CN103894576A - 一种汽车发动机缸体压铸方法及相关系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种汽车发动机缸体压铸方法及相关系统，用于对汽车发动机缸体进行自动压铸，提高生产效率和产品质量，降低人工成本。该方法包括：夹持缸套，将缸套夹持到压铸机模腔内；压铸汽车发动机缸体，汽车发动机缸体内镶嵌有缸套；压铸后，夹持压铸后的缸体的轴颈位置，将压铸后的缸体夹持到冷却水箱内进行冷却；冷却后，夹持冷却后的缸体的轴颈位置，将冷却后的缸体从冷却水箱内取出并夹持到卧式冲边机上；对夹持到卧式冲边机上的缸体进行冲边，使得缸体上的渣包及浇注水口冲除掉；冲边后，夹持冲边后的缸体的轴颈位置，将冲边后的缸体夹持到成品输送线上。本系统可同时适用于多种不同的汽车发动机缸体的压铸生产。

Description

一种汽车发动机缸体压铸方法及相关系统

技术领域

本发明涉及汽车发动机缸体压铸技术领域，尤其是涉及一种汽车发动机缸体压铸方法及相关系统。

背景技术

目前，对于发动机缸体的压铸过程，其自动化水平比较低，主要工序大都是由人工完成，操作人员劳动强度大，具体的生产工艺如下：操作人员先用刷子给缸套内壁刷汽车发动机缸体润滑油，然后操作人员将缸套直接放在机器人夹具上，机器人夹具夹持缸套放入压铸机中，压铸机开始压铸汽车发动机缸体，压铸机压铸完成后，机器人夹持压铸好的汽车发动机缸体放入成品输送线上(夹持部位为浇注水口)，由操作人员将浇注水口及渣包用木锤敲击掉，然后将成品汽车发动机缸体放置成品料箱自然冷却。

实践发现，现有的汽车发动机缸体压铸过程中，人工成本比较大，生产效率低，且在人工敲击渣包及浇注水口时，每一次敲击的位置难以保持一致，从而导致产品的良品率低，报废率高，产品质量也难以保证。

