EQ465缸體工藝分析與專機(jī)設(shè)計(jì)

吳勝

摘 要：本文從工藝方法、設(shè)備選型和刀具選用三個(gè)方面，對(duì)EQ465缸體加工工藝流程方案進(jìn)行了分析，并對(duì)實(shí)際運(yùn)用中所暴露出來(lái)的問題進(jìn)行總結(jié)，對(duì)同類零件生產(chǎn)實(shí)踐具有一定指導(dǎo)作用

關(guān)鍵詞：EQ465缸體;加工工藝;專用機(jī)床

中圖分類號(hào)：TK403文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2018）31-0059-02

Process Analysis and Special Machine Design of EQ465 Cylinder Block

WU Sheng

（Jiangsu Gaojing Mechanical and Electrical Equipment Co.， Ltd.，Yancheng Jiangsu 224000）

Abstract： This paper analyzed the EQ465 cylinder processing process plan from three aspects of process method， equipment selection and tool selection， and summarized the problems exposed in the actual application， which had a certain guiding effect on the production practice of similar parts.

Key words： EQ465 cylinder;processing technology;special machine

EQ465發(fā)動(dòng)機(jī)被廣泛用于國(guó)內(nèi)小型乘用車制造中，是一款經(jīng)濟(jì)性好、性能可靠、質(zhì)量穩(wěn)定的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，并以此為基礎(chǔ)，先后開發(fā)了EQ466，EQ472等多款微型發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，對(duì)EQ465發(fā)動(dòng)機(jī)主要零部件加工工藝進(jìn)行研究不僅能優(yōu)化現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，提高品質(zhì)，而且還能為同類產(chǎn)品研發(fā)與制造積累經(jīng)驗(yàn)。

1 EQ465缸體結(jié)構(gòu)精度參數(shù)

缸體是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零部件，也是典型的箱體類零件。EQ465汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體如圖1所示，屬于HT250高強(qiáng)度鑄件，硬度HB185-240，具有結(jié)構(gòu)緊湊、毛坯壁溥、加工部位多、工藝路線長(zhǎng)和技術(shù)要求高等特點(diǎn)[1]。

2 EQ465缸體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

EQ465缸體結(jié)構(gòu)具有三個(gè)主要特點(diǎn)：第一，鑄造毛坯以1、4缸孔及主軸半圓孔接合面為基準(zhǔn);第二，右側(cè)面毛坯凸臺(tái)作為過(guò)渡基準(zhǔn)，經(jīng)第一序加工后，作為毛坯到精基準(zhǔn)過(guò)渡;第三，精加工基準(zhǔn)都統(tǒng)一以缸體底面及底面兩銷孔作為基準(zhǔn)，各加工部位尺寸及位置精度均有統(tǒng)一基準(zhǔn)。

3 工藝分析及工藝設(shè)計(jì)

3.1 EQ465缸體工藝特點(diǎn)

缸體瓦口面寬度要求高，尺寸精度為0～0.02mm;頂、底面銷孔互為基準(zhǔn)，從工藝上分析，頂?shù)酌婕颁N孔可任選一組作定位基準(zhǔn)，方便工件工件姿態(tài)轉(zhuǎn)換;缸體壁溥，夾緊加工易變形。

3.2 工藝設(shè)計(jì)原則

缸體加工全線工藝設(shè)計(jì)原則如下。

①先粗后精加工。

②先面后孔加工。

③粗、精分段，按排中間工序，讓粗加工有應(yīng)力釋放時(shí)間。

④加工基準(zhǔn)統(tǒng)一。半精加工，精加工定位基準(zhǔn)備統(tǒng)一，有效消除基準(zhǔn)過(guò)渡產(chǎn)生的偏差。

⑤螺孔底孔加工不用臺(tái)階鉆，倒角與底孔分別加工，起到減少對(duì)刀工作量、降低刀具成本的目標(biāo)。

3.3 新工藝、新技術(shù)應(yīng)用

①缸體頂?shù)酌驿N孔一次裝夾加工到成品。

②缸體瓦口面精加工采用精銑加工。

③各螺孔底孔加工、鉆孔與倒角分開。

④頂面主螺栓孔，底面瓦蓋安裝面螺孔底孔采用剛性直槽鉆加工，底孔采用鉆、擴(kuò)兩序。

⑤主軸孔止推面精車采用左右分別加工車削。

3.4 物流方式

根據(jù)生產(chǎn)線場(chǎng)地條件及節(jié)拍要求，生產(chǎn)線設(shè)計(jì)成U形布置，如圖2所示。輥道輸送，人工推裝上下料。機(jī)床分兩種形式，即雙面結(jié)構(gòu)與三面結(jié)構(gòu)，機(jī)床以旁通過(guò)式為主[2]。

