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中文译文发动机缸盖加工工艺概述一、发动机缸盖的功用气缸盖是发动机的主要零件之一,位于发动机的上部,其底平面经汽缸衬垫,用螺栓紧固在气缸体上。主要功用如下1、封闭气缸上部,并与活塞顶部和汽缸壁一起形成燃烧室。2、作为定置气门发动机的配气机构、进排气管和出水管的装配基体。3、气缸盖内部有冷却水套,其底面上的冷却水孔与气缸体冷却水孔相通,以便利用循环水带走发动机的高温。二、气缸盖的结构特点气缸盖应具有足够的强度和刚度,以保证在气体的压力和热应力的作用下,能够可靠的工作。气缸盖的形状一般为六面体,系多孔薄壁件,其中我们现在481缸盖上,加工的数量多达100个。铸造最薄处只有45毫米。三、缸盖材料与毛坯制造1、缸盖的材料缸盖的材料,现在的发动机厂家一般选用铝合金。因为铝合金导热性能较好,有利于适当提高压压缩比,质量也较轻,可以降低整车、整机的重量。但是铝合金缸盖的刚度差,使用过程中容易变形。缸盖附件上,以前气门座材料一般采用耐热合金铸铁,气门导管一般采用铸铁。现在粉末冶金在气门阀座和导管上运用的越来越多了,而且很多复杂的形状也能铸造成型,不需要再加工了。但耐磨性不如铸铁。裂纹铸造应力造成;冷隔浇注过程中铝水冷却速度不一致造成;表面疏松浇注温度不当或铝水成分不当;气孔浇注铝水中夹杂了空气;砂眼浇注铝水中夹杂了杂质;沾砂工件出炉温度不当或没有喷丸等。四、缸盖的加工难点1、平面加工工艺缸盖的顶面、底面和进、排气面都是大面积平面,精度要求高(平面度004,垂直度005,位置度010),而且有可能是全部工艺过程的基础,例如480缸盖就是。这就对机床的几何精度和刀具的调整精度要求比较高。以前缸盖大平面加工,采用硬质合金刀片加工,并配一个金刚石修光刃。现在,如果毛坯情况好的话,全部采用金刚石刀片进行加工,可以很好的提高加工后的表面粗糙度。2、高精度孔的加工气缸盖上的气门阀座、导管孔、挺杆孔和凸轮轴孔等孔系,有配合关系。其尺寸精度、位置精度和表面粗糙度要求极为严格。所以这些高精度孔系的加工工序是缸盖工艺中的核心工序,应给予充分的重视。1)、缸盖气门阀座、气门导管精加工缸盖气门阀座、气门导管同时与发动机气门配合,所以同轴度要求比较高;另外气门阀座与气门锥面进行密封配合,对于圆度要求也非常高。对于上述部位的加工过程,现在480缸盖分解如下机床主轴快进工进主轴重新启动,加工气门阀座锥面主轴停止、并后退一端距离主轴重新启动,枪铰加工气门导管(干通)加工完毕工进退刀主轴回推。这样做的好处,就是一次定位,加工完毕气门导管和气门阀座,可以减少重复定位误差,提高气门导管和气门阀座的同轴度。另外,主轴在重新启动后,加工气门阀座的时候,进刀方向如果沿着阀座径向方向,此种加工方式成为“车”阀座,可以提供加工精度。如果进刀方向沿着阀座轴向方向,称为“锪”或“镗”阀座。因为气门阀座和气门导管材料的变化,加工过程中选用的刀具也在不断的发生变化。以前的硬质合金刀片逐渐被CBN刀片所替代,很大的提供了加工效率和加工质量。并且,如果有铜基粉末冶金材料的气门阀座和气门导管,还可以采用PCD刀片进行加工。2)、缸盖挺杆孔、气门导管底孔的加工这些孔的加工,虽然加工精度比较高,但是,只要选好加工余量、参数和刀具,加工过程基本没有什么问题。3)、缸盖凸轮轴孔的加工缸盖凸轮轴孔,就是缸盖最长的孔,如果分段加工的话,虽然可以保证凸轮轴孔的加工精度,但是无法满足凸轮轴孔的同轴度要求,所以要求精加工一次加工成型。对于长度为500MM左右的刀杆而言,如何消除刀杆自身重力所产生的影响对于专机自动线而言,一般都带有镗模架以消除影响,对于比较大的发动机,有可能带有好几个镗模架。对于加工中心,现在基本已经取消镗模架,利用刀具的自导向来消除刀杆重力的影响。刀杆的结构特点是在刀杆的圆周上,均匀布置一个刀刃和三个导向条。