發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工新技術(shù)及應(yīng)用

郝琳

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，自主創(chuàng)新變得越來(lái)越重要。各個(gè)領(lǐng)域都在經(jīng)歷著巨大的變革。在發(fā)動(dòng)機(jī)加工制造領(lǐng)域中也是如此。實(shí)際的轉(zhuǎn)換方法是基于新技術(shù)應(yīng)用的連續(xù)產(chǎn)品。研發(fā)，改進(jìn)和應(yīng)用，提高了機(jī)械加工制造的生產(chǎn)率，提高了機(jī)械加工制造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值;節(jié)省相關(guān)的電能或資源，從而可以將產(chǎn)品成本降低到更大的水平;提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械及發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量和質(zhì)量精密度，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。本文專(zhuān)門(mén)介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)加工制造的實(shí)際新技術(shù)應(yīng)用和具體應(yīng)用。實(shí)際上，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)加工制造技術(shù)在汽車(chē)制造業(yè)中的具體應(yīng)用，力爭(zhēng)發(fā)動(dòng)機(jī)加工制造新技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：重要性;機(jī)械加工;新技術(shù);發(fā)動(dòng)機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：TK406? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）10-0211-02

0? 引言

作為我國(guó)第二大經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈，工業(yè)生產(chǎn)是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐產(chǎn)業(yè)鏈。機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展正在對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和銷(xiāo)售市場(chǎng)的發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成直接危害。在我國(guó)推動(dòng)的銷(xiāo)售市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)下，工業(yè)生產(chǎn)和銷(xiāo)售市場(chǎng)以及機(jī)械加工行業(yè)必須表現(xiàn)出足夠的豐富性。隨著銷(xiāo)售市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，增強(qiáng)公司自身的優(yōu)勢(shì)已成為解決激烈的市場(chǎng)需求，提升銷(xiāo)售市場(chǎng)魅力的必由之路。但是，當(dāng)今的發(fā)動(dòng)機(jī)加工制造技術(shù)是普遍的問(wèn)題，例如產(chǎn)品成本高，原材料消耗大，生產(chǎn)和制造原材料差，產(chǎn)品質(zhì)量不合格以及生產(chǎn)和建造時(shí)間長(zhǎng)。因此，增強(qiáng)公司自身優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵方法是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，應(yīng)用和新技術(shù)應(yīng)用的改進(jìn)，并且這種方法需要成為永久性的循環(huán)系統(tǒng)。

1? 發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程及重要性

1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程? 發(fā)動(dòng)機(jī)工作的全過(guò)程分為三個(gè)部分。第一部分是基于往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)增加缸體的容量。在實(shí)際工作中，活塞桿首先在帶有進(jìn)氣口的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上進(jìn)行左右主題活動(dòng)，以促進(jìn)汽缸內(nèi)蒸汽量的緩慢膨脹和外部產(chǎn)生的大氣壓差。氣缸進(jìn)氣口完工的機(jī)會(huì)是在最小限度運(yùn)行時(shí)的曲軸。第二部分是基于釋放的能量來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的。實(shí)際工作是基于關(guān)閉旁通閥和自動(dòng)排氣閥來(lái)促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸進(jìn)行自頂向下的健身運(yùn)動(dòng)。另外，蒸汽體被成功地還原和混合。另外，根據(jù)點(diǎn)火線圈的點(diǎn)火減少并帶走氣體，釋放能量。促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在左右健身運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力;第三部分是利用連桿的促進(jìn)作用來(lái)促進(jìn)車(chē)輛的健身鍛煉。在實(shí)際工作中，首先打開(kāi)排氣門(mén)，曲軸利用連桿的促進(jìn)作用，在曲軸工作壓力的作用下，成功地將氣缸內(nèi)的有機(jī)廢氣排出，將車(chē)輛從靜態(tài)數(shù)據(jù)提升到統(tǒng)一。

1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)加工技術(shù)的重要性? 一個(gè)完整的車(chē)輛是由多個(gè)零部件組裝而成的，但是發(fā)動(dòng)機(jī)是其最重要的組成部分，就像心血管系統(tǒng)一樣。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)和加工技術(shù)尤為重要。如果不能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，那么車(chē)輛的行駛安全性、使用壽命以及安全駕駛的舒適性將一無(wú)所有，這些組件會(huì)造成功能危險(xiǎn)和使用壽命危險(xiǎn)，導(dǎo)致道路交通事故，從而威脅駕駛員和乘客的人身安全。

