發動機機械加工新技術及應用

郝琳

摘要：隨著時代的發展，自主創新變得越來越重要。各個領域都在經歷著巨大的變革。在發動機加工制造領域中也是如此。實際的轉換方法是基于新技術應用的連續產品。研發，改進和應用，提高了機械加工制造的生產率，提高了機械加工制造的經濟價值;節省相關的電能或資源，從而可以將產品成本降低到更大的水平;提高發動機機械及發動機的質量和質量精密度，提高了發動機的使用壽命。本文專門介紹了發動機加工制造的實際新技術應用和具體應用。實際上，根據發動機加工制造技術在汽車制造業中的具體應用，力爭發動機加工制造新技術的應用價值。

關鍵詞：重要性;機械加工;新技術;發動機

中圖分類號：TK406? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）10-0211-02

0? 引言

作為我國第二大經濟發展產業鏈，工業生產是我國社會經濟發展的支撐產業鏈。機械制造業的發展正在對工業生產和銷售市場的發展以及社會經濟的發展造成直接危害。在我國推動的銷售市場經濟結構下，工業生產和銷售市場以及機械加工行業必須表現出足夠的豐富性。隨著銷售市場的激烈競爭，增強公司自身的優勢已成為解決激烈的市場需求，提升銷售市場魅力的必由之路。但是，當今的發動機加工制造技術是普遍的問題，例如產品成本高，原材料消耗大，生產和制造原材料差，產品質量不合格以及生產和建造時間長。因此，增強公司自身優勢的關鍵方法是產品開發，應用和新技術應用的改進，并且這種方法需要成為永久性的循環系統。

1? 發動機工作過程及重要性

1.1 發動機工作過程? 發動機工作的全過程分為三個部分。第一部分是基于往復運動來增加缸體的容量。在實際工作中，活塞桿首先在帶有進氣口的發動機曲軸上進行左右主題活動，以促進汽缸內蒸汽量的緩慢膨脹和外部產生的大氣壓差。氣缸進氣口完工的機會是在最小限度運行時的曲軸。第二部分是基于釋放的能量來產生驅動力的。實際工作是基于關閉旁通閥和自動排氣閥來促進發動機曲軸進行自頂向下的健身運動。另外，蒸汽體被成功地還原和混合。另外，根據點火線圈的點火減少并帶走氣體，釋放能量。促進發動機曲軸在左右健身運動中產生驅動力;第三部分是利用連桿的促進作用來促進車輛的健身鍛煉。在實際工作中，首先打開排氣門，曲軸利用連桿的促進作用，在曲軸工作壓力的作用下，成功地將氣缸內的有機廢氣排出，將車輛從靜態數據提升到統一。

1.2 發動機加工技術的重要性? 一個完整的車輛是由多個零部件組裝而成的，但是發動機是其最重要的組成部分，就像心血管系統一樣。因此，發動機的生產和加工技術尤為重要。如果不能保證發動機的質量，那么車輛的行駛安全性、使用壽命以及安全駕駛的舒適性將一無所有，這些組件會造成功能危險和使用壽命危險，導致道路交通事故，從而威脅駕駛員和乘客的人身安全。

2? 連桿

傳統上，用于生產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，可以立即通過空氣冷卻獲得必要的特性，而無需進行熱處理。

2.2 粉末鍛造? 粉末鍛造是一種新的裝飾材料技術，是一種通過粉末冶金和鍛造地緊密結合而產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成型坯加熱后，在密閉的測試模具中鍛造零件的成型過程。

3? 凸輪軸

3.1 凸輪軸的材料? 在此階段，發動機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不足，一些制造商選擇了“氬弧重熔熱處理”技術來強化凸輪軸的表面，并使用電隔離束來控制凸輪軸的表面。通過這種加工技術生產的發動機凸輪軸具有良好的耐磨性和耐熱性，較高的生產和制造合格率，并且在熱處理之前具有良好的加工性能。該加工技術的整個過程包括清洗、整體加熱、部分重熔熱處理和整體冷卻四個過程。

發動機凸輪軸加工過程的關鍵是：①熱套管法為常溫狀態，外部零件的孔和內部無縫鋼管的直徑均已滿。在安裝之前，先加熱外部零件（凸輪軸，聯軸器），然后冷卻內部無縫鋼管。這種類型的處理技術可以在短時間內以徑向規格和視角水平的高精度執行整個連接過程。②管內擠壓成型膨脹法利用滾動擠壓成型的基本原理來促進厚壁無縫鋼管在帶槽外部的局部膨脹。可以使用一種特殊的擠出成型工具，該工具包含擠出成型的干擾，使其越過連接管，從而使連接管產生塑性變形和增大。

3.3 裝配式凸輪軸制造工藝特點? 預制的發動機凸輪軸是必須提及的顛覆性創新技術應用。與傳統的一體式發動機凸輪軸相比，具有質量輕、生產成本低、原料有效利用的優點。

預制發動機的凸輪軸是通過對凸輪軸，空心軸體和支撐電動機軸等的原材料進行升級和匹配，分離精加工而制成的，然后通過某種類型的接口方法進行安裝。凸輪軸通常由碳鋼或粉末狀煅燒原料制成，而軸體由空心無縫管制成。碳鋼凸輪軸通過冷，熱精密鍛造成形，并進行感應淬火或氮化。凸輪軸也可以由粉末制成。煅燒的原材料根據高精度煅燒成型技術進行煅燒和成型。

