發(fā)動機機械加工新技術(shù)及應(yīng)用

陳新華 謝映秋 韋江林

摘 要：隨著時代的發(fā)展，科技創(chuàng)新越發(fā)的重要，各行各業(yè)都在發(fā)生著巨大的變革，發(fā)動機機械加工行業(yè)也同樣如此，其具體變革方式是通過新技術(shù)的不斷的研發(fā)、完善及應(yīng)用，提高機械加工的生產(chǎn)效率以及機械加工的經(jīng)濟價值;節(jié)省相關(guān)能源或資源，進而使生產(chǎn)成本能最大程度的減少;提高發(fā)動機機械及發(fā)動機的品質(zhì)與精度，延長發(fā)動機的使用壽命。本文旨在介紹發(fā)動機機械加工的具體新技術(shù)及實際應(yīng)用，具體通過發(fā)動機機械加工技術(shù)在汽車行業(yè)的實際運用，力爭發(fā)動機機械加工新技術(shù)的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：重要性 機械加工 新技術(shù) 發(fā)動機

工業(yè)作為我國的第二大經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，是我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)。機械加工業(yè)的發(fā)展走向直接性的影響著工業(yè)市場的發(fā)展和國民經(jīng)濟的發(fā)展，在我國實行的市場經(jīng)濟體制下，工業(yè)市場和機械制造業(yè)需要展現(xiàn)出充足的市場活力。伴隨著市場的激烈競爭，加強企業(yè)自身優(yōu)勢已成為應(yīng)對激烈的市場競爭、促進市場活力的唯一捷徑。但當(dāng)前的發(fā)動機機械加工技術(shù)普遍存在生產(chǎn)成本高、材料浪費嚴重、生產(chǎn)材料欠佳、生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)、生產(chǎn)工時長等問題。因此加強企業(yè)自身優(yōu)勢的重要渠道便是新技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用及完善，且此方法需呈永久性的循環(huán)狀態(tài)。

1 發(fā)動機工作過程及重要性

1.1 發(fā)動機工作過程

發(fā)動機的工作過程分3部分。第一部分是通過活塞運動增加氣缸氣體容積。具體工作是先使活塞在進氣曲軸上進行上下活動，促使氣缸內(nèi)的氣體容積逐漸增大與外界形成較大的壓強差，氣缸的進氣結(jié)束時機是當(dāng)發(fā)動機曲軸運行到最低處時;第二部分是通過釋放熱能產(chǎn)生驅(qū)動力。具體工作是通過關(guān)閉進氣閥和排氣閥，促使曲軸在進行自下而上的運動同時也將氣體成功壓縮并混合，與此同時通過火花塞點燃壓縮氣體并進行熱能的釋放，促使曲軸在上下運動中產(chǎn)生驅(qū)動力;第三部分是利用連接桿的推動作用帶動汽車運動。具體工作是先打開排氣閥門，發(fā)動機曲軸利用連接桿的推動作用，并在發(fā)動機曲軸壓力作用下成功地將氣缸內(nèi)的廢氣排出，促使汽車由靜態(tài)化變成動態(tài)化。

1.2 發(fā)動機加工技術(shù)的重要性

一輛完整的汽車是由多個零部件組裝而成的，但發(fā)動機是其最重要的組成部分，他對汽車的重要性就如同心臟對人的重要性。因此發(fā)動機的加工技術(shù)是至關(guān)重要的，如果發(fā)動機無法得到質(zhì)量保證，汽車的行駛安全、汽車的壽命、駕駛舒適度等都將是紙上談兵，而且還會對汽車的其他零部件產(chǎn)生功能影響和壽命影響，甚至還會造成交通事故的產(chǎn)生，進而威脅到駕駛者和乘客等生命財產(chǎn)安全。

2 發(fā)動機機械加工技術(shù)

2.1 鍛造技術(shù)

鍛造技術(shù)主要是通過對先進工藝的利用達到自動化操作的目的，常用設(shè)備有精整液壓機、自動感應(yīng)器等，此外還應(yīng)該持續(xù)追蹤測量模具的參數(shù)，將鍛件數(shù)據(jù)與規(guī)定的參數(shù)值持續(xù)的進行對比，經(jīng)過分析研究制定出最高效率的數(shù)據(jù)，為了促使質(zhì)量得到進一步的保證，應(yīng)增加對自動化設(shè)備和系統(tǒng)的日常維護與監(jiān)督技術(shù)掌握自動化的運營狀況，進而促使曲軸的制作水平得到全面的提高。

2.2 數(shù)控加工技術(shù)

數(shù)控加工技術(shù)首先設(shè)定好操作程序及相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)，通過技術(shù)人員進行專業(yè)的設(shè)備操作完成最終的切割工作，為更好的保證曲軸的精準(zhǔn)度，可以通過引進國外的先進設(shè)備來實現(xiàn)，如數(shù)控車床等，同時為了更大程度的保證質(zhì)量，還應(yīng)加大監(jiān)督力度，防止曲軸出現(xiàn)批量性的變形等問題，此技術(shù)進一步使切割工作的精細度得到質(zhì)量保證，促使曲軸因為品質(zhì)的提高贏得更大的市場份額。

2.3 鑄造技術(shù)

鑄造技術(shù)是一項擁有多道生產(chǎn)工序的技術(shù)，對材料、對設(shè)備等都有一定的質(zhì)量要求。首先曲軸材料可經(jīng)歷淬火，且在經(jīng)歷淬火后無任何質(zhì)量不良等反應(yīng);其次用于熔煉的鍋爐設(shè)備需具備大功率的特點;再選擇合適的光譜儀分析器具。鑄造技術(shù)中在進行材料處理時，采用復(fù)合型材料，提高鑄造技術(shù)的生產(chǎn)效率，同時也降低了生產(chǎn)成本。在熔煉的過程中，將熔煉的基本信息進行公開，方便技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)和查看熔煉中出現(xiàn)的問題，最大程度的杜絕或降低熔煉問題的影響力。