2? 連桿

傳統(tǒng)上，用于生產(chǎn)曲軸的原材料選自鍛造和成型的低碳鋼和垂直碳合金工具鋼。在此階段，曲軸正在逐漸使用新材料，例如中碳鋼、可鍛鑄鐵、球墨鑄件、粉末鍛造和低碳環(huán)保碳鋼（用于氮化曲軸）。最常用的是中碳鋼和粉末鍛造。

2.1 高碳鋼? 中碳鋼曲軸鍛造后，可以立即通過(guò)空氣冷卻獲得必要的特性，而無(wú)需進(jìn)行熱處理。

2.2 粉末鍛造? 粉末鍛造是一種新的裝飾材料技術(shù)，是一種通過(guò)粉末冶金和鍛造地緊密結(jié)合而產(chǎn)生的新金屬材料成型工藝。粉末鍛造一般是指將粉末狀煅燒的預(yù)成型坯加熱后，在密閉的測(cè)試模具中鍛造零件的成型過(guò)程。

3? 凸輪軸

3.1 凸輪軸的材料? 在此階段，發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的常用原材料是球墨鑄件、低碳鋼、鋁合金生鐵和冷沖擊生鐵。

3.2 凸輪軸裝配工藝? 為了更好地防止生鐵的冷沖擊處理技術(shù)不足，一些制造商選擇了“氬弧重熔熱處理”技術(shù)來(lái)強(qiáng)化凸輪軸的表面，并使用電隔離束來(lái)控制凸輪軸的表面。通過(guò)這種加工技術(shù)生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸具有良好的耐磨性和耐熱性，較高的生產(chǎn)和制造合格率，并且在熱處理之前具有良好的加工性能。該加工技術(shù)的整個(gè)過(guò)程包括清洗、整體加熱、部分重熔熱處理和整體冷卻四個(gè)過(guò)程。

發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸加工過(guò)程的關(guān)鍵是：①熱套管法為常溫狀態(tài)，外部零件的孔和內(nèi)部無(wú)縫鋼管的直徑均已滿。在安裝之前，先加熱外部零件（凸輪軸，聯(lián)軸器），然后冷卻內(nèi)部無(wú)縫鋼管。這種類(lèi)型的處理技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)以徑向規(guī)格和視角水平的高精度執(zhí)行整個(gè)連接過(guò)程。②管內(nèi)擠壓成型膨脹法利用滾動(dòng)擠壓成型的基本原理來(lái)促進(jìn)厚壁無(wú)縫鋼管在帶槽外部的局部膨脹?？梢允褂靡环N特殊的擠出成型工具，該工具包含擠出成型的干擾，使其越過(guò)連接管，從而使連接管產(chǎn)生塑性變形和增大。

3.3 裝配式凸輪軸制造工藝特點(diǎn)? 預(yù)制的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸是必須提及的顛覆性創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用。與傳統(tǒng)的一體式發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸相比，具有質(zhì)量輕、生產(chǎn)成本低、原料有效利用的優(yōu)點(diǎn)。

預(yù)制發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸是通過(guò)對(duì)凸輪軸，空心軸體和支撐電動(dòng)機(jī)軸等的原材料進(jìn)行升級(jí)和匹配，分離精加工而制成的，然后通過(guò)某種類(lèi)型的接口方法進(jìn)行安裝。凸輪軸通常由碳鋼或粉末狀煅燒原料制成，而軸體由空心無(wú)縫管制成。碳鋼凸輪軸通過(guò)冷，熱精密鍛造成形，并進(jìn)行感應(yīng)淬火或氮化。凸輪軸也可以由粉末制成。煅燒的原材料根據(jù)高精度煅燒成型技術(shù)進(jìn)行煅燒和成型。

4? 曲軸

4.1 表面感應(yīng)淬火? 加強(qiáng)原理：增加表面材料的強(qiáng)度，電弧產(chǎn)生殘余壓縮應(yīng)力。增強(qiáng)實(shí)際效果：提高零件的彎曲疲勞強(qiáng)度，鍛鋼發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸大于80%，灰鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸約為20%。鋼制電動(dòng)機(jī)軸和弧面層的熱處理和淬火：它是現(xiàn)階段最大的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工技術(shù)組成。它通常用于超重型和高爆炸壓力的發(fā)動(dòng)機(jī)，但是其加工技術(shù)具有很大的難度（變形，硬化層的均勻性，電弧加工性能等）。

