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汽车连杆加工工艺路线_汽车连杆加工生产线

tamoadmin 2024-07-30 人已围观

简介1.曲轴加工要求2.汽车的“平台”到底是什么意思?为什么有的车是同一个平台?3.4连杆悬挂和扭力梁悬挂在生产的时候成本相差多少?高尔夫7可以改成4连杆不,如果可以下来要多少钱呢?4.曲轴是如何加工出来的?大概分几步?5.本厂是生产数控机床的,企业简介要怎么写?20世纪70年代以前,发动机曲轴粗加工用的加工方式是多刀车床车削曲轴主轴颈和连杆轴颈。用这种方式加工精度较低、柔性很差、工序质量稳定性低,且

1.曲轴加工要求

2.汽车的“平台”到底是什么意思?为什么有的车是同一个平台?

3.4连杆悬挂和扭力梁悬挂在生产的时候成本相差多少?高尔夫7可以改成4连杆不,如果可以下来要多少钱呢?

4.曲轴是如何加工出来的?大概分几步?

5.本厂是生产数控机床的,企业简介要怎么写?

汽车连杆加工工艺路线_汽车连杆加工生产线

20世纪70年代以前,发动机曲轴粗加工用的加工方式是多刀车床车削曲轴主轴颈和连杆轴颈。用这种方式加工精度较低、柔性很差、工序质量稳定性低,且容易产生较大的内部应力,难以达到合理的加工余量。在粗加工后一般需要进行去应力回火处理,释放应力。因此粗加工需要给后续精加工工序留较大的加工余量,以去除弯曲变形量。曲轴精加工用的是普通磨削工艺,一般用MQ8260曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光。通常靠手工操作,加工质量不稳定,废品率较高。

20世纪70年代到80年代左右,曲轴粗加工用CNC车削、CNC外铣加工,加工状况有所改善。精加工仍以普通磨床磨削工艺为主。

20世纪80年中期又出现了CNC内铣工艺,CNC内铣加工性能指标要高于CNC外铣加工,尤其是对于锻钢曲轴,内铣更有利于断屑。精加工工艺多用半自动曲轴磨床,头架和尾座同步传动,加工精度有一定的提高。

1985年到1990年左右开发出了曲轴车拉、车-车拉工艺,该工艺具有精度高、效率高等优点,特别适合于平衡块侧面不需要加工且轴颈有沉割槽(包括轴向沉割槽)的曲轴,加工后曲轴可直接进行精磨,省去粗磨工序。曲轴精加工已少量用数控磨床磨削工艺,尺寸的一致性得到改善。

20世纪90年代中期又开发出CNC高速外铣,它对平衡块侧面需要加工的曲轴,比CNC车削、CNC内铣、车-车拉的生产效率还要高。另外,CNC车-车拉工艺加工连杆轴颈要二道工序,CNC高速外铣只要一道工序就能完成,具有以下优点:切削速度高(可高达350m/min)、切削时间较短、工序循环时间较短、切削力较小、工件温升较低、刀具寿命高、换刀次数少、加工精度更高、柔性更好。所以CNC高速外铣将是曲轴主轴颈和连杆轴颈粗加工的发展方向。精加工使用数控磨床,用静压主轴、静压导轨、静压进给丝杠(砂轮头架)和线性光栅闭环控制等控制装置,使各尺寸公差及形位公差得到可靠的保证,精加工还广泛使用数控砂带抛光机进行超精加工,经超精加工后的曲轴轴颈表面粗糙度至少提高一级精度。

20世纪90年代开发的CBN高速磨削。英国LANDIS公司生产的曲轴磨床,磨削速度高达120m/s,用扒皮法一次装夹从毛坯到精磨完毕,耗时仅几分钟的时间。这将会出现以磨代替其它粗加工工艺的新局面。

进入21世纪以后,复合加工工艺已进入曲轴制造业中。复合机床应具有工序集成功能,多种加工集成功能。奥地利WFL公司生产的卧式车铣复合加工中心(图3为M40G型)能在曲轴硬化前“一次装夹,全部加工”,加工后的曲轴可直接转入精加工工序;曲轴精加工方面,也出现了工序集成的CBN数控磨床,即一次装夹磨削全部曲轴主轴颈和连杆轴颈(摆动跟踪磨削)。

