發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工新技術(shù)及應(yīng)用

陳新華 謝映秋 韋江林

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，科技創(chuàng)新越發(fā)的重要，各行各業(yè)都在發(fā)生著巨大的變革，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工行業(yè)也同樣如此，其具體變革方式是通過(guò)新技術(shù)的不斷的研發(fā)、完善及應(yīng)用，提高機(jī)械加工的生產(chǎn)效率以及機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)價(jià)值;節(jié)省相關(guān)能源或資源，進(jìn)而使生產(chǎn)成本能最大程度的減少;提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械及發(fā)動(dòng)機(jī)的品質(zhì)與精度，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。本文旨在介紹發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工的具體新技術(shù)及實(shí)際應(yīng)用，具體通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)的實(shí)際運(yùn)用，力爭(zhēng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工新技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：重要性 機(jī)械加工 新技術(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)

工業(yè)作為我國(guó)的第二大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)。機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展走向直接性的影響著工業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在我國(guó)實(shí)行的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，工業(yè)市場(chǎng)和機(jī)械制造業(yè)需要展現(xiàn)出充足的市場(chǎng)活力。伴隨著市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，加強(qiáng)企業(yè)自身優(yōu)勢(shì)已成為應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、促進(jìn)市場(chǎng)活力的唯一捷徑。但當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工技術(shù)普遍存在生產(chǎn)成本高、材料浪費(fèi)嚴(yán)重、生產(chǎn)材料欠佳、生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不過(guò)關(guān)、生產(chǎn)工時(shí)長(zhǎng)等問(wèn)題。因此加強(qiáng)企業(yè)自身優(yōu)勢(shì)的重要渠道便是新技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用及完善，且此方法需呈永久性的循環(huán)狀態(tài)。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程及重要性

1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程

發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程分3部分。第一部分是通過(guò)活塞運(yùn)動(dòng)增加氣缸氣體容積。具體工作是先使活塞在進(jìn)氣曲軸上進(jìn)行上下活動(dòng)，促使氣缸內(nèi)的氣體容積逐漸增大與外界形成較大的壓強(qiáng)差，氣缸的進(jìn)氣結(jié)束時(shí)機(jī)是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸運(yùn)行到最低處時(shí);第二部分是通過(guò)釋放熱能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。具體工作是通過(guò)關(guān)閉進(jìn)氣閥和排氣閥，促使曲軸在進(jìn)行自下而上的運(yùn)動(dòng)同時(shí)也將氣體成功壓縮并混合，與此同時(shí)通過(guò)火花塞點(diǎn)燃?jí)嚎s氣體并進(jìn)行熱能的釋放，促使曲軸在上下運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力;第三部分是利用連接桿的推動(dòng)作用帶動(dòng)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)。具體工作是先打開(kāi)排氣閥門(mén)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸利用連接桿的推動(dòng)作用，并在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸壓力作用下成功地將氣缸內(nèi)的廢氣排出，促使汽車(chē)由靜態(tài)化變成動(dòng)態(tài)化。

1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)加工技術(shù)的重要性

一輛完整的汽車(chē)是由多個(gè)零部件組裝而成的，但發(fā)動(dòng)機(jī)是其最重要的組成部分，他對(duì)汽車(chē)的重要性就如同心臟對(duì)人的重要性。因此發(fā)動(dòng)機(jī)的加工技術(shù)是至關(guān)重要的，如果發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法得到質(zhì)量保證，汽車(chē)的行駛安全、汽車(chē)的壽命、駕駛舒適度等都將是紙上談兵，而且還會(huì)對(duì)汽車(chē)的其他零部件產(chǎn)生功能影響和壽命影響，甚至還會(huì)造成交通事故的產(chǎn)生，進(jìn)而威脅到駕駛者和乘客等生命財(cái)產(chǎn)安全。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工技術(shù)

2.1 鍛造技術(shù)