4.2 氮化? 強(qiáng)化原理：表面上會(huì)形成一層堅(jiān)硬的底層，電弧會(huì)產(chǎn)生殘余的壓縮應(yīng)力。增強(qiáng)實(shí)際效果：提高彎曲疲勞強(qiáng)度，鍛鋼發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸為30%至60%;灰鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸為20%到40%。氮化由于其高能耗，高效率，低效率，增加的成本以及有限的實(shí)際強(qiáng)化效果而屬于整體表面處理工藝，對(duì)環(huán)境造成污染等缺點(diǎn)，將逐步被淘汰。

4.3 圓角滾壓? 強(qiáng)化原理：電弧產(chǎn)生較大的殘余低壓應(yīng)力場(chǎng)，表面原料經(jīng)過(guò)冷加工和硬化。增強(qiáng)實(shí)際效果：提高零件的彎曲疲勞強(qiáng)度，鍛鋼發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸超過(guò)80%，灰鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸超過(guò)100%。

5? 缸體、缸蓋

5.1 缸體、缸蓋的材料? 由于灰鑄鐵由于其具有諸如高的空位敏感性和差的沖擊韌性的缺點(diǎn)，逐漸被具有高抗壓強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度，塑性變形，斷裂韌性，耐磨性，減震性和良好的使用性的延性鑄件所代替。但是，球墨鑄件還具有諸如鍛造工藝特性差，成分控制法規(guī)高，流動(dòng)性差和聚集性大的缺陷。蠕墨鑄鐵具有球墨鑄鐵的抗壓強(qiáng)度，與灰鑄鐵相比具有類(lèi)似的抗振，傳熱能力和鍛造特性。它越來(lái)越多地用于大功率發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋。

5.2 缸體、缸蓋的鑄造方法? 傳統(tǒng)的稀有金屬鍛造方法通常包括鋁合金鑄造、低壓鑄造和工作壓力鍛造。具有相對(duì)較快發(fā)展的新型鍛造方法是消失模技術(shù)和半固態(tài)成形技術(shù)的關(guān)鍵。

消失模技術(shù)是一種出色的鍛造方法。其技術(shù)要點(diǎn)是將類(lèi)似于鑄造規(guī)格的石蠟或泡沫塑料固體模型膠粘在一起，以形成固體模型簇，噴涂防火涂料，風(fēng)干后，將其埋入干燥的石英砂中并搖動(dòng)形狀，然后倒入在負(fù)壓下蒸發(fā)實(shí)體模型。液態(tài)金屬占據(jù)了實(shí)體模型零件，鑄件是在冷凝和冷卻后生產(chǎn)的。它的優(yōu)點(diǎn)是：①高精度鑄件。機(jī)加工過(guò)程不需要牙齒模型，沒(méi)有分析表面，也沒(méi)有砂芯，因此鑄件沒(méi)有毛刺，毛刺和拔模斜度，并減少了由鐵芯成分引起的規(guī)格差異。鑄件具有良好的工藝性能，并且剩余的機(jī)加工量很小。與傳統(tǒng)的鍛造方法相比，可將機(jī)加工產(chǎn)量降低40%至50%。②設(shè)計(jì)方案靈活。根據(jù)泡沫塑料模具的成分，可以鑄造出高寬比復(fù)雜的鑄件。③傳統(tǒng)鍛造沒(méi)有砂芯。因此，由于禁止砂芯規(guī)格或較低芯位置的不精確性，在傳統(tǒng)砂型鑄造中不容易發(fā)生，從而導(dǎo)致鑄件壁厚不均勻。④綠色制造。砂子中沒(méi)有有機(jī)化學(xué)結(jié)合劑，塑料泡沫在超低溫下對(duì)自然環(huán)境無(wú)害，舊砂的利用率在95%以上。

