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发动机缸盖加工关键工艺
摘 要：发动机缸盖是发动机的关键部件之一,而且缸盖的技术要求高,加工工艺复杂,其加工精密度对于发动机的性能有数值解的影响.本文对于发动机缸盖加工工艺进行分析,对缸盖加工中的关键工艺进行分析,通过控制加工参数、严格控制加工流程提升缸盖加工精度,提升发动机缸盖加工质量,期望为相关研究提供参考.
关键词：发动机缸盖；B15；关键工艺
1引言
发动机缸盖是发动机最关键的零件之一,B15 4缸自然吸气发动机是一种应用广泛的发动机种类,是一种结构复杂、具有许多高精度要求的平面和空隙的箱体类零件,其加工工艺复杂,精度要求高,对于发动机的性能具有直接的影响.缸盖是发动机燃烧室的组成部分,连接许多配气供油装置,是进气、排气的通道.对于发动机而言,缸盖对于供油装置有直观的影响,对于整机的性能与寿命有关键的影响,而且缸盖的结构性状复杂、内部呈腔型结构,加工难度较高,为了确保发动机的使用效果,需要对缸盖加工过程中的关键工艺进行控制,确保缸盖加工精度.
2工艺性分析
发动机缸盖的内部结构复杂,其中关键部位气门座圈与导管孔是缸盖加工中的重点.发动机的进、排气门是对燃气的吸入与废气排出的工作部位,在工作过程中,气门座圈需要经受燃气与气门的双重摩擦.而且正常工作中,气门座圈长期处于600-8000C的高温下,为了确保发动机的稳定运行,需要加强加工管理,避免因为高温引发的气体腐蚀和零件变形,确保气门导管密封严密,保证发动机功率.在加工过程中,缸盖绝对不允许有气孔、砂眼等铸造缺点,同时要确保气门座圈与导气管具有良好的高温耐磨性、耐蚀性、耐高温蠕变性能与与气缸盖的热膨胀系数相匹配.加工过程如果加工精度不足,气门中心与气门座圈中心偏离,会造成发动机功率下降,引发气门与导气孔的磨损,发动机缸盖的加工线路长,对于气门孔、气门导气孔的精度要求高,通常需要专门符合刀具才能够达到其精度要求.
发动机缸盖的材料为铸造铝合金,硬度为HB85-HB115,加工精度一般要求孔精度等级为H7级.活塞漏气量大、发动机烧机油是气缸工作中的常见问题,引发其问题的主要原因为：(1)气缸孔表面粗糙度不良,气缸孔加工尺寸不良；(2)气缸装配过程中的变形.
3缸盖加工工艺流程
B15缸盖的加工工艺流程具体如下：(1)缸盖毛坯；(2)粗铣排气面；钻孔；(3)钻深油道孔,加工两端面；(4)加工顶地面；(5)铣进气面；(6)钻火花塞孔；(7)进气导管阀门底座孔粗加工、精加工；(8)铣轴承座开档；(9)手动去毛刺；(10)中间清洗；( 11)油道、水套试漏；(12)进水试漏；( 13)装导管阀门；(14)钻铰定位孔、轴承座开档；( 15)半精镗、精镗进气导管阀门挺杆孔；( 16)装瓦盖、定位销、螺旋套；( 17)精铣两端面、精镗凸轮轴孔；( 18)清洗；(19)手动装丝堵；(10)装配密封钢球；( 11)目视检查,三坐标测量；( 12)缸盖成品.
4缸盖加工关键工艺分析
发动机缸盖加工的关键工艺流程包括粗基准的选择、气门导管的加工、导管孔的加工工艺,具体的加工控制如下.
4.1 粗基准的选择与分析
粗基准是缸盖毛坯铸造过程中形成的,为了确保缸盖加工精度,需要确保缸盖的凭证、光滑、没有毛刺、定位精度高.在缸盖加工过程中,以燃烧室面上的定位点作为粗基准,加强参数控制,能够确保加工精度.合理的选择粗基准,能够确保燃烧室的容积,同时避免缸盖手里变形,确保缸盖的加工精准.
4.2气门导管底孔和气门座底孔的加工
气门导管底孔和气门座底孔是缸盖粗加工的关键部位,对于缸盖加工精度具有直接的影响.铝合金缸盖加工过程中的毛刺问题是影响缸盖质量的重要内容,为了满足发动机的需求,需要对加工中的毛孔进行分析.加工过程中产生的毛刺主要是在孔加工和面加工过程中产生的.为了避免毛刺,提升加工精度,需要合理的选择刀具、控制切削参数.
气门底孔和气门座底孔的加工一般可以分为粗加工与精加工,不同切削参数下刀具的去毛刺效果如表1所示.常用的缸盖加工刀具包括铣道、钻头、镗刀、丝锥等专用工具,随着发动机加工技术的发展,传统的加工工具已经无法满足材料切削的要求,因此采用复合加工刀具进行切削,能够解决气门导管底孔和气门座底孔的同轴误差大、毛刺等难题.为了提升生产效率,需要合理的设置切削参数,可以采用以下的切削参数：(1)粗加工：v等于( 80—150) m/min；f等于( 0.05—0.12 )mm/r;(2)精加工：V等于( 70—150)m/min；f-(0.07～0.11) mm/r.按照相应的切削参数,能够提升加工效率,确保加工精度,延长刀具寿命,提升机床加工效率.除了合理的选择切削参数与切削刀具之外,需要合理的选择切削液,切削液应该满足以下的要求：(1)具备良好的润滑能力；(2)高压在( 5～6) Mpa之间,过滤精度(5~10)um；(3)加工过程不允许有泡沫产生.
4.3冷冻压装导管和气门座
冷冻压装道远与气门座主要是利用热胀冷缩的原理进行加工,通过采用液氮对导管和气门座进行冷冻,能够将导管和气门座缩小从而能够更容易的压入缸盖,待到常温后恢复到原来的迟勋.采用自动冷冻和自动压装的方法,能够提升生产率.加工过程中对导管孔与气门座孔与导管、气门座的过盈量进行控制,确保导管过盈量为0.03～0.059mm,气门座过盈量控制在0.079-0.llmm,能够确保加工精度与加工质量,见图4.
4.4铰导管孔、镗气门座孔
气门导管的加工条件相对较差,是一个封闭性通孔,因此加工控制难度较大.在加工过程中,为了确保加工精度,需要对气门导管孔加工中的排屑和冷却进行控制,其中气门座的材料为粉末冶金,硬度高.为了提升加工精度,可以采用MAPAL单刃铰刀和立方氮化硼刀片进行加工,确保加工精度.在加工的过程中,需要对主轴的刚性进行控制,一般情况下主轴端面跳动小于1μm,为了提升加工精度,需要确保精度在0.5μm以内.
5结语
发动机缸盖是发动机的关键部件之一,发动机缸盖的精度与质量对发动机的工作性能有直接的影响.B15缸盖是一种常用的发动机缸盖,为了提升加工精度,提升缸盖的加工质量,需要采用大流量集中冷却的方式进行加工,合理的选择刀具、切削参数与切削液,采用内冷却钻加工油道孔、采用MAPAL铰刀加工气门导管、采用挤压锥加工缸盖上的螺纹孔、利用自动冷冻导管和气门座的方式进行自动压装,提升缸盖的加工精度与生产效率.
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作者简介
熊庆迟：（1988.10-）,男,本科,广西柳州人,现于上汽通用五菱汽车股份有限公司,单位主要从事汽车发动机汽缸盖加工制造的工作.
发动机论文范文结:
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