浅析发动机机油泵中壳体加工工艺的优化措施.pdf

， _、 aUGl l l l 学术 浅析发动机机油泵中壳体加工工艺的 优化措施 山东电建第二工程公司 一 金涛 摘 要 中占据着重要的地位 ， 被看作是柴油机中润滑系统的心脏 直接的影响着柴油机的整体性能 ， 特别 的寿命起着决定性的作用。同时对机油泵的壳体加工又是直接影响着机油泵制造的生产效率 ， 通过采取有效的手 化处理 ， 不仅可以大大的缩短该工艺的加工时间 ， 而且可以有效的提高机油泵的制造效率 ， 为制造企业带来更多 的经济效益。文章首先通过汽车发动机中机油泵的主要工作原理进行简要的概述 ， 然后对东风标致 3 0 7中型号为 T U S J P的机油泵的结构与加 工的工艺进行具体的分析 ， 并提出有效的优化方案 ， 从而降低该款机油泵的生产成本 ， 充 引言 机油泵在汽车的整个柴油机的燃油系统中 占据着重要的地位，被看作是柴油机 中润滑 系 统的心脏，直接的影 响着柴油机的整体性能， 特别是对柴油机的技 能效果与使用 的寿命起着 决定性的作用。同时对机油泵的壳体加工又是 直接影响着机油泵制造 的生产效率，通过采取 有效的手段对机油泵的壳体加工进行优化处理， 不仅可以大大的缩短该工艺的加工时间，而且 可 以有效的提高机油泵 的制造效率，为制造企 业带来更多的经济效益。 汽车发动机中机油泵的工作原理 在汽车 的发动机 中，其机油泵的主要作用 就是帮助润滑油有效的建立起压力，从而将其 输送到发动机 中各个需要压力润滑的部位。它 被分为了轮子式机油泵与齿轮式机油泵两种， 而齿轮 式的机油泵由于其有着结构简单、加工 便捷、工作可靠，其使用的寿命较长，泵油 的 压力较高等特 点，因此 ，得到了广泛 的应用。 同时，机油泵主要由传 动齿轮、泵体 、内、外 转子以及主动轴、泵盖与限压阀几部分组成， 其工作的原理就是：当发动机开始运转时，通 过凸轮轴 中的驱动齿轮有效的带动机油泵上 的 传动齿轮，并使其进行旋转，从而充分的带动 从动齿轮进行反方向的旋转 这样一来，进 油腔就形成 了低压转而产生压吸力，从而将油 底壳内的机油吸入到油腔内。同时，由于主、 从齿轮始终都到不断地运转，因此，机油便会 源源不断的被输送到发动机中需要润滑的各个 部位。 机油泵的壳体的加工工艺的优化 本 文 选 用 的 是 东 风 标 致 3 0 7中型 号为 T U 5 J P 4的机油泵为具体的论述 的对象，下面对 其进行具体的分析。 2 1 结构分析 T U 5 J P 4机油泵属于一种采用外啮合形式的 齿轮式的机油泵，其壳体的材料主要是铝合金 A S 9 U 3 ，拉伸 的强度在 2 4 0 3 1 0 M P a之间，而起 4 4 M a c h i n e C h i n a中国机械 硬度则在 8 0 i1 0 H B S之 间。机 油泵 的壳体作为 机油泵中从、主齿轮进行安装的载体，其毛坯 一 般是通过压铸形成的，而主要的加工部件则 由从、主动轴孔、从、主动齿轮室 以及泵盖安 装的平面与安装的螺纹孔等构成。 2 2加工 工艺 的分 析 对 于机油泵的壳体，其主要部位的加工主 要采用的是数控加工中心实施有效加工，而其 主要的加工 的工序则包括 了铣安装平面，扩大 M 6螺纹底孔、齿轮 室孔 以及 限压阀孔、主从动 轴孔，精镗限压阀孔等部分，同时对这些部分 的加工也是整个机油泵壳体加工的主要工序， 需要大量的时 间对其进行加工，因此，只有有 效的缩短了这几部分的加工时间，就能从整体 上缩短壳体的加工 时间 。同时，在上述叙述 中，我们 已经知道对机油泵壳体的加工猪主要 是应用数控加工中心实施 的，因此，在数控加 工的过程 中，其切 削参数的选择时确保整个加 工工艺品质 的关键 ，不仅可以提高加工件 的生 产效率， 而且可 以有效地减低企业的生产成本 ， 为企业获得高利润奠定基础。下面主要对铣安 装平面 以及扩大 M 6 螺纹底孔两方面的加工优化 来提高壳体加工的效率。 2 3加工工艺优化的方案 首先，对铣安装平面的加工优化。由于在 机油泵 的壳体加工工艺 中，这环节属于最后 的 加工工序，因此，原先采用 的是 M a p a l 公司的 铝合金铣刀。同时， 由于该机油泵的壳体 的材 料为铝合金，因此一般多选用硬质的合金、P C D 等形式的加工材料，而 P C D刀具由于其在 晶粒 的尺寸上与其它的刀具有所不同，且可以充分 的实现高速、高稳定性与高精度的加工，因此 ， 若是进行大量的产品生产 ，一般推荐选用 P C D 刀具进行实际的加工。在实际的加工工艺优化 中，将 刀片 的数量增加至 8片，并按照 P C D刀 具的参数进行有效调整，将其转速提至 3 5 0 0 r m in ，而起刀具的切削速度则提为 1 3 7 4 m m in ， 进给量同样提至 1 0 0 0 m m m in 。 其次，对扩大 M 6螺纹底孔 的加工优化。由 于机油泵壳体的毛坯为铝合金 的压铸件，一般 有 6个螺纹低孔 ，而其铸出的底孔则为 中4的 通孔，以防止缩孔与气孔的出现。二在加工过 程中，由于铸孔在位置上偏差较大，若是采用 硬质的合金钻头进行扩孔，极易出现折断等情 况。因此，在对其进行优化设计时，就可将 中4 通孔换成 中3的铸造浅盲孔，这样既不会增加 气孔，又利于钻孔。同时，还可对钻头的切削 条件进行改善，使用整体硬质的合金钻头进行 底孔的加工， 采用型号为E R 3 2 1 2 的弹簧头刀柄， 并将其进给量提为 8 0 0 m m in ，切削的速度提为 4 7 m min。 通过上述的优化措施，不仅大大的减少了 在加工过程中钻头折断的情况，而且有效的减 少了总部件的加工时间，提高了壳体加工的生 产效率。 3 结束语 综上所述，在实际的工艺加工过程 中，对 汽车发动机中的机油泵壳体 的加工需要采取有 效 的措 旎 对 其加 工 的工 艺 实施 优 化 处理 ， 从 而 有 效的缩短各个部件加工的时间，提高企业的 生产效率，也为企业进行其它铝合金壳体的加 工提供更多的优化空间。 参考文献： 1 王琪，黄秀芳，陈杰余 基于工艺优化 的机油泵结构改进设计 J 机械设计与制造工 程 2 0 0 9 ， 3 1 ( 6 ) ： 1 9 2 2 2 周振宝 齿轮泵壳体加工工艺分析 J 机械设计与制造工程 2 0 1 0 ， 1 9 ( I 1 6 ) ： 1 1 2 1 1 3 3 童宝宏