发明内容

本发明实施例提供了一种汽车发动机缸体压铸方法及相关系统，用于对汽车发动机缸体进行自动压铸，提高生产效率和产品质量，降低人工成本。

有鉴于此，本发明实施例提供：

一种汽车发动机缸体压铸方法，包括：

夹持缸套，将所述缸套夹持到压铸机模腔内；

压铸汽车发动机缸体，所述汽车发动机缸体内镶嵌有所述缸套；

压铸后，夹持压铸后的汽车发动机缸体的轴颈位置，将压铸后的汽车发动机缸体夹持到冷却水箱内进行冷却；

冷却后，夹持冷却后的汽车发动机缸体的轴颈位置，将冷却后的汽车发动机缸体从所述冷却水箱内取出并夹持到卧式冲边机上；

对夹持到卧式冲边机上的汽车发动机缸体进行冲边，使得汽车发动机缸体上的渣包及浇注水口冲除掉；

冲边后，夹持冲边后的汽车发动机缸体的轴颈位置，将冲边后的汽车发动机缸体夹持到成品输送线上。

优选地，所述汽车发动机缸体压铸方法：所述夹持缸套之前，还包括对缸套进行输送、检测缸套正反方向、且对缸套进行自动喷油雾。

优选地，所述汽车发动机缸体压铸方法：

将压铸后的汽车发动机缸体夹持到冷却水箱内进行冷却之后，包括：夹持另一个缸套，并对嵌入所述另一个缸套的汽车发动机缸体执行压铸、冷却、冲边及夹持到成品输送线的动作。

优选地，所述汽车发动机缸体压铸方法：

所述将压铸后的汽车发动机缸体夹持到冷却水箱内进行冷却具体包括：将压铸后的汽车发动机缸体夹持到冷却水箱内，采用喷淋式方式进行冷却。

优选地，所述汽车发动机缸体压铸方法：

所述对夹持到卧式冲边机上的汽车发动机缸体进行冲边，使得汽车发动机上的渣包及浇注水口冲除掉之后，包括：将冲除掉的渣包及浇注水口自动排除到废料收集箱中以方便处理。

本发明实施例还提供一种汽车发动机缸体压铸系统，包括：

机器人镶嵌夹具，用于夹持缸套，将所述缸套夹持到压铸机模腔内；

压铸机，用于压铸汽车发动机缸体，所述汽车发动机缸体内镶嵌有所述缸套；

机器人取件夹具，用于压铸机压铸后，夹持压铸后的汽车发动机缸体的轴颈位置，将压铸后的汽车发动机缸体夹持到冷却水箱内进行冷却；

冷却水箱，用于对压铸后的汽车发动机缸体进行冷却；

所述机器人取件夹具，还用于冷却水箱冷却后，夹持冷却后的汽车发动机缸体的轴颈位置，将冷却后的汽车发动机缸体从所述冷却水箱内取出并夹持到卧式冲边机上；

卧式冲边机，用于对夹持到卧式冲边机上的汽车发动机缸体进行冲边，使得汽车发动机缸体上的渣包及浇注水口冲除掉；

所述机器人取件夹具，还用于卧式冲边机冲边后，夹持冲边后的汽车发动机缸体的轴颈位置，将冲边后的汽车发动机缸体夹持到成品输送线上；

成品输送线，用于对冲边后的汽车发动机缸体进行输送，以便成品收集。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的汽车发动机缸体压铸方法及相关系统具有以下优点：

(1)增加了卧式切边机进行去除浇注水口及渣包，相对于人工敲击提高了生产效率和产品质量；

(2)取件时，(机器人取件夹具)夹持汽车发动机缸体本身轴颈位置，相对于现有的夹持浇注水口位置，可以满足进行自动化切除浇注水口的要求；

(3)增加了冷却水箱(如喷淋式冷却水箱)对压铸后的缸体进行冷却，且冷却速度快，冷却效果明显，提高了生产效率；

(4)增加了对缸套输送，缸套正反方向的检测和喷油雾的过程，保证了设备良品率；

(5)整个压铸生产系统采用PLC电气控制，实现了整体生产的自动化和智能化，减少人工成本，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种汽车发动机缸体压铸方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种汽车发动机缸体压铸系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种汽车发动机缸体压铸方法及相关系统，用于对汽车发动机缸体进行自动压铸，提高生产效率和产品质量，降低人工成本。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种汽车发动机缸体压铸方法，用于对汽车发动机缸体进行自动压铸，为便于理解，本发明实施例主要针对应用最普遍的2500T压铸机压铸汽车发动机缸体，对其压铸过程进行分析，可以理解的是，所讲述的方法同样适用于其他高压压铸机对汽车发动机缸体进行压铸。其中，压铸又称压力铸造，是一种融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。以下分别进行详细说明。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种汽车发动机缸体(以下实施例简称缸体)压铸方法流程图，其中，所述方法包括：

步骤101、夹持缸套，将所述缸套夹持到压铸机模腔内；

步骤102、压铸汽车发动机缸体，所述汽车发动机缸体内镶嵌有所述缸套；

可以理解的是，步骤101和步骤102可以具体为：

汽车发动机缸体在压铸过程当中，压铸之前必须先要镶嵌缸套，因此可以利用机器人镶嵌夹具将缸套先夹持到压铸机模腔内；其中，夹持镶嵌的缸套可以是多种不同规格的缸套，以提高设备和工艺的通用性，此处对此不作具体限定。

在某些实施方式中，本实施例中提供的压铸系统，可以选用FANUC品牌R-2000i/B-210F的机器人进行具体实现，可以理解的是，也可以选择其他品牌同类型的机器人对该方法进行具体实现，此处不作具体限定；其中，夹持缸套的机器人镶嵌夹具可以采用单独的四个三指气缸同时夹取缸套实现，灵活多变；采用统一的控制方式，在四个三指气缸的下端安装有直线滑轨，伺服电机驱动，四连杆机构调节变位，可以适用于不同型号的汽车发动机缸体；可以理解的是，以上只是机器人镶嵌夹具的一种优选实现方式，此处对其结构和功能实现不作具体限定。

优选地，本实施例采用2500T压铸机高压压铸汽车发动机缸体，整个压铸过程可以控制在40至50秒以内完成；所述夹持缸套之前，还可以包括对缸套进行输送、检测缸套正反方向、且对缸套进行自动喷油雾；其中，对缸套进行输送可以实现自动化生产，降低人工劳动强度；检测缸套正反方向可以实现机械化检测，减少人工作业带来的误差；对缸套进行自动喷油雾可以实现自动化生产，减少人工对产品质量的影响。另外，在将所述缸套夹持到压铸机模腔内之前，还可以先对汽车发动机缸套内进行自动刷油，且刷油量可以根据不同规格的缸套进行控制，大大提高了工艺流程的智能性。

步骤103、压铸后，夹持压铸后的缸体的轴颈位置，将压铸后的缸体夹持到冷却水箱内进行冷却；

可以理解的是，机器人取件夹具从压铸机中取出刚压铸好的汽车发动机缸体，由于温度较高，不能直接进行切边整形，因此先对其进行冷却；

优选地，冷却水箱采用喷淋式冷却的方式，这样的冷却方式冷却速度比直接放入水中冷却速度快，冷却效果好。

在某些实施方式中，汽车发动机缸体刚从压铸机模腔内取出时，汽车发动机缸体表面已经初步凝固，内部还处于流体状态，表面温度在280℃至350℃之间，喷淋式冷却水箱内可以设置有多个喷嘴，可对刚压铸好的汽车发动机缸体不同部位同时进行冷却，冷却后的表面温度在85℃至105℃之间，此时内部也处于凝固状态，冷却时间可以在5至20秒内，在保证生产效率的同时，也保证了汽车发动机缸体各个部位在冷却过程当中各部位的热收缩率一致。

