汽车发动机建设工艺方案.doc

汽车发动机建设工艺方案1技术改造目标1.1形成年产柴油内燃机配套的燃油喷射系统系列产品10万台套的生产能力，产品技术性能达到当代国际先进水平，提高产品市场占有率和经济效益。1.2全面提高产品研发、工艺装备、实验检测、经营管理、技术服务等综合技术水平，加强企业核心竞争力，建成我国柴油高压系统研发和生产基地，促进辽宁地区经济发展。2技术改造原则2.1综合利用现有生产条件、采用先进生产技术和组织模式，组成高效、柔性、质量稳定的生产系统，形成中高档数控车床的批量生产能力，以增量带动存量提高投资效益。.2.2技术改造重点放在技术研发、主体零件制造和总装试验等关键环节上，发展两头在内，中间在外的现代生产模式。2.3项目建设执行：法人代表负责制，资本金制、投标制、建立制、合同制等国家规定的法规制度。2.4项目建设贯彻“三同时”原则，加强环境保护、执业安全卫生、消防及节能措施。3技术改造内容3.1优化生产组织布局，喷油气、油泵配件和装配等生产线，提高关键件的工艺技术水平和生产能力。3.2新增各类设备136台套和3条装配线（高压油泵装配流水线、装配流水线和总装配流水线），主要的生产设备包括从德国引进的枪钻、研磨机；从日本进口的珩磨机；从瑞士购置的数控电加工喷孔、中孔座面磨等。4总体设计方案4.1产品工艺流程外协毛胚及半成品库 机加车间 热处理车间 机加车间 装配车间成品库外购、外协成品件库 4.2生产组织布局优化资源配置，合理生产布局，采用现代化生产组织模式，以利于降低生产成本，提高经济运行质量。4.2.1喷油器车间淘汰部分落后设备，补充高效先进设备，组建喷油器体、针阀体、针阀、针阀偶件等四种零部件机械加工和检验生产线。4.2.2油泵配件车间利用餐具附件车间厂房，补充高精设备，组成柱塞、柱塞套、柱塞偶件、管、凸轮轴、上体、泵体等七个零部件机械加工和检验生产线，提高关键零部件的制造能力和技术水平。4.2.3热处理车间现有设备能力可以满足项目常规热处理工艺需要。为适应本项目特殊要求，针对针阀等渗碳淬火等工艺要求新增关键热处理设备，保证零部件性能要求。2.4装配车间利用原有铝合金门窗生产厂房，新增必要设备设置高压油泵装配流水线、管装配流水线、总装配流水线、试验及包装五个工部，形成最终生产能力。4.3劳动量估算参考企业现行定额标准，本次技改生产能力不足的7种设备全年劳动量为150800小时，其中机加工劳动量136150台时，切割劳动量5820台时，折弯劳动量8830台时。4.4生产设备估算4.4.1各分厂全年工作251天，两班工作制。4.4.2根据劳动量估算，本次技改生产能力不足的7种生产设备共需49台，其中利用原有设备16台，新增设备33台，设备平均负荷率80.55。各类生产设备估算详见表5.4.4-1产品劳动量及生产设备估算表表5.4.4-1序号项目车床外圆磨成形磨珩磨机端面磨平面磨加工中心小计钳装合计1全年合计73020706701375248514840410696458402708961560754269712工作班制二二二二二二二二3设备年时基数38203820382038203820382038204设备计算台数19.118.53.612.72.22.8125设备选用台数212551734166平均负荷率90.1747274.7 73.3 70.0 75 7利用原有设备00000008新增设备21255173416913949工人年时基数1830183018301830183018301830183010计算新增人数39.9 38.6 7.5 26.5 4.6 5.8 25.0 12886 21411工作密度10.811110.512采用新增人数40318275613128 20117 5 喷油器车间5.1车间现状本车间厂房为钢混结构，长61.7米，宽度21米，建筑面积1297平方米。 