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摘要：發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋座圈經(jīng)常與高溫高壓的燃?xì)庀嘟佑|，承受著較高的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷，這要求座圈有較高的耐磨性和密封性，若發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋進(jìn)、排氣座圈的環(huán)帶密封帶及對(duì)導(dǎo)管孔跳動(dòng)值不良，將會(huì)使氣門在工作時(shí)發(fā)生中心偏移，導(dǎo)致有害的熱傳導(dǎo)和氣門及導(dǎo)管孔的快速磨損，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率、油耗及性能，故座圈和導(dǎo)管孔的加工精度提出了較高要求。其加工工藝設(shè)計(jì)也越來越受到重視。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī) 缸蓋 工藝設(shè)計(jì)

近年來，發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)作為機(jī)械設(shè)計(jì)的重要方面，在一定范圍內(nèi)取得了實(shí)質(zhì)性的成果。為保證發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋能夠承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷，需要保證缸蓋配氣的密封性，故在缸蓋加工過程，對(duì)缸蓋進(jìn)、排氣座圈方面的工藝要求也越來越高，如我司生產(chǎn)的LJ465Q-2A缸蓋，其座口環(huán)帶跳動(dòng)值小于0.05mm，座圈粗糙度小于Ra0.8，環(huán)帶密封帶寬度1.3±0.1。

一、生產(chǎn)工藝流程

發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋毛坯一般為合金鑄鋁件，作為發(fā)動(dòng)機(jī)上關(guān)鍵零部件之一，加工精度要求較高，加工工藝復(fù)雜，而其加工質(zhì)量直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能。通過不斷的考察和研究，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋加工的生產(chǎn)工藝已經(jīng)逐漸成熟，基本能滿足精度要求。其中對(duì)于缸蓋關(guān)鍵工序的座圈和導(dǎo)管孔加工工藝，一般采用復(fù)合锪座圈底孔及部分導(dǎo)管底孔流程主要是先對(duì)缸蓋毛坯上線檢查——轉(zhuǎn)鉸加工導(dǎo)管底孔，座圈底孔——?dú)忾T導(dǎo)管，氣門座圈壓裝——锪鉸氣門導(dǎo)管孔，氣門座圈——座圈環(huán)帶試漏——成品下線。整個(gè)工藝過程中，在锪鉸氣門座圈，氣門導(dǎo)管孔工序直接關(guān)系座圈對(duì)導(dǎo)管孔的跳動(dòng)值的實(shí)現(xiàn)。

二、重點(diǎn)工藝

隨著現(xiàn)代汽車行業(yè)的競爭日益加劇，加工進(jìn)、排氣座圈孔和導(dǎo)管孔的加工已作為衡量發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋精加工的重要關(guān)鍵工序之一，其形位公差和精度的要求也越來越高，越來越受到各發(fā)動(dòng)機(jī)工廠重視。經(jīng)過較長時(shí)間的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋進(jìn)、排氣座圈和導(dǎo)管孔的加工工藝已經(jīng)逐漸成型，一般采用復(fù)合锪座圈底孔及槍鉸導(dǎo)管底孔，我司缸蓋線在工藝規(guī)劃時(shí)吸收了同行的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，在座圈和導(dǎo)管孔的加工上進(jìn)行了有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

三、缸蓋進(jìn)、排氣座口的工藝改進(jìn)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)在社會(huì)發(fā)展中的比重有所增加，是現(xiàn)代汽車行業(yè)發(fā)展必不可少的一部分。發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的工藝設(shè)計(jì)影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，與整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)性能之間有著不可分割的聯(lián)系，因此，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋工藝要求越來越高。