鍛造技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)先進(jìn)工藝的利用達(dá)到自動(dòng)化操作的目的，常用設(shè)備有精整液壓機(jī)、自動(dòng)感應(yīng)器等，此外還應(yīng)該持續(xù)追蹤測(cè)量模具的參數(shù)，將鍛件數(shù)據(jù)與規(guī)定的參數(shù)值持續(xù)的進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)過(guò)分析研究制定出最高效率的數(shù)據(jù)，為了促使質(zhì)量得到進(jìn)一步的保證，應(yīng)增加對(duì)自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)的日常維護(hù)與監(jiān)督技術(shù)掌握自動(dòng)化的運(yùn)營(yíng)狀況，進(jìn)而促使曲軸的制作水平得到全面的提高。

2.2 數(shù)控加工技術(shù)

數(shù)控加工技術(shù)首先設(shè)定好操作程序及相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)，通過(guò)技術(shù)人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的設(shè)備操作完成最終的切割工作，為更好的保證曲軸的精準(zhǔn)度，可以通過(guò)引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，如數(shù)控車(chē)床等，同時(shí)為了更大程度的保證質(zhì)量，還應(yīng)加大監(jiān)督力度，防止曲軸出現(xiàn)批量性的變形等問(wèn)題，此技術(shù)進(jìn)一步使切割工作的精細(xì)度得到質(zhì)量保證，促使曲軸因?yàn)槠焚|(zhì)的提高贏得更大的市場(chǎng)份額。

2.3 鑄造技術(shù)

鑄造技術(shù)是一項(xiàng)擁有多道生產(chǎn)工序的技術(shù)，對(duì)材料、對(duì)設(shè)備等都有一定的質(zhì)量要求。首先曲軸材料可經(jīng)歷淬火，且在經(jīng)歷淬火后無(wú)任何質(zhì)量不良等反應(yīng);其次用于熔煉的鍋爐設(shè)備需具備大功率的特點(diǎn);再選擇合適的光譜儀分析器具。鑄造技術(shù)中在進(jìn)行材料處理時(shí)，采用復(fù)合型材料，提高鑄造技術(shù)的生產(chǎn)效率，同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本。在熔煉的過(guò)程中，將熔煉的基本信息進(jìn)行公開(kāi)，方便技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和查看熔煉中出現(xiàn)的問(wèn)題，最大程度的杜絕或降低熔煉問(wèn)題的影響力。

3 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工新技術(shù)的應(yīng)用

3.1 鍛造技術(shù)的應(yīng)用

鍛造成形技術(shù)可以減輕曲軸的重量，使成型后的曲軸性能比經(jīng)歷過(guò)鑄造工藝后曲軸性能好，且鍛造成形后的曲軸尺寸、密度更加緊湊等。鍛造技術(shù)中常用的技術(shù)有全纖維分段模鍛技術(shù)和曲柄軸鍛造技術(shù)。在實(shí)施全纖維分段模鍛技術(shù)時(shí)首先應(yīng)辨清被鍛造物體的方向，通常按照晶粒的流向或拔長(zhǎng)方向和變形方向進(jìn)行鍛造，通過(guò)方向設(shè)定后的鍛件性能要高于其它形式的鍛件性能。此種鍛造技術(shù)常適用于萬(wàn)噸模鍛水壓機(jī)等設(shè)備中。而曲柄軸鍛造技術(shù)尤其在日本的汽車(chē)制造行業(yè)使用技術(shù)非常先進(jìn)且熟練。曲柄鍛造技術(shù)具體使用方法有5種：①塊鍛法：對(duì)鍛件的品質(zhì)、精度要求極高;②環(huán)鍛法：需具備一定的操作技能和工藝基礎(chǔ)才可實(shí)現(xiàn)環(huán)鍛法;③模鍛法：可實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)、不同大小的鍛件生產(chǎn);④鐓鍛法：支持大批量生產(chǎn);⑤彎鍛法：容易成形，操作簡(jiǎn)便，機(jī)械加工量相對(duì)較小，對(duì)壓機(jī)噸位要求不高且具有很好的金屬纖維流向。

3.2 數(shù)控加工技術(shù)