刀杆数量一般是一长一短。加工过程如下先由短刀杆加工一个凸轮轴孔(至半精加工尺寸)退刀长刀杆完成所有凸轮轴孔的半精、精加工。4)、缸盖加工过程的毛刺对于铝合金缸盖,因为是塑性材料,加工过程中不可避免的产生毛刺。对于加工过程中的毛刺,除了要合理的选用加工参数、刀具参数外,还可以提高工件材料的硬度,也可以弱化加工过程中毛刺的产生。现在加工过程中,主要有以下几种方式去除加工毛刺一、尼龙毛刷去毛刺,多用于大的加工表面和大的孔系去毛刺;二、高压水去毛刺,多用于深油孔去毛刺,也有利用旋转水柱去大面或大孔的毛刺;三、表面喷丸或表面抛丸多用于铸件表面的毛刺、飞边处理,影响工件的清洁度;四、电火花去毛刺用于比较难去除的毛刺,比如合金钢的毛刺,对于不规则的毛刺,去除比较困难;五、氢氧爆破去毛刺利用氢氧燃烧产生的压力和高温气流,将附于工件表面产生的毛刺消除,但是对于工件毛坯要求比较高,补焊、裂纹、冷隔都有可能导致工件报废。5)、缸盖的清洗缸盖清洗工序是缸盖的主要辅助工序之一。因为发动机对缸盖的清洁度要求非常严格(我们现在AVL缸盖的清洁度指标为≤7MG),而缸盖又是一个多孔型腔组成的复杂铸造箱体,如清洗不彻底而使砂子和铝屑等进入发动机的润滑系统或汽缸中,则会直接影响发动机的工作和使用寿命。所以,应该充分重视缸盖的清洗工序。对于缸盖清洗机而言,现在一般都带有射流清洗工位,相当于预清洗工位,工件在水箱中翻转,清洗喷嘴带有压缩空气的水流,从而达到工件粗步清洗的效果。对于有装配需求或不易清洗干净之处,清洗机上一般配备有顶点定位清洗工位,就可以将规定部位清洗干净了。但会导致机床长度增加、喷嘴布置不方便等,而且还无法满足柔性清洗的需求。对于缸盖水道的清洗,因为受到毛坯铸造质量的影响比较大,所以也是一个清洗难点。五、典型缸盖加工工艺流程下面我们以AVL缸盖的加工工艺流程为例,了解在加工中心上是如何加工缸盖零件的OP10毛坯上料;OP20毛坯基准定位,加工缸盖进、排气面(除了进气侧面油孔不加工外);OP30排气侧面精基准定位,加工缸盖顶面、前、后端面的加工内容;OP40排气侧面精基准定位,加工缸盖顶面、燃烧室面的加工内容;OP60清洗工序;OP70缸盖水道和油道试漏;OP80缸盖气门阀座、气门导管装配(常温装配);OP90缸盖凸轮轴盖、定位销装配,凸轮轴盖螺栓自动拧紧;OP100排气侧面精基准定位,完成缸盖顶面和燃烧室面的精加工(气门导管和气门阀座的精加工);OP110排气侧面精基准定位,完成缸盖凸轮轴孔和前、后端面的精加工;OP120终清洗工序;OP130涂胶、压装碗形塞、钢球;OP140试漏机;OP150目视检测;OP160打号工序;OP170成品下料。从上面的工艺流程来看,已经运用了加工中心制造技术、敏捷制造技术等较为现在的生产线制造技术。另外,为了更好的进行多品种共线生产,缸盖的设计、工艺基准都在向排气侧转化,以便更好的进行共线生产。六、缸盖加工的注意事项1、缸盖尺寸较大时,由于内应力重新分布而产生变形,会严重影响缸盖的加工精度。一般的原则就是先面后孔,粗加工和精加工尽量分散,以保证加工应力的释放。2、为了避免缸盖结合面划伤,一般将结合面精加工尽量放在后续工序。3、振动清理内腔铁屑杂物工序,应安排在与水腔有关的加工工序以后最为适宜。免得震动清理后,又加工与水腔有关的部位,又有铁屑掉进去,以后还需要进行清洗。4、加工过程中,特别是自动化大批量加工过程中,最好带有夹具喷气检测和刀具折断检测,以减少加工过程中,不必要的损失。七、结束语以上就是发动机缸盖加工工艺的概述,真正的知识来自于现场,来自于时间。
编号:201311171552317001    类型:共享资源    大小:55.00KB    格式:DOC    上传时间:2013-11-17
  
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