4 典型工序加工工藝分析與專機(jī)介紹

4.1 頂?shù)酌驿N孔加工

頂?shù)酌驿N孔是頂?shù)酌孀鳛榛鶞?zhǔn)時(shí)的定位工藝。常規(guī)專機(jī)加工采用鉆、擴(kuò)、鉸三步作業(yè)法，頂?shù)酌驿N孔互為基準(zhǔn)加工，這種方式需要兩臺(tái)設(shè)備，加工精度不高，成本較高;如選用加工中心加工，則可采用鉆、鉸加工工藝完成，一般用臥式加工中心，一次裝料，頂?shù)酌驿N孔加工成品，精度好，但設(shè)備成本高，生產(chǎn)效率低。EQ465缸體頂?shù)酌驿N孔加工方式，吸收了加工中心工藝優(yōu)點(diǎn)，發(fā)揮專用機(jī)床多軸高效特點(diǎn)，采用臥式雙面升降剛性主軸箱機(jī)床結(jié)構(gòu)，缸體右側(cè)面朝下臥置，采用剛性鉆鉸工藝，實(shí)現(xiàn)一次裝夾，完成兩面四銷孔加工目標(biāo)，該方法效率高、精度高、成本低且產(chǎn)品質(zhì)量良好。

4.2 瓦口接合面精銑加工

EQ465缸體瓦口面止口精度要求較高，為達(dá)到寬度公差要求，可采用拉削加工工藝，但該工藝在切削過(guò)程中，一般要用切削油，為使后序加工切削液不受油污染，必須要增加清冼工序。為滿足上述要求，一般配采用焊接式定尺寸成形銑刀，該刀具成本高，不易生產(chǎn)。因此目前多采用立式數(shù)控銑削加工，刀具選用機(jī)夾式硬件質(zhì)合端面銑刀銑加工，刀具直徑較小，切削路線為“U”形，刀具磨損對(duì)加工精度不產(chǎn)生影響，切削試件后，檢測(cè)加工精度，根據(jù)加工精度調(diào)整Y軸補(bǔ)償量，從而保證最終加工精度。經(jīng)過(guò)3000只缸體加工抽測(cè)表明，這種加工方可保證瓦口面寬度穩(wěn)定在0.015～0.02mm間，刀片耐用性能也很高。另外，加工中選用乳化液進(jìn)行冷卻，保證不產(chǎn)生切削液污染。

4.3 精車止推面

缸體止推面有兩種形式，即整圓環(huán)式和半環(huán)式。EQ465缸體止推面為半環(huán)式。半環(huán)式止推面加工銑削方式較多，目前多采用臥式加工中心或?qū)Ｓ勉娤骷庸?，臥式加工中心銑削刀具懸伸長(zhǎng)，刀具壽命不高，但加工精度良好，在專機(jī)生產(chǎn)線上排在生產(chǎn)線尾，工件姿態(tài)為底面朝下?？紤]到止推面三項(xiàng)精度要求，定位銷孔尺寸公差設(shè)置為±0.05mm，止推面對(duì)主軸孔垂直度為0.06，止推面左右寬度保持為0.05mm。新設(shè)計(jì)工藝采用精車方式完成止推面加工，缸體底面向下，定位基準(zhǔn)與主軸孔精鏜完全相同，保證了止推面與主軸孔垂直度[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

EQ465缸體加工線投入運(yùn)行結(jié)果表明，對(duì)缸體工藝的革新是成功的。通過(guò)對(duì)EQ465缸體全流程工藝規(guī)化設(shè)計(jì)，首次實(shí)現(xiàn)了全線專機(jī)化，提升了生產(chǎn)效率。在本工藝方案實(shí)施的同時(shí)，一條純國(guó)產(chǎn)加工中心線也開始進(jìn)行設(shè)計(jì)，具業(yè)內(nèi)信息透露，該加工中心生產(chǎn)線設(shè)備投入是專機(jī)線的4倍，且占地大，后期動(dòng)行成本也比專機(jī)線高。根據(jù)EQ465缸體特點(diǎn)，接合專機(jī)高效優(yōu)勢(shì)而設(shè)計(jì)缸體加工工藝是成功的，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

第一，全線工藝設(shè)計(jì)流程合理，新設(shè)計(jì)的EQ4656生產(chǎn)線工藝流程吸取了國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的產(chǎn)品工藝特點(diǎn)，集傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代工藝于一體。在基準(zhǔn)加工完成后，整線所有工序工件定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證了加工穩(wěn)定可靠。

第二，采用了最新的工藝方式解決曲軸箱難保證的問題。如瓦口面精加工保證止口尺寸精度，采用了數(shù)控插補(bǔ)加工工藝，既保證了產(chǎn)品質(zhì)量，又減少了刀具使用成本。

第三，采用直鉆頭鉆螺紋底孔，放棄常用階梯鉆方法。不僅提升了孔位加工精度，而且有效降低了刀具使用成本，減少了不必要擴(kuò)孔工序。

第四，對(duì)關(guān)鍵工序，如曲軸孔、缸孔等精加工機(jī)床主軸軸承、刀桿、刀具等改選為進(jìn)口產(chǎn)品。另外，生產(chǎn)線采用集中布線思路，減少了設(shè)備數(shù)量與員工數(shù)量，降低了設(shè)備初期投入成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛偉廷.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件無(wú)模組裝技術(shù)探討[J].時(shí)代汽車，2017（20）：93-94.

[2]許文娟，張素芬，王朋朋.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].鑄造技術(shù)，2016（9）：2025-2028.

[3]常紅梅.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金缸體低壓鑄造工藝設(shè)計(jì)[J].鑄造技術(shù)，2015（5）：1300-1301.