發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，零件表面分布著許多孔特征和槽特征，如排氣門座孔、氣門導(dǎo)管孔等，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋進(jìn)、排氣座圈加工工藝與發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能有著不可分割的聯(lián)系。近年來，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋設(shè)計(jì)工藝雖然缺德了實(shí)質(zhì)性的成果，但也存在一些問題，可以采用對(duì)缸蓋加工線進(jìn)行全新設(shè)計(jì)的方式，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋進(jìn)、排氣座口工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋在組成方面，是一個(gè)能夠承載多種零件組合的主體零件，其加工質(zhì)量與發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能之間有著必然的聯(lián)系，是機(jī)床廠家和發(fā)動(dòng)機(jī)廠家非常重視的方面。由于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋加工工藝復(fù)雜，加工精度要求較高，毛坯成本也比較高，在加工前，要進(jìn)行虛擬加工，使相關(guān)的設(shè)計(jì)、制造人員加深對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋可制造性能進(jìn)行判斷了解，減少加工時(shí)間。在進(jìn)行加工時(shí)，可以采取適當(dāng)合并工序的方式，保證零件尺寸加工精度的要求。

發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體組的重要組成部分，主要用來密封氣缸的頂部，與氣缸以及活塞頂部組成燃燒室，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的形狀和結(jié)構(gòu)都極為復(fù)雜，在承受熱負(fù)荷時(shí)，缸蓋容易變形，破壞氣門和氣缸蓋的密封性。由于汽缸蓋要求有足夠的剛度和強(qiáng)度，在進(jìn)行材料選擇時(shí)，要考慮到機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、材料鑄造等因素。

氣門座圈在壓入過程中，會(huì)留出缸蓋壁厚的加工余量，切除過大變形量來滿足加工精度的要求，這與切削過程有一定的相似之處，當(dāng)?shù)毒唠x開刀件之后，加工變形量會(huì)產(chǎn)生回彈，可以對(duì)切削力引起的工件變形進(jìn)行補(bǔ)償，提高加工精度。車刀做向軸進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨著主軸旋轉(zhuǎn)，這時(shí)候加工量和切削力都非常小，相對(duì)來說，座口對(duì)導(dǎo)管孔跳動(dòng)以及表面粗糙度等精度加工有所提高。

锪刀頭的形狀為四方形，棱角分明，容易發(fā)生摩擦，加之锪刀頭的刀體壁比較薄，受切削力作用產(chǎn)生的應(yīng)力相對(duì)較為集中，對(duì)刀體造成損害的可能性較大，使刀座剛性發(fā)生一定變化；圓形無邊無棱，可以將锪刀頭的形狀由四方形改為圓形，能夠有效避免切削力產(chǎn)生的應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而提高刀體的剛性。

滑塊導(dǎo)向的精度與各個(gè)面的配合精度的聯(lián)系十分緊密，當(dāng)冷卻液中的一些細(xì)小顆粒進(jìn)入到滑塊導(dǎo)向面中，能夠使滑塊與刀體的導(dǎo)向槽接觸，發(fā)生磨損。對(duì)滑塊的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的改進(jìn)刻不容緩，可以使其與螺紋形成無間隙貼合，沿45°方向進(jìn)行無間隙滑動(dòng)，減小磨損量，提高加工精度，延長其使用壽命。

缸蓋的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能以及整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)都帶來非常積極有利的影響，是現(xiàn)代汽車行業(yè)必然面臨的競爭趨勢?？梢酝ㄟ^對(duì)機(jī)床刀箱夾具進(jìn)行改造，采用濕法、干法和比較法對(duì)水道、油道和閥座等進(jìn)行密封測驗(yàn)，新增氣門閥座導(dǎo)管孔精加工機(jī)床，有效保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

四、結(jié)束語

在采用HSK整體式刀柄結(jié)構(gòu)，保證了載同一軸線上采用車削座圈錐面和槍鉸導(dǎo)管孔時(shí)，能夠很好的保證座圈對(duì)導(dǎo)管孔的同軸度、跳動(dòng)值，同時(shí)采用锪車削加工座圈有效避免了因原XFU自動(dòng)化锪削方式引起的刀刃磨損較快時(shí)，磨損缺陷會(huì)在復(fù)制到環(huán)帶密封帶上的問題。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)性能的實(shí)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋進(jìn)、排氣座圈的加工工藝是不可忽視的要素，必須做好其加工工藝設(shè)計(jì)工作。