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汽车发动机制造业新趋势

2016-02-18 17:04:24

进人21世纪以来,发动机制造业在产品、制造工艺、刀具、生产管理方面都进行了一系列变化,与过去的发动机制造企业有很多不同。

在产品方面轻量化的趋势比较明显,缸体零件用铝合金替代铸铁。缸盖产品简单化,不采用以前的顶置凸轮轴的形式,使得缸盖加工更加容易。工艺上不断优化,曲 轴除了车一车拉技术以外,还开发了新的高速外铣工艺,使得更加柔性。凸轮轴采用套装式的,而不是整体式,使得加工简单,柔性好。连杆的胀断工艺应用的企业 越来越多,而且成熟。

高速化在发动机企业也表现的比较明显,大量采用涂层硬质合金刀具PCD和CBN,且切削速度大大提高。HSK夹头使用也较普遍。采用复合型加工工艺和刀 具、来节省设备投资和减少加工时间。如采用钻铣螺纹一把刀,完成钻孔、倒角、铣螺纹一次成形的多功能刀具。总之,在产品方面,在获得满意的性能下,使得加 工工艺简单,尽量在铸造中解决一些加工,使得在机械加工时,加工余量少。

在工艺技术方面,采用新工艺,使得刀具和设备适应高速化和柔性化的需要。在生产组织和管理方面也有很多不同的地方,企业的结构简单,很多服务性的部门,如 油品、切削液、刀具和设备备件都由专业公司来负责。人员通过小组以及轮岗的方式来激励。物流和设备管理方面也是重点,发动机制造企业TPM是很重要的一 环。在质量方面,德国企业非常重视过程质量。

产品方面

(1)轻量化研究表明,一辆轿车的质量若能减少10%,则其燃油经济性可提高3%~4%,同时汽车的排放也会降低。为此,各国的汽车制造厂家为了使发动机 轻量化、高速化、高功率化,并且有较高的耐久性,最好的办法是使用铝缸体。它的优点:①铝的导热性好,提高发动机的压缩比,对提高功率也十分有利。②缸体 和缸盖的膨胀率相同,减少热应力,同时提高缸体和缸盖结合面的刚性。③重量轻。

(2)缸盖结构缸盖的结构,一般是凸轮轴轴承孔一体的整体式铝缸盖,为了工艺加工方便,将整体缸盖一分为二或分成三个部分。凸轮轴不放置在缸盖上,而装在罩壳内。

(3)凸轮轴凸轮轴的作用就是控制气阀的开启和关闭。第一个变化是,四气门和五气门的凸轮轴为了去重,采用轻量化中空凸轮轴。第二个变化,按常规而言,凸 轮轴的毛坯一般是一根铸件或锻件,再进行粗加工、热处理,最后磨削而成。而新的凸轮轴制造方法,就是用了装配式毛坯件,将预制凸轮和相关部件装配到一根钢 管上,焊接固定其轴向和角向位置,增加了柔性、缺点是成本高。

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