5.2生产任务本车间的任务是完成喷油器体、针阀体、针阀、针阀偶件等四种零部件机械加工和检验。车间年生产纲领如下： 表5.2-2序号产品名称毛坯形式台件数年生产纲领（件）1喷油器体锻造毛坯44000002针阀体半成品（型材原料）44000003针阀半成品（型材原料）44000004针阀偶件锻造毛坯44000005.3改造内容主要改造内容是新增59台精密数控和柔性加工设备，组成喷油器加工生产线。新增设备规格型号详见附表：新增设备仪器明细表。5.3.1主要工艺说明(1) 工艺流程喷油器体：外协毛胚（锻造毛胚、热处理）粗加工大端面粗加工大外圆 粗加工小端面粗加工小外圆粗加工内孔精加工大端面精加工大端外圆粗加工大端内圆加工大端外螺纹精加工内孔、内螺纹精加工小端外圆、外螺纹精加工旁通平面、旁通内孔、旁通内螺纹打标记热处理（热处理车间）去毛刺研磨密封平面清洗送往装配车间针阀：外协半成品（外购型材、机加、热处理）粗磨清洗半精磨清洗精磨清洗精磨清洗精研清洗送往本车间针阀偶件生产单元针阀体：外协半成品（外购型材、机加、热处理）钻喷孔热处理（热处理车间）去毛刺清洗磨外圆、倒角磨中孔座面磨头型去毛刺清洗磨头型液磨喷孔清洗珩磨中空清洗磨大端面研大端面清洗打商标送往本车间针阀偶件生产单元针阀偶件：半成品针阀和成品针阀体（本车间）分级配磨针阀性能检验送往成品库（2）优化工艺流程，在新厂房按针阀、针阀体、针阀偶件组成三条生产线，采用工序集中原则，缩短工艺流程，提高加工效率。采用数控高精切入无心磨、数控高精外圆磨、高精滚芯研磨机、加工中心等精密加工设备，提高生产柔性，确保加工质量，满足批量生产要求。各生产线的加工件按形状相似、工艺相近的原则组成零件组，成组安排投产，采用计算机辅助工艺设计（CAPP），进行成组加工，减少辅助工时，确保生产计划。5.3.2主要设备选型分析车间主要针对针阀和针阀体零件的机械加工，设备选型依据德国引进工艺技术要求选择主要生产设备。新增主要加工设备技术参数和主要技术要求如下：（1）数控高精切入无心磨针阀加工精度要求非常高，工艺要求2次精磨，本次选用数控高精切入无心磨可以满足引进技术的工艺要求。设备主要技术参数如下：步进精度： 0.0001 mm加工精度： 0.0005 mm圆度： 0.0003 mm圆柱度： 0.0005 mm表面粗糙度： Ra 0.05加工效率： 6件/分钟（2）数控高精外圆磨为满足针阀加工高精度要求，本次选用数控高精外圆磨以满足引进技术的工艺要求。设备主要技术参数如下：加工精度： 0.0005 mm圆度： 0.0003 mm圆柱度： 0.0005 mm表面粗糙度： Ra 0.05m（3）高精滚芯研磨机为满足针阀体加工高精度要求，本次选用高精滚芯研磨机以满足引进技术的工艺要求。设备主要技术参数如下：设备型号： AC 530-F加工精度： 0.0001 mm表面粗糙度： Ra 0.025m（4）液磨机在100bar的压力下对喷油嘴喷孔进行液体研磨，同时检测喷孔的流量是否符合设定值，加工完成后自动进行高压清洗。机工时间与工件原始状态有关。设备具有回转工作台，八个工位，能实现针阀体喷孔液磨和检测加工一序完成，液体流量精度能达0.1%（毫升/分）。（5）中孔座面组合磨为满足针阀体中孔座面的高精度加工要求，本次选用中孔座面组合磨机以满足引进技术的工艺要求。设备主要技术参数如下：磨削孔径： 120 mm磨削深度： 200 mm有效行程： 190/400 mm驱动功率： 4.1 kw（6）外圆磨针阀体外协件进厂均需进行粗磨、半精磨，因此需要外圆磨以满足工艺要求。本次选用无锡机床的外圆磨床可以满足技术要求。设备主要技术参数如下：最大磨削直径： 320mm最大磨削长度： 1500 mm圆柱度： 0.005mm粗糙度： Ra 0.01m（7）珩磨机针阀体在在液磨喷孔清洗后需进行中孔珩磨，要求精度高因此选用2台超精珩磨机以保证工艺要求。