汽车发动机缸体加工工艺探讨

莫正旅

摘要：国民经济水平的提升使得人们的生活方式实现了转型，人们对于日常出行的品质要求越来越高。私家车已经成为了大多数人的主要代步工具，于是汽车市场也得到了进一步扩大。汽车的生产线为了实现在保证产品质量的基础之上降低时间成本，就必须对缸体加工的工艺流程做出合理规划，本文以汽车发动机缸体加工的现状为突破口，接着概括其整个工艺流程，最后对加工工艺进行拆分分析，以达到探索的目的。

关键词：汽车发动机;缸体加工;工艺探讨

纵观近几年中国的发展不难发现，出行方式的改变是显而易见的。国家统计局于2019年2月28日发布相关公报显示，我国私人汽车的保有

量首次突破2亿辆，同比增长了近20%。其中私家轿车的数量达到1.26亿辆，同比增长了10%左右。该数据反映出的人们对于汽车的依赖程度越来越高，这也为汽车市场增添了不少压力。汽车是一种拼装产品，每一个零部件的加工和生产都是至关重要的，尤其是发动机的缸体。发动机的缸体是汽车的“心脏”，缸体加工的质量和效率直接影响着汽车的生产和性能。企业为了在汽车市场占据一席之地，不得不投入大量的精力在发动机缸体的加工方面，既要保证经济性，还要确保安全性和实用性。

1       目前汽车发动机缸体加工面临着怎样的问题

就目前的状况而言，国内外的汽车生产领域都将发动机研发工作放于首要位置，试图通过创新的手段开发出相较于传统拥有更高质量和更快效率的汽车发动机缸体。阅览一部分相关资料可以发现，无论是国内还是国外常用的缸体生产形式有三种，分别是对传统组合机床自动线实行柔性化改造、建立以加工中心为核心的准柔性生产线和柔性制造系统与柔性传输生产线的相互配合。对传统组合机床自动线实行柔性化改造方案的主要思路是提升传统的组合机床自动化技术，在实践过程中也取得了诸多成就。该方案最大的优势在于将传统的组合机床与信息化数控技术完美融合，以实现提高组合机床柔性化的目的。建立以加工中心为核心的准柔性生产线的方案的整体思路是将加工中心作为主体，用组合机和普通机床来辅助加工，以实现发动机缸体在性能和质量方面的提升。柔性制造系统与柔性传输生产线的相互配合是目前为止在国内外汽车生产领域备受欢迎的一种方案。这个方案巧妙地借助柔性制造系统和柔性传输生产线的优势，从而提高发动机缸体的加工质量，进一步保证汽车生产线高效且高质量的运行。这三种方案是目前发动机缸体加工领域最具实践意义的，也经常被用于生产加工过程。

2       如何进行发动机缸体加工

发动机缸体加工的工艺流程十分的复杂，总的来说要遵循“基准先行，主在次前，粗在精前，面在孔前。”的原则。除此之外，还需要关注的点是切削力度和夹紧力度较大且易产生内应力的工艺步骤需要在整个流程的前段进行。首先需要做的是对粗基准进行加工，粗基准的缸孔都是毛坯质地的，加工的部位主要是左侧面及上面的缸孔。其次是把左侧面一面两销作为定位基准，对精基准进行加工，加工的部位是底面、底面的缸孔和定位销孔。接着是对缸体进行粗加工，现将缸体的中间部位进行清洗，并一同完成油道孔气密性检查、对凸轮轴衬套进行压装等工作。最后是对缸体进行精加工，整个过程简要概括为，先对止推面进行加工，然后对四个缸孔实行研磨加工，这些工作都做完以后对工件进行清洗、干燥、压装、堵盖、检验气密性和测量。

