CN110369949B - 一种发动机缸体加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种发动机缸体加工工艺，其步骤如下：1)通过浇铸方法制作得到缸体初坯铸件；2)缸体初坯铸件的定位部件上钻定位孔，将定位部件夹持固定在夹具上，加工部件与定位部件相接触的一面为缸体的底面、与底面相对的一面为顶面；3)粗加工；4)粗加工后对缸体进行冲洗；5)对清洗后的缸体进行精加工；6)超声清洗并干燥后得到缸体成品；本发明简化了加工步骤，提高了定位的准确性，提高了加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工工艺，特别是一种发动机缸体加工工艺。
背景技术
汽车发动机是为汽车提供动力的发动机，是汽车的心脏，影响汽车的动力性、经济性和环保性。根据动力来源不同，汽车发动机可分为柴油发动机、汽油发动机、电动汽车电动机以及混合动力等。
常见的汽油机和柴油机都属于往复活塞式内燃机，是将燃料的化学能转化为活塞运动的机械能并对外输出动力。汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。
除了使用汽油和柴油之外，使用其他新能源的汽车被称为新能源汽车，包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车、燃气汽车、生物乙醇/生物柴油汽车和氢发动汽车等
发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。
在现有技术中，现有的汽车发动机加工工艺复杂，成本较高，加工效率较低。
发明内容
本发明针对上述问题，从而提出了一种发动机缸体加工工艺，简化了加工步骤，提高了定位的准确性，提高了加工效率。
具体的技术方案如下：
一种发动机缸体加工工艺，其步骤如下：
1)通过浇铸方法制作得到缸体初坯铸件；缸体初坯铸件包括圆柱体结构的加工部件和与加工部件同轴设置的圆柱体结构的定位部件，定位部件的外径大于加工部件的外径，定位部件的高度为2-6cm；
2)缸体初坯铸件的定位部件上钻定位孔，将定位部件夹持固定在夹具上，加工部件与定位部件相接触的一面为缸体的底面、与底面相对的一面为顶面；
3)粗加工
①左侧面精铣、加工缸孔及出砂孔；
②精铣顶面、粗镗缸孔、加工顶面螺栓孔；
③精铣两端面、粗铣凸轮轴孔、加工主油道孔；
④精铣右侧面、加工缸孔、粗镗凸轮轴底孔；
⑤加工斜孔、斜面；
⑥取下铸件、并将铸件的顶面固定在夹具上；
⑦精铣底面、钻底面销孔、粗铣曲轴孔、铣开档、油槽、卡瓦槽和缸孔；
4)粗加工后对缸体进行冲洗；
5)对清洗后的缸体进行精加工
①加工止推面；
②粗铣主轴承孔；
③精镗凸轮轴孔、主轴承孔、精镗缸孔、精镗凸轮轴底孔；
④铰顶面和两端面的销孔；
6)超声清洗并干燥后得到缸体成品。
进一步的，在步骤1)中缸体初坯铸件包括以下组分：
Si+Fe 21.3-24.3％、Cu 0.22-0.38％、Mn 0.003-0.18％、Mg 1.0-3.2％、Cr0.005-0.15％、Zn 0.12-0.2％、Ti 0.0002-0.08％、Ni 0.003-1.6％和余量的Al和不可避免的杂质。
进一步的，缸体初坯铸件的组分中，28＜Si/Fe＜35。
进一步的，缸体初坯铸件的制备方法为：将原料加入熔炼炉中熔炼后，浇铸挤压成型得到铸件，再对铸件进行热处理；热处理的方法为：210-250℃保温20-30min，380-400℃保温20-30min，420-430℃保温10-20min，240-260℃保温30-40min后，冷却至室温、静置60-70min。
进一步的，步骤2)粗加工和步骤3)的精加工过程中需要向铸件喷淋切削液；切削液的制备方法为：按质量百分比计将二甲基硅油1.3-2.6％、甘油5-8％、聚乙二醇10-15％、四硼酸钠5-10％、硫化油酸3.4-6.8％和余量的水在常温下混合均匀。
本发明的有益效果为：