设备主要技术参数如下：加工精度： 0.0001 mm平面度： 0.0003 mm圆柱度： 0.0003 mm圆度： 0.0002 mm表面粗糙度： Ra 0.025m（8）端面磨针阀体端面需进行磨削加工，本次选用1台德国端面磨床。设备主要技术参数如下：尺寸精度； 0.0001 mm平面度： 0.0006 mm表面粗糙度： Ra 0.05m加工效率： 平均6件/分钟（9）综合性能试验台能够模拟发动机工作状态，对喷油器进行检测，检测包括单次流量，响应频率，喷射压力等项目。5.6 油泵配件车间5.6.1 车间现状本车间长78米，宽度由21米、17米、21米三跨组成联合厂房，总面积4602平方米。本车间北侧3个柱距的区域，建设玻璃隔断组成恒温车间。5.6.2生产任务本车间的任务是完成柱塞、柱塞套、柱塞偶件、管、凸轮轴、上体、泵体等七个零部件机械加工和检验。车间年生产纲领如下： 表5.2-4序号产品名称毛坯形式台件数单件重量（kg）年生产纲领（件）1柱赛半成品（型材原料）20.12000002柱赛套半成品（型材原料）20.22000003柱赛偶件20.32000004管锻造毛坯131000005凸轮轴冷挤压毛坯121000006上体铸钢毛坯11.51000007泵体铸铝毛坯141000005.6.3 车间改造内容主要改造内容是新增 台精密数控和柔性加工设备和相关在线检测设备，组成油泵配件加工生产线。新增设备规格型号详见附表：新增设备仪器明细表。5.6.3.1主要工艺及说明（1）工艺流程柱塞：外协半成品（外购型材、机加、热处理）粗磨外圆磨两端面打商标人工时效（热处理车间）精磨外圆分级精研外圆清洗送往本车间柱塞偶件生产单元柱塞套：外协半成品（外购型材、机加、热处理）磨大外圆粗珩中孔分级磨外圆分级细珩中孔磨大端平面分极精珩中孔清洗研大端平面清洗打商标送往本车间柱塞偶件生产单元柱塞偶件：半成品柱塞和成品柱塞套（本车间）分级配磨柱塞综合性能检验送往装配车间管：外协毛胚（精铸毛胚、热处理）粗车端面钻孔精车压力阀端精车密封端加工各连接孔、面去毛刺清洗送往装配车间。凸轮轴：外协毛胚（冷挤压毛胚、热处理、磁力探伤）粗车杆径车凸轮渗碳（热处理车间）精车杆径粗磨凸轮精磨凸轮送往装配车间。上体：外协毛胚（精铸毛胚、热处理）粗加工面、孔人工时效（热处理车间）精加工孔、面精磨端面去毛刺清洗送往装配车间。泵体：外协毛胚（精铸毛胚、热处理）加工基准面清洗粗加工三面、二孔人工时效（热处理车间）精加工面、孔及螺纹去毛刺清洗送往装配车间。（2）依照引进技术要求选择生产设备，柱塞、柱塞套、柱塞偶件、上体和泵体的精加工生产线。5.6.3.2 设备选型分析（1）珩磨机 （日本）柱塞套内孔精度要求很高，使用国产珩磨机珩孔后需要进行的精研、光研中孔两道工序。采用日本产超精珩磨机E25MM25：该机床加工内孔园柱度可保证0.0002mm，粗糙度可达0.012m，比国产珩磨机提高精度510倍。精珩后柱塞套内孔精度完全达到设计要求。新增设备主要技术参数如下：尺寸精度： 0.0005 mm圆度： 0.0002 mm圆柱度： 0.0005 mm表面粗糙度： Ra 0.03m加工效率： 28秒/件步进精度： 0.0001 mm直线度： 0.0003 mm手动上下料（2）超精外园磨对柱塞外园加工，选用瑞士产超精外园磨S30：该设备可根据柱塞套孔径自动配磨柱塞外园，加工尺寸精度0.0001mm，形状精度0.0002mm，完全满足高压泵柱塞偶件的设计要求。设备主要技术参数如下：加工尺寸精度： 0.0001mm圆度： 0.0002 mm粗糙度： Ra 0.01m(3)枪孔钻床 对管进行孔钻加工，加工精度要求高，按照引进技术要求选用德国TBT的BW200枪钻进行加工。