摘要：随着消费者对于汽车性能要求的不断提升，需要我国现有的汽车发动机生产必须不断提高产品质量和工艺技术水平，更好的适应市场需要。缸体作为发动机关键零部件，提升生产的自动化程度，通过工艺分析和改善来降低加工变形，提高缸体零件的加工精度是一项重要内容。从工程实践角度通过持续开展发动机缸体加工工艺的研究改善缸体加工变形提高精度变得越来越重要。
关键词：汽车发动机；缸体加工；变形分析
引言
近年来，中国的汽车销量大幅增长。自2009年以来，中国汽车生产和销售呈上升趋势，成为全球最大的汽车生产和消费国，创下了中国历史上的新高。目前，中国的汽车制造主要由中外合资企业开发，主要核心技术掌握在西方国家手中。发动机生产技术主要来自美国、德国、日本等国家，如上海大众、一汽大众、东风日产、广州丰田、广州本田等。鉴于中国对生产和销售的需求如此之高，这远远不够。仅仅依靠从国外进口的新技术无助于从根本上解决中国汽
车发展的问题。目前，汽车对发动机的要求越来越高，不仅要有良好的性能，还要有强大的市场适应性、高度自动化和大规模生产过程中的成本降低。这要求在加工过程中提高缸体加工精度和质量。因此，缸体加工精度和质量在发动机缸体的技术探索和质量改进中发挥着极其重要的作用。
1汽车发动机缸体简介
汽车发动机缸体是发动机中最重要的零件之一，也是最重要的基本框架，基本上是一个支撑体，发动机大多数零部件都装配在缸体上面。因此，在缸体加工过程中，必须确保所有尺寸精度，并在发动机工作状态下保持最佳配合状态。气缸的排布结构多种多样，气缸的排列形式决定了发动机的结构，同时也会影响缸体的刚度和强度。常见的发动机缸体结构有三种形式:一是直列缸体结构发动机，气缸呈直线阵列垂直排布。此种结构排布的发动机结构简单，但发动机的长度和高度较大，通常六缸以下的发动机采用此种排布形式。二是V型缸体结构发动机，简单理解就是将相邻的气缸以一定的角度组合在一起，从侧面看像V字形，V形结构缸体减小了的发动的长度和高度，同时提高了气缸体的刚度。缺点是发动机更宽更复杂，通常用于8缸以上的发动机，6缸发动机也有采用此种结构的。三是水平対置缸体结构发动机，
气缸呈水平排列，气缸中心线角度为180度。优点是发动机运行平稳，整体发动机重心较低，更能满足车辆空气动力学的要求，但结构较为复杂，不易维修，且制造成本较高。
2汽车发动机缸体产品的结构与技术标准要求
对于汽车发动机缸体来说，常用材料有铸铁材料和铝合金材料。铝合金材料缸体可以有效降低发动机整机重量。一般来说，铝合金缸体毛坯生产铸造时须将四个缸套嵌入缸体铸件中，才能获得良好的强度。为了减轻缸体重量，应尽可能优化降低发动机铸件重量，如气缸座的壁厚应保持在3.5mm以下，从而既可以保证强度又可以有效降低重量。此外，在设计发动机缸体结构时，应从技术角度正确处理缸体加工精度与缸体变形问题之间的关系，以确保最佳性能。另外加工发动机缸体时，必须保证缸体的装配面、结构面的孔位尺寸精度。如缸孔，曲轴孔，螺纹孔等，以确保装配性。
3汽车发动机缸体加工工艺流程
现阶段，新建设的缸体机加工线基本上以柔性生产线为主，其生产流程及加工路线主要包括三部分内容。一是缸体粗加工，主要加工内容为公差要求较宽的尺寸项目或为精加工进行粗
加工准备，去除毛坯余量。粗加工可以包括多个独立制造加工单元，这些单元的连接方式主要是并联形成一个工序。粗加工各工序可以设计布局多个工序串联在一起完成缸体粗加工。各个独立加工单元一般为高速卧式加工设备或立式加工设备。设备数量可根据生产节拍要求平衡考虑。二是缸体精加工。缸体精加工在工艺流程设计思路上和粗加工流程比较接近，但是不一样的是，精加工工序产品要求精度高，形成缸体最终产品尺寸。如缸孔精加工，曲轴孔精加工，销孔精加工等。设备的选择上应根据加工内容和尺寸精度选用适合的加工精度的设备。此部分最关键的加工内容包括缸孔珩磨，曲轴孔精镗，起动机安装面和安装孔最终尺寸加工等。三是辅助制造制造单元。辅助制造单元对于缸体加工同样具有重要作用，在这一部分中，主要包括缸体清洗，如中间清洗机，最终清洗机。去除加工毛刺设备，将工件上的异物以及切削，毛刺进行清理干净。产品试漏设备，试漏机对缸体的水路，油路以及油腔进行密封性进行检测。产品最终测量设备，采用综合测量机对缸体的关键尺寸，如缸孔直径，曲轴孔直径等进行百检分级等。