优选地，将压铸后的缸体夹持到冷却水箱内进行冷却(步骤103)之后，还可以包括：夹持另一个缸套，并对嵌入所述另一个缸套的汽车发动机缸体执行压铸、冷却、冲边及夹持到成品输送线的动作。

在某些实施方式中，可以是在冷却前一个汽车发动机缸体的同时，机器人镶嵌夹具夹持另一个缸套放入压铸机模腔，等待压铸机压铸下一个汽车发动机缸体，在压铸机压铸下一个汽车发动机缸体的同时，机器人取件夹具可以再次夹持前一个汽车发动机缸体轴颈位置，以进行冲边处理。

即该方法可以实现多个汽车发动机缸体同时进行处理加工，且实践发现，本系统可以适用于六种不同的汽车发动机缸体的压铸生产，以提高工作效率，且机器人夹具(包括镶嵌夹具和取件夹具)可以得到充分利用，以减少设备的成本。

步骤104、冷却后，夹持冷却后的缸体的轴颈位置，将冷却后的缸体从所述冷却水箱内取出并夹持到卧式冲边机上；

需要说明的是，相对于现有技术中取件时夹持的是工件的浇注水口位置，本实施例中夹持缸体的轴颈位置，以满足多种汽车发动机缸体的生产需求；其中，优选地，机器人取件夹具可以是采用两指气缸夹具实现，此处对其结构和功能实现不作具体限定。

步骤105、对夹持到卧式冲边机上的缸体进行冲边，使得缸体上的渣包及浇注水口冲除掉；

其中，卧式冲边机也可以称为卧式切边机，采用卧式的冲边方式，可以是将待用渣包和浇注水口的汽车发动机缸体倒立在切边机工作台上，利用不同的导向油缸横行定位，使用液压缸夹紧，横行推进切除渣包和浇注水口。

在某些实施方式中，切除水口的液压缸缸径为直径ф125mm，从而计算出切除水口的输出力为200KN的压力，切除渣包的液压缸缸径为直径ф50mm，从而计算得出切除渣包的输出力为30KN的压力，在不伤害汽车发动机缸体本体的同时，也保证了水里切除了渣包和浇注水口。整个切除渣包和浇注水口时间可以控制在20秒钟内，生产效率高，且系统稳定。

优选地，对夹持到卧式冲边机上的缸体进行冲边，使得缸体上的渣包及浇注水口冲除掉(步骤105)之后，还可以包括：采用先进的中岛式设计，将冲除掉的渣包和浇注水口自动排除在工作台面下方废料收集箱中以方便处理。

步骤106、冲边后，夹持冲边后的缸体的轴颈位置，将冲边后的缸体夹持到成品输送线上。

完成步骤106，即一个完整的汽车发动机缸体压铸、冷却、冲边(去除渣包)等加工过程结束，其后，由成品输送线输送到人工操作的安全位置(如安全防护栏外侧)，检验员对其进行检验和编号入库作业。

由上述可知，本发明实施例提供的汽车发动机缸体压铸方法，增加了卧式切边机进行去除浇注水口及渣包的步骤，相对于人工敲击提高了生产效率和产品质量；取件时，(机器人取件夹具)夹持汽车发动机缸体本身轴颈位置，相对于现有的夹持浇注水口位置，可以满足进行自动化切除浇注水口的要求；增加了冷却水箱(如喷淋式冷却水箱)对压铸后的缸体进行冷却的步骤，且冷却速度快，冷却效果明显，提高了生产效率；增加了对缸套输送，缸套正反方向的检测和喷油雾的过程，保证了设备良品率；整个压铸生产系统采用PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)电气控制，实现了整体生产的自动化和智能化，减少人工成本，且整个工艺生产时间短，工作效率高。