1)本发明采用先粗加工后精加工，先加工左侧面、右侧面、两端面和顶面、后加工底面的方式，简化了加工步骤，同时能够避免频繁更换夹持部位而造成的定位孔的磨损，提高了定位的准确性；
2)本发明通过对工艺方式以及工艺条件的改进，促使产品功能优化，只需较小的切削力即可完成操作，同时成本低，操作方便，有效的提升发动机缸体的性能。
附图说明
图1为夹具夹持固定定位部件时的剖视图；
图2为第一压接端子装配状态剖视图；
图3为第二压接端子装配状态剖视图。
附图标记：
加工部件1、定位部件2、定位孔3、底座4、回转油缸5、操作平台6、液压缸7、固定端子8、第一压接端子9、第二压接端子10、第一支承板11、第一定位插块12、插接杆13、电动推杆14、第二支承板15、第二压接端子16、导向杆17、限位板18、弹簧19。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
实施例一
一种发动机缸体加工工艺，其步骤如下：
1)通过浇铸方法制作得到缸体初坯铸件；缸体初坯铸件包括圆柱体结构的加工部件1和与加工部件同轴设置的圆柱体结构的定位部件2，定位部件的外径大于加工部件的外径，定位部件的高度为2-6cm；
2)缸体初坯铸件的定位部件的底部和侧壁上分别钻定位孔3，将定位部件夹持固定在夹具上，加工部件与定位部件相接触的一面为缸体的底面、与底面相对的一面为顶面；
3)粗加工
①左侧面精铣、加工缸孔及出砂孔；
②精铣顶面、粗镗缸孔、加工顶面螺栓孔；
③精铣两端面、粗铣凸轮轴孔、加工主油道孔；
④精铣右侧面、加工缸孔、粗镗凸轮轴底孔；
⑤加工斜孔、斜面；
⑥取下铸件、并将铸件的顶面固定在夹具上；
⑦精铣底面、钻底面销孔、粗铣曲轴孔、铣开档、油槽、卡瓦槽和缸孔；
4)粗加工后对缸体进行冲洗；
5)对清洗后的缸体进行精加工
①加工止推面；
②粗铣主轴承孔；
③精镗凸轮轴孔、主轴承孔、精镗缸孔、精镗凸轮轴底孔；
④铰顶面和两端面的销孔；
6)超声清洗并干燥后得到缸体成品。
实施例二
作为对实施例一的进一步优化，在步骤1)中缸体初坯铸件包括以下组分：
Si+Fe 22.5％、Cu 0.28％、Mn 0.06％、Mg 1.6％、Cr 0.07％、Zn 0.16％、Ti0.005％、Ni 0.5％和余量的Al和不可避免的杂质。
进一步的，缸体初坯铸件的组分中，Si/Fe＝32。
进一步的，缸体初坯铸件的制备方法为：将原料加入熔炼炉中熔炼后，浇铸挤压成型得到铸件，再对铸件进行热处理；热处理的方法为：220℃保温25min，390℃保温25min，420℃保温20min，260℃保温30min后，冷却至室温、静置60min。
进一步的，步骤2)粗加工和步骤3)的精加工过程中需要向铸件喷淋切削液；切削液的制备方法为：按质量百分比计将二甲基硅油1.8％、甘油6.5％、聚乙二醇12％、四硼酸钠7％、硫化油酸5％和余量的水在常温下混合均匀。
实施例三
作为对实施例一和实施例二的进一步的改进，用于加工发动机缸体的夹具包括底座4，底座上设有回转油缸5，回转油缸上设有操作平台6，操作平台上呈圆周状的均布多个液压缸7，液压缸的推杆方向朝向圆心设置，液压缸的推杆上设有固定端子8，固定端子上可更换的设置第一压接端子9和第二压接端子10；
第一压接端子用于固定缸体初坯铸件的定位部件，第二压接端子用于固定经过加工后的缸体初坯铸件的加工部件。
进一步的，第一压接端子包括第一支承板11，第一支承板通过紧固件可拆卸的固定在固定端子上，第一支承板上设有第一定位插块12，液压缸推动第一压接端子压设在定位部件上，其中一部分第一定位插块压设在定位部件的外壁上，另一部分第一定位插块压设在定位部件侧壁上的定位孔中。
操作平台上可上下移动的设有插接杆13，插接杆通过电动推杆14驱动移动，插接杆用于插入设置在定位部件底部的定位孔进行限位。
进一步的，第二压接端子包括第二支承板15，第二支承板通过紧固件可拆卸的固定在固定端子上，第二支承板上设有多个第二压接端子16，第二压接端子沿竖直方向布设，第二压接端子上设有导向杆17，导向杆可移动的穿过第二支承板与限位板18固定连接，导向杆上套设弹簧19，弹簧焊接固定在第二压接端子和第二支承板之间；