3 發(fā)動機機械加工新技術(shù)的應(yīng)用

3.1 鍛造技術(shù)的應(yīng)用

鍛造成形技術(shù)可以減輕曲軸的重量，使成型后的曲軸性能比經(jīng)歷過鑄造工藝后曲軸性能好，且鍛造成形后的曲軸尺寸、密度更加緊湊等。鍛造技術(shù)中常用的技術(shù)有全纖維分段模鍛技術(shù)和曲柄軸鍛造技術(shù)。在實施全纖維分段模鍛技術(shù)時首先應(yīng)辨清被鍛造物體的方向，通常按照晶粒的流向或拔長方向和變形方向進行鍛造，通過方向設(shè)定后的鍛件性能要高于其它形式的鍛件性能。此種鍛造技術(shù)常適用于萬噸模鍛水壓機等設(shè)備中。而曲柄軸鍛造技術(shù)尤其在日本的汽車制造行業(yè)使用技術(shù)非常先進且熟練。曲柄鍛造技術(shù)具體使用方法有5種：①塊鍛法：對鍛件的品質(zhì)、精度要求極高;②環(huán)鍛法：需具備一定的操作技能和工藝基礎(chǔ)才可實現(xiàn)環(huán)鍛法;③模鍛法：可實現(xiàn)不同型號、不同大小的鍛件生產(chǎn);④鐓鍛法：支持大批量生產(chǎn);⑤彎鍛法：容易成形，操作簡便，機械加工量相對較小，對壓機噸位要求不高且具有很好的金屬纖維流向。

3.2 數(shù)控加工技術(shù)

數(shù)控加工技術(shù)常適用于汽車的發(fā)動機機械加工中，數(shù)控加工技術(shù)不僅可以降低發(fā)動機機械生產(chǎn)難度，還可以提高發(fā)動機機械的精準(zhǔn)度以及提高數(shù)控加工的產(chǎn)能效益。國外很多大品牌汽車公司早已將數(shù)控加工技術(shù)引用到汽車加工領(lǐng)域中，而且應(yīng)用效果非常顯著，不僅有生產(chǎn)質(zhì)量的保證且還節(jié)省了生產(chǎn)成本。

3.3 鑄造技術(shù)的應(yīng)用

鑄造技術(shù)在發(fā)動機機械加工中多用于缸體、缸蓋的鑄造，新的鑄造技術(shù)包括消失模技術(shù)和半固態(tài)成形技術(shù)。

（1）消失模技術(shù)：菲亞特、寶馬等公司都有自己的消失模鑄造生產(chǎn)線且規(guī)模較大。主要工序a、先制作模型簇，所用材料為石蠟或者泡沫，模型簇尺寸與鑄件尺寸一致;b、在模型簇外層刷耐火涂料，并將其烘干;c、把烘干后的模型簇埋在干石英砂中通過震動塑性，并在負壓下進行澆注，促使模具氣化;d、將液態(tài)金屬完整充斥在整個模型位置中，待液態(tài)金屬冷卻凝固后便形成了鑄件。消失模技術(shù)的優(yōu)點是：①在生產(chǎn)中無需取模，由于沒有砂芯和分型面，也便沒有了毛刺、拔模斜度、飛邊等問題以及型芯組合中的尺寸誤差的問題，且生產(chǎn)出的鑄件表面質(zhì)量也較好，后期加工量較少，因此提高了鑄件精度;②所用的型砂中沒有化學(xué)接劑，且舊砂可回收利用，回收率超過95%，以及在低溫下泡沫塑料對環(huán)境的危害較小，促使整個生產(chǎn)屬于清潔生產(chǎn);③消失模技術(shù)設(shè)計靈活，各種復(fù)雜的鑄件都可以通過泡沫塑料模片組合實現(xiàn)。

（2）半固態(tài)成形技術(shù)：半固態(tài)成型技術(shù)具體操作較為簡單，在合金處于液態(tài)與固態(tài)之間時對其進行連續(xù)性的攪拌，晶形狀由之前的樹枝晶變?yōu)楝F(xiàn)在的粒狀晶。這時的合金漿料形狀可塑性極強，漿料可以任意填充在不同的型腔內(nèi)，進而成形。半固態(tài)成形技術(shù)的優(yōu)點眾多，如：報廢率低、表層缺陷較少、模具壽命長、普通液態(tài)不能成形的零件半固態(tài)成形技術(shù)均可以做到等。本田公司在最新款轎車的生產(chǎn)中，便將半固態(tài)成形技術(shù)應(yīng)用在柴油機鋁合金缸體的生產(chǎn)中。

4 結(jié)束語

發(fā)動機機械加工新技術(shù)的應(yīng)用無論是對企業(yè)自身還是對使用客戶亦或是整個工業(yè)市場都提供了不小的便利，甚至新技術(shù)的應(yīng)用有利于促進我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，因此無論是企業(yè)還是政府都應(yīng)重視機械加工新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，但目前我國的新技術(shù)應(yīng)用水平與發(fā)達國家之間還存在著一定的差距，因此，還應(yīng)加大對新技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的投入力度，并積極地與國外的優(yōu)秀企業(yè)進行技術(shù)交流和技術(shù)引進，進而提高我國的發(fā)動機機械加工的新技術(shù)水平，促進工業(yè)市場與國民經(jīng)濟的發(fā)展。

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