劉寒 葉菁

摘? 要：排氣歧管是保證汽車發(fā)動機正常運行的重要部件，是與發(fā)動機的各個缸體之間直接連接的，保證各缸體的排氣順暢，為了保證排氣歧管的加工品質(zhì)，防止排氣歧管在開槽后出現(xiàn)結(jié)構(gòu)形變。因此對排氣歧管的加工工藝進行優(yōu)化，主要是將排氣歧管的開槽工序放置在鉆進氣法蘭面孔后面、精銑進氣法蘭面的前面，進而避免了進氣面開槽引起的排氣歧管結(jié)構(gòu)形變問題，從而保證排氣歧管進氣法蘭面的平面度以及進氣面各孔的位置度。

關(guān)鍵詞：排氣歧管? 加工? 工藝

中圖分類號：U465.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）02（c）-0078-02

汽車排氣歧管是由多個帶有分歧的管路，主要工作職責(zé)是將發(fā)動機各個缸體的廢氣導(dǎo)入到總管路中，是與發(fā)動機缸體直接連接的，要求排氣歧管的設(shè)計盡可能地降低排氣的阻力，并且防止各個缸體排出氣體間的相互影響，當(dāng)下，排氣歧管的主要材質(zhì)是鑄鐵以及不銹鋼材料。排氣歧管的正常工作溫度處于600℃～650℃之間，然而，隨著發(fā)動機技術(shù)的進步、渦輪增壓器的使用以及催化技術(shù)的進步，甚至能夠超過920℃，并且還有著繼續(xù)上漲的態(tài)勢。另外，隨著發(fā)動機排氣要求越來越高，排氣歧管的布局也越來越復(fù)雜，在復(fù)雜的使用工況下會出現(xiàn)開裂、漏氣的問題，因此，研究汽車排氣歧管的加工要點，并對加工工藝進行合理規(guī)劃十分有必要，力求提高排氣歧管品質(zhì)，減少生產(chǎn)成本。

1? 排氣歧管加工工藝要點

排氣歧管的正常工作都處于高溫的環(huán)境中，并且工作的溫度也是不斷變化的，加之排氣歧管的形狀越來越不規(guī)則，各個部位的有效厚度也不盡相同，隨著溫度變化，過程中會出現(xiàn)排氣歧管各處熱脹冷縮疲勞形變量不一致的情況，為了減少排氣歧管的形變量，去除鑄造殘余應(yīng)力，要求在排氣歧管與缸體的連接面進行開槽加工。排氣歧管是通過鑄造的方式獲得的，材質(zhì)本身沒有得到徹底的失效處理，內(nèi)部會殘余有鑄造應(yīng)力。對排氣歧管進行開槽加工會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的變形，造成排氣歧管與缸體的工作表面精度超差，主要表現(xiàn)在表面位置度不達(dá)標(biāo)影響與缸體的裝配品質(zhì)，平面度不達(dá)標(biāo)影響與缸體的密封性，增加漏氣的概率，這些都會直接影響到發(fā)動機工作性能。由此可以看出，合理設(shè)計排氣歧管的加工工藝是十分重要的，可以有效保障排氣歧管的產(chǎn)品品質(zhì)。

2? 傳統(tǒng)排氣歧管加工工藝

傳統(tǒng)的排氣歧管加工一般分為5個步驟，分別是：第一，粗、精銑進氣法蘭面，運用專用夾具進行六點約束，用立銑床加工進氣法蘭面;第二，加工進氣法蘭面各個孔，運用加工中心對進氣法蘭面進行鉆、鉸、銑加工;第三，在加工中心上進行法蘭面銑削加工，并鉆孔、攻螺紋、加工密封槽;第四，在加工中心上進行凸臺銑削加工，并鉆孔、攻螺紋;第五，在加工中心上進行锪面。

3? 排氣歧管加工工藝優(yōu)化

排氣歧管進氣法蘭面槽口加工總共有3個地方，開槽口會影響排氣歧管的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，造成結(jié)構(gòu)形變，與此同時，可能會造成進氣法蘭面平面度以及進氣面各孔位置度不合格。為此，排氣歧管的開槽工藝不能放在工序的最后，應(yīng)當(dāng)放置在鉆進氣面各孔后面，精銑進氣法蘭面的前面。因此，優(yōu)化后的加工工藝為下列步驟。

第一，對進氣法蘭面進行銑削粗加工，運用專用夾具進行六點約束，加工設(shè)備為立銑床。

第二，加工進氣法蘭面各孔，夾具定位結(jié)合粗加工進氣法蘭面與內(nèi)流道定位點，加工設(shè)備為立式加工中心。

第三，加工槽口，定位方式為一面兩銷，加工設(shè)備為臥式銑床，見圖1。

第四，精銑進氣法蘭面，夾具定位方式與粗加工進氣法蘭面一致，保證進氣法蘭面各尺寸符合規(guī)定，加工設(shè)備為立式加工中心，見圖2。

第五，未完成的加工工序依照常規(guī)的排氣歧管加工方法進行即可，定位方式為一面兩銷，一面即進氣法蘭面，兩銷為基準(zhǔn)孔。

4? 結(jié)語

使用優(yōu)化后的排氣歧管加工工藝進行生產(chǎn)制造后，避免了進氣法蘭面開槽而引起的排氣歧管結(jié)構(gòu)形變的問題，有效控制了進氣法蘭面的平面度以及進氣面各孔的位置度符合圖紙標(biāo)準(zhǔn)要求，提升了排氣歧管的整體工件品質(zhì)，降低了排氣歧管的加工成本，為企業(yè)帶來了更好的經(jīng)濟收益。

參考文獻

[1] 王軍，劉配勇，王興國.某發(fā)電機組用柴油機排氣歧管熱應(yīng)力仿真與分析[J].汽車實用技術(shù)，2018（18）：123-126.

[2] 張俊紅，張玉聲，王健，等.高溫環(huán)境下汽油機排氣歧管振動特性及疲勞壽命研究[J].振動與沖擊，2017，36（13）：33-40.

[3] 駱旭薇，石勇，李斌，等.應(yīng)用FEA-CFD耦合方法對某增壓柴油機排氣歧管的開裂失效分析及設(shè)計改進[J].內(nèi)燃機工程，2015，36（6）：144-150.

[4] 包維霞，王立新，黃佐華，等.排氣歧管形式和加工工藝對汽油機性能影響的研究[J].內(nèi)燃機工程，2012，33（3）：64-67，74.

[5] 韓文艷，許思傳，鄧瀟，等.渦輪特性曲線優(yōu)化與缸內(nèi)直噴汽油機排氣歧管匹配研究[J].汽車技術(shù)，2012（2）：19-23.

[6] 黃鍵，林曉輝，嚴(yán)世榕.基于FLUENT的柴油機排氣歧管內(nèi)流場的數(shù)值模擬[J].福州大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，38（1）：80-85.