液压缸推动第二支承板向铸件移动，多个第二压接端子分别在不同的位置压设在加工部件的外壁上，实现定位。
夹具的设置，进一步的降低了操作的难度，适应性强。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种发动机缸体加工工艺，其特征为，其步骤如下：
1)通过浇铸方法制作得到缸体初坯铸件；缸体初坯铸件包括圆柱体结构的加工部件和与加工部件同轴设置的圆柱体结构的定位部件，定位部件的外径大于加工部件的外径，定位部件的高度为2-6cm；
2)缸体初坯铸件的定位部件上钻定位孔，将定位部件夹持固定在夹具上，加工部件与定位部件相接触的一面为缸体的底面、与底面相对的一面为顶面；
3)粗加工
①左侧面精铣、加工缸孔及出砂孔；
②精铣顶面、粗镗缸孔、加工顶面螺栓孔；
③精铣两端面、粗铣凸轮轴孔、加工主油道孔；
④精铣右侧面、加工缸孔、粗镗凸轮轴底孔；
⑤加工斜孔、斜面；
⑥取下铸件、并将铸件的顶面固定在夹具上；
⑦精铣底面、钻底面销孔、粗铣曲轴孔、铣开档、油槽、卡瓦槽和缸孔；
4)粗加工后对缸体进行冲洗；
5)对清洗后的缸体进行精加工
①加工止推面；
②粗铣主轴承孔；
③精镗凸轮轴孔、主轴承孔、精镗缸孔、精镗凸轮轴底孔；
④铰顶面和两端面的销孔；
6)超声清洗并干燥后得到缸体成品；
用于加工发动机缸体的夹具包括底座，底座上设有回转油缸，回转油缸上设有操作平台，操作平台上呈圆周状的均布多个液压缸，液压缸的推杆方向朝向圆心设置，液压缸的推杆上设有固定端子，固定端子上可更换的设置第一压接端子和第二压接端子；
第一压接端子用于固定缸体初坯铸件的定位部件，第二压接端子用于固定经过加工后的缸体初坯铸件的加工部件；
第一压接端子包括第一支承板，第一支承板通过紧固件可拆卸的固定在固定端子上，第一支承板上设有第一定位插块，液压缸推动第一压接端子压设在定位部件上，其中一部分第一定位插块压设在定位部件的外壁上，另一部分第一定位插块压设在定位部件侧壁上的定位孔中；
操作平台上可上下移动的设有插接杆，插接杆通过电动推杆驱动移动，插接杆用于插入设置在定位部件底部的定位孔进行限位；
第二压接端子包括第二支承板，第二支承板通过紧固件可拆卸的固定在固定端子上，第二支承板上设有多个第二压接端子，第二压接端子沿竖直方向布设，第二压接端子上设有导向杆，导向杆可移动的穿过第二支承板与限位板固定连接，导向杆上套设弹簧，弹簧焊接固定在第二压接端子和第二支承板之间；
液压缸推动第二支承板向铸件移动，多个第二压接端子分别在不同的位置压设在加工部件的外壁上，实现定位。
2.如权利要求1所述的一种发动机缸体加工工艺，其特征为，在步骤1)中缸体初坯铸件包括以下组分：
Si+Fe 21.3-24.3％、Cu 0.22-0.38％、Mn 0.003-0.18％、Mg 1.0-3.2％、Cr 0.005-0.15％、Zn 0.12-0.2％、Ti 0.0002-0.08％、Ni 0.003-1.6％和余量的Al和不可避免的杂质。
3.如权利要求2所述的一种发动机缸体加工工艺，其特征为，缸体初坯铸件的组分中，28＜Si/Fe＜35。
4.如权利要求3所述的一种发动机缸体加工工艺，其特征为，缸体初坯铸件的制备方法为：将原料加入熔炼炉中熔炼后，浇铸挤压成型得到铸件，再对铸件进行热处理；热处理的方法为：210-250℃保温20-30min，380-400℃保温20-30min，420-430℃保温10-20min，240-260℃保温30-40min后，冷却至室温、静置60-70min。
5.如权利要求1或4所述的一种发动机缸体加工工艺，其特征为，步骤3)粗加工和步骤5)的精加工过程中需要向铸件喷淋切削液；切削液的制备方法为：按质量百分比计将二甲基硅油1.3-2.6％、甘油5-8％、聚乙二醇10-15％、四硼酸钠5-10％、硫化油酸3.4-6.8％和余量的水在常温下混合均匀。
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