4汽车发动机缸体尺寸精度控制方法
4.1准确选择定位基准
发动机缸体的加工，首先要准确确定发动机缸体机加工艺路线，工序加工内容以及过程工艺参数。此过程应总结并以以往类似工艺作为参考，结合实际缸体零件结构，现有设备情况，工装夹具情况，综合考虑开发更科学、更准确的加工工艺路线，全新开发改造设备或工装，保证毛坯零件加工时的准确安装定位，提工装高定位精度和重复定位的一致性，顺利实现毛坯基准到加工工艺基准的转换。
4.2减少和消除原始误差
减少和消除原始误差是目前对提高缸体加工精度，减少误差的最直接，也是最有效的方法之一，通过对误差来源影响因素的控制来减少和消除方加工误差。常见的误差控制因素包括刀具寿命控制，刀具的选择，毛坯精度控制，工装定位确认，加工工艺参数的选择等。刀具寿命控制，刀具加工件数达到一定数量后，要及时进行刀具更换，这样就可以避免因为刀具磨损导致的误差，降低误差大小。其次要确保刀具具有较长使用寿命，使用寿命不仅影响生产加工中的质量和精度，也会影响产品成本。刀具的使用寿命直接影响加工成本，所以要尽可能延长刀具使用寿命。在具体的加工中，也要依据尺寸精度注重合理的选用刀具材料和刀具精度。基于批量化生产需要，应关注并确保相关刀具的材料的特殊要求，一般选择的刀具材
料应该具备材料品质可靠、硬度高、耐磨性高、易加工等特点。缸体尺寸精度也受到毛坯铸件精度影响，要对缸体铸造模具进行定期的维和保养，尤其是毛坯基准部位，与之对应的模具部位要重点检查和维护保养。工装定位确认，要确保工装定位点定位有效，检测验证与工装设计图纸一致，生产使用零件装夹时与毛坯贴实靠牢，辅助夹紧机构运行有效，确定合理的夹紧顺序，确保零件夹紧稳固牢靠，在保证装夹强度的同时避免形变影响缸体加工精度。此外结合给定的工艺路径以及加工设备，优化缸体的数控加工程序，运用先进加工方法的应用，都可已在一定程度上达到减少和消除原始误差的目的。
4.3缸体加工的质量控制
一般来说，影响缸体加工精度质量的因素主要是来自加工设备本身的精度，如主轴精度，工作台工作行程内的走位精度，重复定位精度等。其次是工装夹具的影响，工装夹具的定位点碰撞损伤，夹紧装置的不稳定夹紧力等引起的装夹不良极易导致加工精度降低或零件变形问题。夹紧方式可分为气动夹紧和液压夹紧。一般应根据零件的大小重量，加工抗力选适合的夹紧方式，对于缸体加工来讲夹具夹紧事宜采用液压夹紧方式。第三是刀具的影响，刀具的冲击、刀具材料强度和切削液体冲洗位置直接影响加工质量。最后加工过程走刀路径的设定，
切削方向，刀具速度，加工余量的选择都会对加工过程的切削抗力有影响，需要合理选择加工参数，降低切削抗力引起的装夹松动，零件变形，进而保证缸体加工质量。
东风本田汽车零部件结束语
作为汽车的核心零部件，发动机的实际性能直接影响汽车的使用价值和驾乘感受。作为发动机关键基础部件，气缸的生产工艺研究研究和分析提升直接改善了发动机的整体性能。因此，为了提高发动机的性能，有必要控制气缸体零件的加工精度和质量。汽车发动机缸体制造过程中的加工变形研究对发动机缸体制造的质量和精度控制起着至关重要的作用。
参考文献
[1]黄海华.汽车发动机缸体加工工艺设计及质量控制[J].内燃机与配件,2020(15):38-39.
[2]赵凤辉,江文涛.汽车发动机缸体加工工艺技术研究[J].现代制造技术与装备,2020(07):152+154.
[3]邓发平,黄家贵.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,2020,35(17):16-17.
发布评论