某机型缸体加工工艺方案设计

刘海文

摘 要：近年来我国综合国力的不断增强，人民对汽车的需求量也在不断增多。在汽车行业之中，汽车产品零部件的生产效率和加工质量十分重要。通常情况下，汽车产品零部件的生产效率和加工质量对汽车行业的发展有着至关重要的作用。在汽车产品的零部件中，发动机缸体是汽车最重要的零部件之一。汽车发动机缸体的加工质量与生产效率在一定程度上决定着汽车的生产效率和性能。由此可见，要使汽车行业得到更加长足的发展，必须大力提高汽车发动机缸体的加工质量和生产效率。本文就某机型缸体加工工艺方案设计展开探讨。

关键词：发动机;缸体加工;工艺

0 引言

为解决人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分发展之间的矛盾，同时为降低驾驶汽车带来的资源浪费，通过对发动机缸体加工工艺的设计优化，把控制造过程中的质量，能够有效提升发动机品质和性能，也能在一定程度上促进我国汽车行业的发展。

1 汽车发动机缸体产品的结构与技术标准要求

从汽车发动机缸体产品结构来看，主体材料是铝合金，一般来讲，在缸体产品加工过程中，需要为缸体结构嵌入四个铸铁缸套，这样方能起到良好的加固作用。在曲轴孔处理工作中，必须采用双份材料，在一侧铸铁，另一侧则使用铝合金。其次，为了能够适当减轻缸体结构自身的重量，优化汽车发动机系统的铸造加工质量，理应是将缸体结构的壁厚控制在3.5mm以下，这样能够赋予缸体一定程度的刚性与柔性。再次，从技术标准的角度来看，在设计汽车发动机缸体产品结构的过程中，应正确处理缸体加工精度与气缸变形问题之间的关系，使两者的相互作用能达到最佳。

2 汽车发动机缸体加工现状分析

汽车发动机缸体的加工质量与生产效率决定着汽车的质量与效率。从目前的情况来看，国内外都十分重视对汽车发动机的研发，通过一系列的开发与试验努力打造出高质量、高效率的汽车发动机缸体。通过收集相关资料，国内外的汽车发动机缸体的生产主要有三种形式。这三种汽车发动机缸体的形式在国内外都很受欢迎，在一定程度上提高了汽车的质量。第一种汽车发动机的缸体形式是以传统的组合机床自动线为基础的柔性化改造。所谓自动线就是能够实现某种产品生产过程自动化的一种机器体系。这种汽车发动机缸体形式主要是以提高传统的组合机床自动化程度的技术为主的。这种形式的汽车发动机缸体形式已经取得了很大的成功。这种汽车发动机缸体形式之所以取得成功时在传统的组合机床上移植了计算机数控技术。通过将计算机数控应用到汽车发动机缸体的传统组合机床上，从而大大提高了汽车发动机缸体组合机床的柔性化。第二种汽车发动机缸体形式主要是以加工中心为主体的准柔性生产线形式。所谓柔性生产线就是把多台可以调整的专用机床联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。这种汽车发动机缸体形式主要是以加工中心为主体，以组合机和普通机床为辅，这样的组合方式能够大大提高汽车发动机缸体的性能与质量。第三种汽车发动机缸体形式主要适用于多品种、大批量生产的柔性传制造系统（FMS）与柔性传输生产线（FTL）。这种汽车发动机缸体形式在国内外都很受欢迎。这种汽车发动机缸体形式之所以在国内外都很受欢迎主要是因为柔性制造系统（FMS）与柔性传输线（FTL）的功能能够大大提高汽车发动机缸体的质量，从而提高汽车的加工质量与效率。总之这三种汽车发动机缸体形式是国内外汽车行业最主要、最成功的汽车发动机缸体形式。

3 缸体工艺性分析

分析缸体结构和加工精度要求，在加工工艺方面具有以下几个突出特点：（1）缸体采用的材料为铸铁，具有较好的切削加工性能，铸铁材料较差的可焊性决定了缸体加工过程中加工偏差处理具有较高的技术难度。（2）缸体圆周尺寸变化大。缸体既与外形尺寸较大的进气室和压气机缸体相联，又与外形尺寸较小的推力轴承箱和低压端汽封体连接，缸体为内外2层结构，这对缸体在中分面和立车加工的精度提出了高要求。（3）缸体轴承座部位及其与推力轴承箱的接配面有很高的加工尺寸精度和表面粗糙度要求，对轴承内孔加工提出了很高要求。（4）缸体孔数量多，总共分布直径不等的孔600余个，最大通孔直径Φ76.08，螺纹最大公称尺寸Rc2，孔径最小Φ3.5。在这些孔中Φ76.08H7的销孔具有较高的尺寸和位置精度要求，也有较大对数量，其加工工艺尺寸保证可靠性、稳定性是缸体加工的最大工艺难点。

4 发动机缸体加工工艺

先主后次、基准先行、先面后孔和先粗后精是加工缸体时具体的加工工序。前段加工应将重点放在加工中容易形成内应力、拥有较大夹紧力和切削力的环节，同时实际加工中，不可以频繁、多次变换工件姿态及工艺定位转换，刀具更换次数也应得到有效控制。在对物流系统进行设计的过程中，必须从集成和系统的角度出發，确保物流输送量在各个工序之间得到减少。“一面两销”是全线加工过程中缸体生产的工艺基准。精基准在整个缸体加工中应确定为精加工底面以及底面两个定位销孔，目前这一通则被作为主要的精基准要求应用于缸体加工中。缸体顶面及销孔作为缸体粗加工过程中过渡的重要基准，在对这一基准进行应用的过程中，能够确保以其定位加工状态下的孔系或面的加工位置精度，这样一来，发动机实际运行过程中的各功能件，在密封、运动和协调方面都能够符合标准。缸体粗加工以后应展开压装主轴承盖、中间油道孔试漏、主轴承盖合盖拧紧以及清洗工作，缸体精加工中，应对一面两销定位进行应用，首先应对止推面进行加工，接下来缸孔精镗、主轴承孔精镗、钻铰顶面缸盖连接定位销孔、钻铰底面下缸体连接定位销孔、钻铰后端面变速器定位销孔以及钻铰前端面机油泵定位销孔等，最后珩磨缸孔以及铰珩主轴承孔。辅助工序应在精加工以后实施，主要包括压装堵盖、工件清洗与吹干、最终测量和试漏等。

5 结语

当今时代正是科学技术迅猛发达的时代，汽车工业也随之快速发展，人们对汽车的需求也在不断上升。因此，汽车行业的相关人员应当做好汽车发动机缸体加工工艺的工作，提高汽车的总体质量。

参考文献：

[1]魏星雷.汽车发动机缸体加工工艺分析[J].内燃机与配件，2018.

[2]穆军彪.汽车发动机缸体加工及质量诊断分析研究[J].时代汽车，2019（10）：97-98.

[3]邓发平.汽车发动机缸体加工变形分析及精度控制[J].企业技术开发：中旬刊，2019（35）：17.