數(shù)控加工技術(shù)常適用于汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工中，數(shù)控加工技術(shù)不僅可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械生產(chǎn)難度，還可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械的精準(zhǔn)度以及提高數(shù)控加工的產(chǎn)能效益。國(guó)外很多大品牌汽車(chē)公司早已將數(shù)控加工技術(shù)引用到汽車(chē)加工領(lǐng)域中，而且應(yīng)用效果非常顯著，不僅有生產(chǎn)質(zhì)量的保證且還節(jié)省了生產(chǎn)成本。

3.3 鑄造技術(shù)的應(yīng)用

鑄造技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工中多用于缸體、缸蓋的鑄造，新的鑄造技術(shù)包括消失模技術(shù)和半固態(tài)成形技術(shù)。

（1）消失模技術(shù)：菲亞特、寶馬等公司都有自己的消失模鑄造生產(chǎn)線且規(guī)模較大。主要工序a、先制作模型簇，所用材料為石蠟或者泡沫，模型簇尺寸與鑄件尺寸一致;b、在模型簇外層刷耐火涂料，并將其烘干;c、把烘干后的模型簇埋在干石英砂中通過(guò)震動(dòng)塑性，并在負(fù)壓下進(jìn)行澆注，促使模具氣化;d、將液態(tài)金屬完整充斥在整個(gè)模型位置中，待液態(tài)金屬冷卻凝固后便形成了鑄件。消失模技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：①在生產(chǎn)中無(wú)需取模，由于沒(méi)有砂芯和分型面，也便沒(méi)有了毛刺、拔模斜度、飛邊等問(wèn)題以及型芯組合中的尺寸誤差的問(wèn)題，且生產(chǎn)出的鑄件表面質(zhì)量也較好，后期加工量較少，因此提高了鑄件精度;②所用的型砂中沒(méi)有化學(xué)接劑，且舊砂可回收利用，回收率超過(guò)95%，以及在低溫下泡沫塑料對(duì)環(huán)境的危害較小，促使整個(gè)生產(chǎn)屬于清潔生產(chǎn);③消失模技術(shù)設(shè)計(jì)靈活，各種復(fù)雜的鑄件都可以通過(guò)泡沫塑料模片組合實(shí)現(xiàn)。

（2）半固態(tài)成形技術(shù)：半固態(tài)成型技術(shù)具體操作較為簡(jiǎn)單，在合金處于液態(tài)與固態(tài)之間時(shí)對(duì)其進(jìn)行連續(xù)性的攪拌，晶形狀由之前的樹(shù)枝晶變?yōu)楝F(xiàn)在的粒狀晶。這時(shí)的合金漿料形狀可塑性極強(qiáng)，漿料可以任意填充在不同的型腔內(nèi)，進(jìn)而成形。半固態(tài)成形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)眾多，如：報(bào)廢率低、表層缺陷較少、模具壽命長(zhǎng)、普通液態(tài)不能成形的零件半固態(tài)成形技術(shù)均可以做到等。本田公司在最新款轎車(chē)的生產(chǎn)中，便將半固態(tài)成形技術(shù)應(yīng)用在柴油機(jī)鋁合金缸體的生產(chǎn)中。

4 結(jié)束語(yǔ)

發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工新技術(shù)的應(yīng)用無(wú)論是對(duì)企業(yè)自身還是對(duì)使用客戶亦或是整個(gè)工業(yè)市場(chǎng)都提供了不小的便利，甚至新技術(shù)的應(yīng)用有利于促進(jìn)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，因此無(wú)論是企業(yè)還是政府都應(yīng)重視機(jī)械加工新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，但目前我國(guó)的新技術(shù)應(yīng)用水平與發(fā)達(dá)國(guó)家之間還存在著一定的差距，因此，還應(yīng)加大對(duì)新技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的投入力度，并積極地與國(guó)外的優(yōu)秀企業(yè)進(jìn)行技術(shù)交流和技術(shù)引進(jìn)，進(jìn)而提高我國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工的新技術(shù)水平，促進(jìn)工業(yè)市場(chǎng)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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