3       对汽车发动机缸体加工工艺的具体分析

3.1   从缸体主要加工面角度分析

对缸体加工工艺研究中少不了对于主要加工面角度的分析。汽车发动机缸体的主要加工面有多个，其中包括缸体的两个侧面、缸体的上面和缸体的下面、后部的分电器平面、曲轴轴承座平面等等。对主要加工面的分析不能仅仅停留在其种类，更需要重视的是其加工精度。调研报告中显示，汽车发动机缸体中的各个主要加工面之间对精度的要求也各不相同。对于底面的平面度要求控制在0.1mm 范围内，表面的粗糙程度大概在5.3um，同时还值得关注的是顶面的大小，要求控制在8.9mm 内。在对汽车发动机缸体加工的过程中一定不能忽视对加工精度的测量环节，工作者务必本着严谨认真的工作态度，在规定范围内完成操作。相关工作人员一旦出现计算的失误，就会导致缸体加工精度不准确，对汽车发动机缸体的性能造成很大程度的影响。因此，缸体主要加工面的加工工作一定要做到规范和细致，这样才能达到预期效果，保证缸体在实践过程中发挥其最大价值。

3.2   从缸体加工工艺的创新角度分析

创新已然成为了现今时代的主旋律，汽车行业在发展的道路上亦要选择创新。汽车市场的扩大是一个积极的发展趋势，但是真正实现健康、协调和可持续的发展还需要在创新的道路上不断的摸索，为汽车生产线注入新鲜血液。负责汽车生产的工作人员需要将创新的思想带入到汽车的生产和装备过程中去，这样才能研发出更符合时代要求的产品。以发动机缸体加工工艺的创新为例，从行业整体角度来看，柔性自动线早已成为了发动机缸体加工工艺中常见的形式，但同时它也是一个实现创新的突破口。信息化时代的降临，使得柔性自动化生产有机会与计算机网络相互配合，遵循原有的产品工艺，在此基础之上创造出更为新颖的模板。与此同时，对现实产品的设计和自动化研究的脚步仍然不能停息，可以借助先进的计算机技术对整个加工过程进行精准管控，从该层面上提升缸体工作的效率。设置柔性夹具也是汽车发动机缸体设计中可以采用的方案，整个加工过程贯穿信息化和大数据思想，将柔性夹具与互联网技术有机结合，使得其发挥出更大的作用，展现更好的效果。

3.3   从零部件结构角度分析

发动机时汽车的核心部位，其中的零部件构造也是相当繁琐和复杂的。首先需要明确的是汽车发动机的基本工作原理是汽油燃烧过程中发生了复杂的连锁反应，将化学能最终转化为了机械能。具体来说就是汽油在燃烧室中燃烧实现了化学能到热能的转化，使得周围的空气迅速膨胀，膨胀达到一定界限时就会产生力来推动曲柄活塞机构，此时将储蓄的能量转化为了机械能。发动机运行的过程中的曲柄活塞机构包含旋转式和往复式两种，它们的主要工作是近期，压缩，点火燃烧，膨胀，排气和近气。缸体作为发动机的要害部位，也是安装零部件的框架结构。一般来说，各个总成和部件的正确位置都是有缸体来保证的。发动机的装配精准度和工作性能以及寿命都是缸体所决定的，由此可見，其在汽车生产过程中承担了一个最为不可替代的角色。缸体的结构类型有三种，其中一般机体结构在汽车发动机缸体中的应用是相对普遍的，因为它的整体效果是比较好的。作为例子进行分析的最好选择就是 CS492汽油机缸体，外观质地整洁光滑，抵抗冲击的能力较强。实际上，该缸体的外观并不简约，前后附带高低不统一的凸台，一个是为了方便零部件安装的，另一个则是为各项工艺流程提供便利的。缸体内部的孔腔比较多且内壁比较薄且不均匀，这样的设计就使得加工的过程需要更加细密和精准，对加工精度的把握至关重要。

4       结束语

总的来说，汽车发动机缸体的加工工艺流程十分繁琐，每一个环节注意事项都是相当多的。大力发展工业是发展中国家为了提升综合国力的有效之举，汽车工业的发展与人们对高品质生活的追求之间存在着千丝万缕的关系。为了满足人们对汽车的依赖并提高其本身的品质，相关工作者需要把更多的目光投向发动机缸体加工，从此处寻找切入点，为提高汽车整体水平做好铺垫。

参考文献：

[1]    侯圣勇，王丽梅;高质量汽缸体铸造工艺问题浅析[J];黑龙江科技信息;2015年15期

[2]    朱游兵;汽车发动机缸体模具设计及低压铸造工艺研究[J];铸造技术;2015年08期

[3]    陈位铭，黄河;关于高质量汽缸体铸造工艺问题的探讨[J];铸造;2016年11期