主要技术参数如下：步进精度： 0.0001 mm加工精度： 0.001 mm圆度： 0.001 mm圆柱度： 0.002 mm直线度： 0.001 mm表面粗糙度： Ra 0.8m加工效率： 5米/分钟设备带有自动上下料机构（4）无心磨对柱塞套进行外圆加工，选用无锡机床的无心外圆磨MG1020可以满足加工精度的要求。主要技术参数如下：最大磨削直径： 20mm圆度： 0.001mm圆柱度： 0.0015mm粗糙度： Ra 0.8m（5）凸轮磨对凸轮轴进行磨削加工，选用半自动凸轮轴磨床MB8318A可以满足零件的技术精度要求，主要技术参数如下：最大回转直径： 180mm砂轮转速： 1100r/s粗糙度： Ra 0.63m（6）加工中心对管、上体、泵体等多个加工面的机械加工均需加工中心进行加工，选用V600立式加工中心可以满足加工件的技术要求。设备主要技术参数如下：最大移动距离： 600400510mm工作台尺寸： 800400mm轴定位精度： 0.005mm重复定位精度： 0.0025mm刀库容量： 16把（7）平面磨对柱塞、柱塞套和上体的加工需平面磨床进行，本次选用M7132卧轴矩台平面磨床可以满足加工件的技术要求。设备主要技术参数如下：工作台尺寸： 3201000mm平行度： 0.005/300mm粗糙度： Ra 0.63m（8）数控车床对凸轮轴、管的加工需采用数控车床进行，本次选用大连机床集团的产品。主要技术参数如下：最大加工直径： 400mm圆度： 0.005mm圆柱度： 300：0.03mm平面度： 300:：0.03mm粗糙度： Ra 1.2m（9）三座标零件多有互换性要求，因此首件加工后均要求用三坐标测量机检验合格后再进行后续件的加工，另外，凸轮、泵体等的制造和修复也需要用三坐标测量机检校，故需要新增三坐标测量机1台，主要参数如下：型号：Global STATUS 122210行程范围（mm）： X 1200Y 2200Z 1000测量误差（m）：长度：4.0+4L/1000 最大允许探测误差：3.6光栅分辨率（m）：0.15最大三维速度（mm/s）：520最大三维加速度（mm/s2）：1732(10) 系统试验台 能够模拟发动机工作状态，对系统进行性能检测，整个检测过程由计算机控制。5.7 热处理车间5.7.1车间现状现有热处理车间主要任务是完成厂内产品零件的热处理工序。车间为二班工作制，现有设备能力可以满足项目常规热处理工艺需要，但尚无针对柱塞、针阀的渗碳淬火设备。5.7.2生产任务本车间的任务是完成柱塞、柱塞套、柱塞偶件、管、凸轮轴、上体、泵体等七个零部件性能要求。5.7.3 车间改造内容在现有热处理车间新增渗碳淬火炉。有效加热区（mm）：900600450装炉量（kg）： 400最高温度（）： 1350炉温均匀性（）：4加热功率（kw）： 100压升率（Pa.h-1）： 0.67气冷压强（Pa）： 1.8105冷却室充气时间（S）： 38冷却水耗量（m3/h）： 795.8 装配车间 5.8.1车间状况本车间为钢混结构，长102米，宽度由21米、17米、21米连续三跨组成，总面积6018平方米。5.8.2生产任务本车间的任务是完成高压燃油喷射系统的装配、检验和包装。车间年生产纲领如下： 表5.2-7序号产品名称台件数总成重量（kg）年生产纲领（台、套）1高压油泵总成17.51000002管总成131000003喷油器总成41.54000004高压燃油喷射系统总成18.51000005.8.3 车间改造内容5.8.3.1主要工艺及说明装配工艺由高压油泵装配、装配、总装配、试验及包装五部分组成。(1）高压油泵装配工艺 高压油泵装配工艺由油泵组件固定装配单元和油泵总成流水装配线组成，其中：油泵组件固定装配单元包括：油泵组件装配、凸轮轴组件装配、后盖组件装配、上盖组件装配、压力安全阀组件装配、流量调节阀组件装配、压力控制阀组件装配、油管连接阀组件装配等八个装配单元。油泵