为便于更好的实施本发明实施例的技术方案，本发明实施例还提供用于实施上述方法的相关系统。其中名词的含义与上述方法中相同，具体实现细节可以参考方法实施例中的说明。

请参考图2，图2为本发明实施例提供的一种汽车发动机缸体压铸系统的结构示意图，其中，所述系统包括：

机器人镶嵌夹具21，用于夹持缸套，将所述缸套夹持到压铸机22模腔内；

压铸机22，用于压铸汽车发动机缸体，所述汽车发动机缸体内镶嵌有所述缸套；

机器人取件夹具23，用于压铸机21压铸后，夹持压铸后的缸体的轴颈位置，将压铸后的缸体夹持到冷却水箱24内进行冷却；

冷却水箱24，用于对压铸后的缸体进行冷却；

所述机器人取件夹具23，还用于冷却水箱24冷却后，夹持冷却后的缸体的轴颈位置，将冷却后的缸体从所述冷却水箱24内取出并夹持到卧式冲边机25上；

卧式冲边机25，用于对夹持到卧式冲边机25上的缸体进行冲边，使得缸体上的渣包及浇注水口冲除掉；

所述机器人取件夹具23，还用于卧式冲边机25冲边后，夹持冲边后的缸体的轴颈位置，将冲边后的缸体夹持到成品输送线26上；

成品输送线26，用于对冲边后的缸体进行输送，以便成品收集。

由上述可知，本发明实施例提供的汽车发动机缸体压铸系统，增加了卧式切边机25进行去除浇注水口及渣包，相对于人工敲击提高了生产效率和产品质量；取件时，机器人取件夹具23夹持汽车发动机缸体本身轴颈位置，相对于现有的夹持浇注水口位置，可以满足进行自动化切除浇注水口的要求；增加了冷却水箱24(如喷淋式冷却水箱)对压铸后的缸体进行冷却，且冷却速度快，冷却效果明显，提高了生产效率；整个压铸生产系统采用PLC电气控制，实现了整体生产的自动化和智能化，减少人工成本，提高工作效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，本发明实施例提供的汽车发动机缸体压铸系统中，其各个结构部件的功能可以根据上述汽车发动机缸体压铸方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本发明所提供的一种汽车发动机缸体压铸方法及相关系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种汽车发动机缸体压铸方法，其特征在于，包括：

夹持缸套，将所述缸套夹持到压铸机模腔内；

压铸汽车发动机缸体，所述汽车发动机缸体内镶嵌有所述缸套；

压铸后，夹持压铸后的汽车发动机缸体的轴颈位置，将压铸后的汽车发动机缸体夹持到冷却水箱内进行冷却；

冷却后，夹持冷却后的汽车发动机缸体的轴颈位置，将冷却后的汽车发动机缸体从所述冷却水箱内取出并夹持到卧式冲边机上；

对夹持到卧式冲边机上的汽车发动机缸体进行冲边，使得汽车发动机缸体上的渣包及浇注水口冲除掉；

冲边后，夹持冲边后的汽车发动机缸体的轴颈位置，将冲边后的汽车发动机缸体夹持到成品输送线上。

2.根据权利要求1所述的压铸方法，其特征在于，所述夹持缸套之前，还包括对缸套进行输送、检测缸套正反方向、且对缸套进行自动喷油雾。

3.根据权利要求1所述的压铸方法，其特征在于，将压铸后的汽车发动机缸体夹持到冷却水箱内进行冷却之后，包括：

夹持另一个缸套，并对嵌入所述另一个缸套的汽车发动机缸体执行压铸、冷却、冲边及夹持到成品输送线的动作。

4.根据权利要求1至3任一项所述的压铸方法，其特征在于，所述将压铸后的汽车发动机缸体夹持到冷却水箱内进行冷却具体包括：

将压铸后的汽车发动机缸体夹持到冷却水箱内，采用自动喷淋式方式进行冷却。

5.根据权利要求1至3任一项所述的压铸方法，其特征在于，所述对夹持到卧式冲边机上的汽车发动机缸体进行冲边，使得汽车发动机缸体上的渣包及浇注水口冲除掉之后，包括：

将冲除掉的渣包及浇注水口自动排除到废料收集箱中以方便处理。

6.一种汽车发动机缸体压铸系统，其特征在于，包括：

机器人镶嵌夹具，用于夹持缸套，将所述缸套夹持到压铸机模腔内；

压铸机，用于压铸汽车发动机缸体，所述汽车发动机缸体内镶嵌有所述缸套；

机器人取件夹具，用于压铸机压铸后，夹持压铸后的汽车发动机缸体的轴颈位置，将压铸后的汽车发动机缸体夹持到冷却水箱内进行冷却；

冷却水箱，用于对压铸后的汽车发动机缸体进行冷却；

所述机器人取件夹具，还用于冷却水箱冷却后，夹持冷却后的汽车发动机缸体的轴颈位置，将冷却后的汽车发动机缸体从所述冷却水箱内取出并夹持到卧式冲边机上；

卧式冲边机，用于对夹持到卧式冲边机上的汽车发动机缸体进行冲边，使得汽车发动机缸体上的渣包及浇注水口冲除掉；

所述机器人取件夹具，还用于卧式冲边机冲边后，夹持冲边后的汽车发动机缸体的轴颈位置，将冲边后的汽车发动机缸体夹持到成品输送线上；

成品输送线，用于对冲边后的汽车发动机缸体进行输送，以便成品收集。

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