發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋加工

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1、5.2發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋加工5.2.1氣缸蓋的功用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）氣缸蓋的功用氣缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)的五大件之一，位于發(fā)動(dòng)機(jī)的頂部，用螺栓按一定扭矩要求緊固在氣缸體是頂面上，在發(fā)動(dòng)機(jī)上的主要作用是：1）封閉氣缸體上部，與活塞頂部及氣缸壁共同形成燃燒室空間，并承受高溫高壓燃?xì)獾淖饔谩?）是頂置式氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)、進(jìn)排氣管、循環(huán)水管的裝配基體；若是輕型車或轎車氣缸蓋，還是凸輪軸的裝配基體。3）氣缸蓋底面上的冷卻水孔與頂面水套孔相同，形成冷卻循環(huán)水系統(tǒng)來冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室等高溫部分。2）氣缸蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)根據(jù)缸蓋在一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上的數(shù)量可

2、分為整體式缸蓋和分體式缸蓋等。車用內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋通常都是整體式的，即覆蓋全部氣缸（通常為四缸一蓋，六缸一蓋）。如圖5‐5所示。但對(duì)于重型柴油機(jī)（車用或船舶用）一般為單體氣缸蓋，即覆蓋著一個(gè)氣缸的氣缸蓋，或分塊式氣缸蓋（兩缸一蓋或三缸一蓋）。圖5‐5發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋外形示意圖氣缸蓋屬于復(fù)雜的多孔薄壁件，形狀一般為六面體，其上有氣門座孔、氣門導(dǎo)管孔、汽油機(jī)的活塞孔（柴油機(jī)的噴油孔及電熱塞孔）、其它的光孔及安裝螺栓孔。由于氣缸蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)作功過程中承受高溫高壓燃?xì)庾饔茫鵀楸ＷC氣缸蓋與氣缸套之間的密封，氣缸蓋還要受到很大的螺栓

3、預(yù)緊力。這樣對(duì)氣缸蓋的要求是要具有足夠的剛度、強(qiáng)度及耐熱性，以保證在氣缸體的壓力和熱應(yīng)力的作用下能可靠地工作。工作變形要小，與氣缸墊的結(jié)合面應(yīng)具有良好的密封性，以避免漏氣。另外氣缸蓋的冷卻非常重要，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這就要求循環(huán)水系統(tǒng)必須暢通，流阻最小，保證高溫區(qū)獲得良好的冷卻，并保證安裝在其上的零件能可靠地工作。5.2.2氣缸蓋的材料及毛坯常用的氣缸蓋材料主要采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、合金鑄鐵或鋁合金及鎂合金等材料?？ㄜ囉冒l(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋材料多以灰鑄鐵、合金鑄鐵或低銅鉻鑄鐵等為主，其機(jī)械性能、鑄造性能和耐熱性能較好；小型發(fā)

4、動(dòng)機(jī)的缸蓋多采用鋁合金材料，充分發(fā)揮其比重小、導(dǎo)熱性能好的特點(diǎn)，但剛性較差。隨著市場對(duì)高功率、高轉(zhuǎn)矩、低廢氣排放以及降低燃料使用量等需求的持續(xù)增長，這迫使大功率柴油發(fā)動(dòng)機(jī)需要不斷提高點(diǎn)火峰壓，使發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷大幅度增加。熱負(fù)荷及機(jī)械負(fù)荷的同時(shí)升高，使目前使用的常規(guī)鑄鐵和合金鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)已達(dá)到或超過了其使用上限。目前蠕鐵已逐漸在發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的鑄造生產(chǎn)領(lǐng)域得到應(yīng)用。缸蓋毛坯制造采用鑄造，鑄造方法取決于生產(chǎn)規(guī)模及零件的復(fù)雜程度。5.2.3氣缸蓋的技術(shù)要求發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有許多高精度要求的平面和孔系、

5、壁厚較薄的箱體類零件。為保證發(fā)動(dòng)機(jī)有良好的機(jī)械性能，其主要部位應(yīng)有嚴(yán)格的技術(shù)要求。如進(jìn)排氣門座圈錐面與導(dǎo)管孔的加工、氣缸蓋底面的平面度等。圖5‐6所示的是某車用4缸柴油機(jī)缸蓋幾項(xiàng)主要技術(shù)要求。圖5‐6發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋主要技術(shù)要求從圖中可看出：1）氣缸蓋頂平面平行度0.08，粗糙度Ra3.2um；2）氣缸蓋底平面平行度0.05、0.025/100；3）氣缸蓋頂平面與底平面平行度0.1；4）氣缸蓋進(jìn)排氣門座孔與導(dǎo)管孔的同軸度0.06；5）氣缸蓋氣門導(dǎo)管孔中心線與底面的垂直度0.05。此外進(jìn)排氣道壁表面必須清潔光滑，不得

6、有缺陷，否則會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能；而為確保冷卻水套的質(zhì)量必須做滲漏試驗(yàn)。關(guān)于缸蓋的詳細(xì)技術(shù)要求，可參照相應(yīng)的國家或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。5.2.4氣缸蓋加工工藝過程由于氣缸蓋的結(jié)構(gòu)、材料、產(chǎn)量、加工精度等要求的差異，各型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋工藝路線會(huì)有所不同，使用的加工設(shè)備也不同。如發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的前后端面與頂?shù)灼矫娴募庸ろ樞?，不同的產(chǎn)品就有不同的加工順序，然而發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的主要功能是相同的，因此氣缸蓋關(guān)鍵加工工藝方法應(yīng)該基本相同。表4‐1列出了其主要加工工序。表4‐1序工序內(nèi)容常用號(hào)設(shè)備1毛坯上線、檢查2粗銑頂面、底面專機(jī)粗銑過程中頂面

7、和底面互為基準(zhǔn)?；蚣庸ぶ行膶?精銑頂面機(jī)或加工方式同上，但尺寸精度、表面粗糙度、形狀精度均提高。加工中心4中間檢查5鉆鉸工藝孔定位基準(zhǔn)是上平面和側(cè)面3粗銑、半精銑進(jìn)排氣面專機(jī)4粗銑、半精銑前后端面或加工中5缸蓋螺栓孔加工心7前后端面和油道、回油孔加工；專機(jī)進(jìn)氣面及其孔系加工或加工中心精銑缸蓋底面61）進(jìn)排氣閥座底孔、導(dǎo)管底孔粗加工2）半精鏜進(jìn)排氣閥座底孔、導(dǎo)管底孔下圖表示的是進(jìn)氣閥座底孔、導(dǎo)管底孔半精加工定位示意圖。排氣閥座底孔、導(dǎo)管底孔半精加工定位及方法類似。而對(duì)于粗加工主要是精度要求低些。專機(jī)或加工中心1進(jìn)

8、、排氣導(dǎo)管壓裝專機(jī)0或加工中心1壓裝進(jìn)、排氣閥座專機(jī)1或加工中心1車進(jìn)氣門座錐面和鉸導(dǎo)管孔，如下圖所示；2車排氣門座錐面和鉸導(dǎo)管孔，方法同上；專機(jī)或加工中心1最終清洗專機(jī)41壓裝碗型塞51總成試漏專機(jī)617防銹1打印缸蓋流水號(hào)817終檢下線5.2.5氣缸蓋的工藝路線設(shè)計(jì)主要思路1）缸蓋加工工藝路線主要原則總的是：先面后孔、先粗后精、先主后次、先基準(zhǔn)后其他，大致過程是頂?shù)灼矫妗⑦^渡定位基