6? 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工新技術(shù)的應(yīng)用

6.1 鍛造技術(shù)的應(yīng)用? 鍛造技術(shù)可以減輕發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的凈重，并改善成形的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的性能。經(jīng)過(guò)鍛造的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸具有更好的特性，并且鍛造的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸規(guī)格和相對(duì)密度更加緊湊。鍛造技術(shù)的常用技術(shù)包括全化學(xué)纖維無(wú)段鍛造技術(shù)和齒輪軸鍛造技術(shù)。按分段執(zhí)行全化學(xué)無(wú)纖維鍛造技術(shù)時(shí)，應(yīng)首先確定鍛造物體的方向。鍛造通常根據(jù)結(jié)晶的流入或伸長(zhǎng)取向和變形取向進(jìn)行，并且根據(jù)取向凝固后的鋼鑄件的性能高于鍛造的性能。齒輪鍛造技術(shù)有五種實(shí)用的方法：①整體鍛造：鑄鋼件的質(zhì)量和精度極高;②環(huán)鍛：要具備一定的專(zhuān)業(yè)技能和基本加工工藝，才能完成環(huán)鍛的方法;③自由鍛法：可以完成不同型號(hào)，規(guī)格，尺寸的鑄鋼件的生產(chǎn);④打底方法：適合批量生產(chǎn);⑤彎曲鍛造方法：非常容易成型，實(shí)際操作簡(jiǎn)單，機(jī)械加工制造量相對(duì)較大。性能小，壓力機(jī)的負(fù)荷能力不太高，并且具有很好的碳化硅晶須流入。

6.2 數(shù)控加工技術(shù)? CNC車(chē)床加工技術(shù)通常適用于發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械加工和車(chē)輛制造。數(shù)控車(chē)床加工技術(shù)不僅可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械的制造難度，而且可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械的精度，提高數(shù)控車(chē)床加工的生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)外許多大型品牌公司長(zhǎng)期以來(lái)將CNC車(chē)床加工技術(shù)引入生產(chǎn)加工行業(yè)，其實(shí)際應(yīng)用效果非常明顯，不僅保證了生產(chǎn)制造的質(zhì)量，而且節(jié)省了產(chǎn)品成本。

6.3 鑄造技術(shù)的應(yīng)用

6.3.1 消失模技術(shù)? 菲亞特、寶馬5系和其他公司都有自己的石蠟鑄造生產(chǎn)線和大規(guī)模經(jīng)營(yíng)。關(guān)鍵流程：①該模型被制成群集。常用的原料是石蠟或泡沫塑料。實(shí)體模型簇的規(guī)格與鑄件的規(guī)格一致。②在實(shí)體模型簇的表面刷防火涂料，然后風(fēng)干。③將風(fēng)干的實(shí)體模型簇埋在干燥的石英砂中，石英砂會(huì)因振動(dòng)而發(fā)生塑性變形，并在負(fù)壓下澆注以促進(jìn)模具殼的汽化。④將形狀記憶合金詳細(xì)填充到所有實(shí)體模型零件中，并等待形狀記憶合金在冷凝形成后產(chǎn)生鑄件。

6.3.2 半固態(tài)成形技術(shù)? 半固態(tài)成型的具體技術(shù)步驟相對(duì)簡(jiǎn)單。當(dāng)鋁合金處于液體和固體中間時(shí)，進(jìn)行連續(xù)混合，并且晶體外觀從以前的樹(shù)枝狀晶體改變?yōu)榱罹w。此時(shí)，鋁合金漿料具有極高的延展性，并且可以將漿料隨意填充到不同的凹模中以形成。半固態(tài)成型技術(shù)具有許多優(yōu)勢(shì)，例如：損壞率低，表面缺陷少，模殼壽命長(zhǎng)以及用于無(wú)法通過(guò)普通液體成型的零件的半固態(tài)成型技術(shù)。在新車(chē)的生產(chǎn)和制造中，廣州本田將半固態(tài)成型的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于柴油機(jī)鋁合金型材發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的生產(chǎn)和制造。

7? 結(jié)束語(yǔ)

公司和政府部門(mén)都應(yīng)高度重視產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和新技術(shù)在機(jī)械加工制造中的應(yīng)用。在現(xiàn)階段，我國(guó)的新技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家之間還存在一定差異。因此，有必要加大對(duì)新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用的資金投入范圍，積極與國(guó)外知名企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)交流和引進(jìn)技術(shù)，以增強(qiáng)我國(guó)新技術(shù)的實(shí)力。發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械加工制造，促進(jìn)工業(yè)市場(chǎng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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