)開裂、漏氣的問題，因此，研究汽車排氣歧管的加工要點(diǎn)，并對加工工藝進(jìn)行合理規(guī)劃十分有必要，力求提高排氣歧管品質(zhì)，減少生產(chǎn)成本。

1? 排氣歧管加工工藝要點(diǎn)

排氣歧管的正常工作都處于高溫的環(huán)境中，并且工作的溫度也是不斷變化的，加之排氣歧管的形狀越來越不規(guī)則，各個部位的有效厚度也不盡相同，隨著溫度變化，過程中會出現(xiàn)排氣歧管各處熱脹冷縮疲勞形變量不一致的情況，為了減少排氣歧管的形變量，去除鑄造殘余應(yīng)力，要求在排氣歧管與缸體的連接面進(jìn)行開槽加工。排氣歧管是通過鑄造的方式獲得的，材質(zhì)本身沒有得到徹底的失效處理，內(nèi)部會殘余有鑄造應(yīng)力。對排氣歧管進(jìn)行開槽加工會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的變形，造成排氣歧管與缸體的工作表面精度超差，主要表現(xiàn)在表面位置度不達(dá)標(biāo)影響與缸體的裝配品質(zhì)，平面度不達(dá)標(biāo)影響與缸體的密封性，增加漏氣的概率，這些都會直接影響到發(fā)動機(jī)工作性能。由此可以看出，合理設(shè)計(jì)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(chǎn)品品質(zhì)。

2? 傳統(tǒng)排氣歧管加工工藝

傳統(tǒng)的排氣歧管加工一般分為5個步驟，分別是：第一，粗、精銑進(jìn)氣法蘭面，運(yùn)用專用夾具進(jìn)行六點(diǎn)約束，用立銑床加工進(jìn)氣法蘭面;第二，加工進(jìn)氣法蘭面各個孔，運(yùn)用加工中心對進(jìn)氣法蘭面進(jìn)行鉆、鉸、銑加工;第三，在加工中心上進(jìn)行法蘭面銑削加工，并鉆孔、攻螺紋、加工密封槽;第四，在加工中心上進(jìn)行凸臺銑削加工，并鉆孔、攻螺紋;第五，在加工中心上進(jìn)行锪面。

3? 排氣歧管加工工藝優(yōu)化

排氣歧管進(jìn)氣法蘭面槽口加工總共有3個地方，開槽口會影響排氣歧管的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，造成結(jié)構(gòu)形變，與此同時，可能會造成進(jìn)氣法蘭面平面度以及進(jìn)氣面各孔位置度不合格。為此，排氣歧管的開槽工藝不能放在工序的最后，應(yīng)當(dāng)放置在鉆進(jìn)氣面各孔后面，精銑進(jìn)氣法蘭面的前面。因此，優(yōu)化后的加工工藝為下列步驟。

第一，對進(jìn)氣法蘭面進(jìn)行銑削粗加工，運(yùn)用專用夾具進(jìn)行六點(diǎn)約束，加工設(shè)備為立銑床。

第二，加工進(jìn)氣法蘭面各孔，夾具定位結(jié)合粗加工進(jìn)氣法蘭面與內(nèi)流道定位點(diǎn)，加工設(shè)備為立式加工中心。

第三，加工槽口，定位方式為一面兩銷，加工設(shè)備為臥式銑床，見圖1。

第四，精銑進(jìn)氣法蘭面，夾具定位方式與粗加工進(jìn)氣法蘭面一致，保證進(jìn)氣法蘭面各尺寸符合規(guī)定，加工設(shè)備為立式加工中心，見圖2。

第五，未完成的加工工序依照常規(guī)的排氣歧管加工方法進(jìn)行即可，定位方式為一面兩銷，一面即進(jìn)氣法蘭面，兩銷為基準(zhǔn)孔。

4? 結(jié)語

使用優(yōu)化后的排氣歧管加工工藝進(jìn)行生產(chǎn)制造后，避免了進(jìn)氣法蘭面開槽而引起的排氣歧管結(jié)構(gòu)形變的問題，有效控制了進(jìn)氣法蘭面的平面度以及進(jìn)氣面各孔的位置度符合圖紙標(biāo)準(zhǔn)要求，提升了排氣歧管的整體工件品質(zhì)，降低了排氣歧管的加工成本，為企業(yè)帶來了更好的經(jīng)濟(jì)收益。

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