4? 曲軸

4.1 表面感應淬火? 加強原理：增加表面材料的強度，電弧產生殘余壓縮應力。增強實際效果：提高零件的彎曲疲勞強度，鍛鋼發動機的曲軸大于80%，灰鑄鐵發動機的曲軸約為20%。鋼制電動機軸和弧面層的熱處理和淬火：它是現階段最大的發動機曲軸加工技術組成。它通常用于超重型和高爆炸壓力的發動機，但是其加工技術具有很大的難度（變形，硬化層的均勻性，電弧加工性能等）。

4.2 氮化? 強化原理：表面上會形成一層堅硬的底層，電弧會產生殘余的壓縮應力。增強實際效果：提高彎曲疲勞強度，鍛鋼發動機曲軸為30%至60%;灰鑄鐵發動機曲軸為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際強化效果而屬于整體表面處理工藝，對環境造成污染等缺點，將逐步被淘汰。

4.3 圓角滾壓? 強化原理：電弧產生較大的殘余低壓應力場，表面原料經過冷加工和硬化。增強實際效果：提高零件的彎曲疲勞強度，鍛鋼發動機的曲軸超過80%，灰鑄鐵發動機的曲軸超過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，逐漸被具有高抗壓強度，屈服強度，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，成分控制法規高，流動性差和聚集性大的缺陷。蠕墨鑄鐵具有球墨鑄鐵的抗壓強度，與灰鑄鐵相比具有類似的抗振，傳熱能力和鍛造特性。它越來越多地用于大功率發動機氣缸套和柴油發動機氣缸蓋。

5.2 缸體、缸蓋的鑄造方法? 傳統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。具有相對較快發展的新型鍛造方法是消失模技術和半固態成形技術的關鍵。

消失模技術是一種出色的鍛造方法。其技術要點是將類似于鑄造規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，風干后，將其埋入干燥的石英砂中并搖動形狀，然后倒入在負壓下蒸發實體模型。液態金屬占據了實體模型零件，鑄件是在冷凝和冷卻后生產的。它的優點是：①高精度鑄件。機加工過程不需要牙齒模型，沒有分析表面，也沒有砂芯，因此鑄件沒有毛刺，毛刺和拔模斜度，并減少了由鐵芯成分引起的規格差異。鑄件具有良好的工藝性能，并且剩余的機加工量很小。與傳統的鍛造方法相比，可將機加工產量降低40%至50%。②設計方案靈活。根據泡沫塑料模具的成分，可以鑄造出高寬比復雜的鑄件。③傳統鍛造沒有砂芯。因此，由于禁止砂芯規格或較低芯位置的不精確性，在傳統砂型鑄造中不容易發生，從而導致鑄件壁厚不均勻。④綠色制造。砂子中沒有有機化學結合劑，塑料泡沫在超低溫下對自然環境無害，舊砂的利用率在95%以上。

6? 發動機機械加工新技術的應用

6.1 鍛造技術的應用? 鍛造技術可以減輕發動機曲軸的凈重，并改善成形的發動機曲軸的性能。經過鍛造的發動機曲軸具有更好的特性，并且鍛造的發動機曲軸規格和相對密度更加緊湊。鍛造技術的常用技術包括全化學纖維無段鍛造技術和齒輪軸鍛造技術。按分段執行全化學無纖維鍛造技術時，應首先確定鍛造物體的方向。鍛造通常根據結晶的流入或伸長取向和變形取向進行，并且根據取向凝固后的鋼鑄件的性能高于鍛造的性能。齒輪鍛造技術有五種實用的方法：①整體鍛造：鑄鋼件的質量和精度極高;②環鍛：要具備一定的專業技能和基本加工工藝，才能完成環鍛的方法;③自由鍛法：可以完成不同型號，規格，尺寸的鑄鋼件的生產;④打底方法：適合批量生產;⑤彎曲鍛造方法：非常容易成型，實際操作簡單，機械加工制造量相對較大。性能小，壓力機的負荷能力不太高，并且具有很好的碳化硅晶須流入。

6.2 數控加工技術? CNC車床加工技術通常適用于發動機的機械加工和車輛制造。數控車床加工技術不僅可以降低發動機機械的制造難度，而且可以提高發動機機械的精度，提高數控車床加工的生產能力、經濟效益。國外許多大型品牌公司長期以來將CNC車床加工技術引入生產加工行業，其實際應用效果非常明顯，不僅保證了生產制造的質量，而且節省了產品成本。

6.3 鑄造技術的應用

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

6.3.2 半固態成形技術? 半固態成型的具體技術步驟相對簡單。當鋁合金處于液體和固體中間時，進行連續混合，并且晶體外觀從以前的樹枝狀晶體改變為粒狀晶體。此時，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。半固態成型技術具有許多優勢，例如：損壞率低，表面缺陷少，模殼壽命長以及用于無法通過普通液體成型的零件的半固態成型技術。在新車的生產和制造中，廣州本田將半固態成型的關鍵技術應用于柴油機鋁合金型材發動機缸體的生產和制造。

7? 結束語

公司和政府部門都應高度重視產品的開發和新技術在機械加工制造中的應用。在現階段，我國的新技術水平與發達國家之間還存在一定差異。因此，有必要加大對新技術的研發和應用的資金投入范圍，積極與國外知名企業進行產業交流和引進技術，以增強我國新技術的實力。發動機的機械加工制造，促進工業市場與社會經濟的發展。

參考文獻：

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