小轿车发动机缸体制造工艺.doc

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1、陈瑞0910012171小轿车发动机缸体制造工艺-7-小轿车发动机缸体制造工艺缸体是汽车发动机乃至汽车中的最重要的零件之一，它的加工质量直接影响发动机的质量，进而影响到汽车整体的质量，因此发动机缸体的制造加工长期以来一直受到国内外汽车生产企业的高度重视。1缸体的简单介绍：发动机缸体是发动机的基础零件和骨架，同时又是发动机总装配时的基础零件。缸体的作用是支承和保证活塞、连杆、曲轴等运动部件工作时的准确位置；保证发动机的换气、冷却和润滑；提供各种辅助系统、部件及发动机的安装。汽车发动机的缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为缸体——曲轴箱。缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半

2、部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。根据缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常把缸体分为以下三种形式。(1)一般式缸体：其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种缸体的优点是机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点是刚度和强度较差(2) 龙门式缸体：其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度和刚度较好，能承受较大的机械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。(3)隧道式缸体：这种形式的缸体曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从缸体后

3、部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好，但其缺点是加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。为了能够使缸体内表面在高温下正常工作，必须对缸体和缸盖进行适当地冷却。冷却方法有两种，一种是水冷，另一种是风冷。水冷发动机的缸体周围和缸盖中都加工有冷却水套，并且缸体和缸盖冷却水套相通，冷却水在水套内不断循环，带走部分热量，对缸体和缸盖起冷却作用。现代汽车上基本都采用水冷多缸发动机，对于多缸发动机，气缸的排列形式决定了发动机外型尺寸和结构特点，对发动机机体的刚度和强度也有影响，并关系到汽车的总体布置。按照气缸的排列方式不同，缸体还可以分成单列式、V型和对置式三种。第-7

4、-页共7页陈瑞0910012171小轿车发动机缸体制造工艺-7-2缸体的工作条件：缸体通常工作在高温、高载荷、磨损剧烈的条件下，承受较大的压力，受力复杂，同时工作在汽油的沉浸下，工作环境潮湿。3缸体的使用性能要求：缸体的工作条件决定了缸体必须具有高强度、高刚度、高硬度、高耐磨性以及良好的散热性，同时要有很好的密封性、防漏性、减振性等。4缸体毛坯材料的选择：发动机缸体采用的材料一般是灰铸铁HT150、HT200、HT250，也有采用铸铝或铸钢的。采用灰铸铁可以满足高强度、高刚度以及高耐磨性的要求，而且工艺性能、减振性、切削加工性能优良，同时成本较低，但是会增加缸体

5、的重量，增加发动机的负担；采用铸钢材料，可以使缸体承受更大的冲击载荷；采用铝合金材料最大的好处是可以减轻缸体的重量，顺应了汽车轻量化的趋势，因此最近采用铸铝材料的缸体越来越多。每种材料都有自身的特点，优劣共存，我们需要根据不同缸体产品的不同质量要求来确定相应的生产材料。5毛坯制造方法的选择：铸造、锻压、焊接、粉末冶金和非金属材料成形等方法都可以作为机械零件毛坯的制造方法，但它们的制造成本、生产条件等都有差异，再加上实际生产中零件毛坯生产批量的不同，我们对制造方法的选择必然也会不同，正确的方法是：结合生产实际，综合考虑毛坯的使用要求、生产经济性要求，同时兼顾环境保

6、护，最终达到制造方法与实际生产条件相适应。对于缸体这种形状复杂、尺寸较大、有不规则的外形和内腔、壁厚不均的箱体类零件，通常采用铸造（砂型铸造）的方法，采用铸造的方法不但可以满足缸体的使用性能要求，而且生产成本较低。砂型铸造流程：准备炉料→熔炼金属→浇注→凝固冷却→落砂清理→检验→合格铸件缸体毛坯的技术要求：对非加工面不允许有裂纹、冷隔、疏松、气孔、砂眼等铸造缺陷。缸体毛坯质量对加工的影响：加工余量过大，会增加机床的负荷，影响机床和刀具的使用寿命，成本变高；飞边过大，直接影响刀具使用寿命；由于冷热加工基准不统一，毛坯各部分相互间的偏移会造成机械加工时余量不均匀。6

7、缸体零件结构简图（部分）：第-7-页共7页陈瑞0910012171小轿车发动机缸体制造工艺-7-第-7-页共7页陈瑞0910012171小轿车发动机缸体制造工艺-7-第-7-页共7页陈瑞0910012171小轿车发动机缸体制造工艺-7-7缸体制造工艺：7.1工艺特点如图所示，此缸体为一整体铸造结构，其上部有4个缸套安装孔；缸体的水平隔板将第-7-页共7页陈瑞0910012171小轿车发动机缸体制造工艺-7-缸体分成上下两个部分；缸体的前端面从前到后排列有三个同轴线的凸轮轴安装孔和惰轮轴孔。缸体的工艺特点是：结构、形状复杂；加工的平面、孔多；壁厚不均；加工精度要求

8、高，属于典型的箱体类加工