由以上演变可以看出,曲轴的加工工艺正向着高速、高效、复合化方向发展。目前较为流行的粗加工工艺是主轴颈用车-车拉工艺和高速外铣,连杆颈用高速随动外铣,全部用干式切削;精加工用数控磨床加工,具有自动进给、自动修正砂轮、尺寸和圆度自动补偿、自动分度和两端电子同步驱动等功能。主轴颈和连杆颈可一次装夹全部磨削完毕;超精加工用数控砂带抛光机,带尺寸控制装置。

典型曲轴加工先进装备性能简介 CNC高速随动外铣:现介绍一款型号为VDF315OM-4的高速随动外铣床的性能。该机床是德国BOEHRINGER公司专为汽车发动机曲轴设计制造的柔性数控铣床,该设备应用工件回转和铣刀进给伺服连动控制技术,可以一次装夹不改变曲轴回转中心随动跟踪铣削曲轴的连杆轴颈。用一体化复合材料结构床身,工件两端电子同步旋转驱动,具有干式切削、加工精度高、切削效率高等特点;使用SIEMENS840DCNC控制系统,设备操作说明书在人机界面上,通过输入零件的基本参数即可自动生成加工程序,可以加工长度450~700mm、回转直径在380mm以内的各种曲轴,连杆轴颈直径误差为±0.02mm。

CNC车-车拉机床:该设备一次设定能完成所有同心圆的车削,并在同一台机床上完成车—车拉(车侧端面)加工,加工效率高,通过使用特殊卡盘和刀具系统还能实现柔性加工,且机床保养简便维护成本也较低,特别适用于平衡块侧面不需加工、轴颈有沉割槽的曲轴。其中拉削工艺可用高效的梳刀(图5)车削工艺代替,梳刀加工通常放到该工序的最后工步,通过微量的径向进给和纵向车削实现高速精加工。

曲轴止推面车滚专机:该设备用于对曲轴止推面精车滚压加工,并具有以下技术特点:滚压抛光止推面并在线测量、滚压抛光代替磨削加工、可同时进行车削加工、在刀盘上装有滚压抛光装置、可获得更高精度。目前性能较好的设备有德国赫根塞特(HEGENSCHEID)公司的曲轴止推面车滚专机等。

CNC曲轴磨床:以德国埃尔温勇克机器制造有限公司(JUNKER)的摆动跟踪系列磨床为例,该设备用了用于高速加工的CBN砂轮和使用油冷却曲轴的组合,适用于加工汽车发动机曲轴,质量可靠。主要性能有:在加工过程中检测并修正轴颈圆度和尺寸;带有“学习功能”的控制系统,附加对圆度偏差和干扰量的自动补偿,可进行补偿的干扰量是:温度,机械及动力影响,磨削余量的变化,材料以及金相结构的变化,砂轮的可切削性,机床的磨损状况;磨削主轴颈和连杆轴颈一次装夹,理论上的偏差为零;切入式磨削及摆动式磨削;对“敏感工件”的支撑,在主轴上用自动对中心的三点式中心架;CNC控制的冷却剂供给保障了磨削区域的持久用量;用静压圆型导轨,无爬行现象,确保持久的高精确度(X轴导轨,进给丝杠,止推轴承);减震抗扭转床身,使用矿物的合成材料浇注而成,具有良好的吸震抗弯功能;砂轮轴适用于高达140m/s的磨削。

从以上所介绍的几种先进设备可以看出一个共同点,就是高速高效柔性化,适合于当今产品多品种、小批量的发展趋势。由于曲轴加工不同于普通机械加工,许多工序必须使用专用刀具,如上面介绍的内铣、车-车拉和高速外铣,所使用的都是专用刀具,这些刀具的刀体制造复杂,价格也比较昂贵。如果产品变型要牵涉曲轴结构的变化,就导致必须使用新的刀体来加工曲轴,这就会影响产品开发周期和制造成本,最终导致产品缺乏竞争力。现在瓦尔特等刀具制造商已开发出柔性化的曲轴制造专用刀具—模块化刀具。大大缩短了产品开发周期,降低了制造成本。

曲轴敏捷柔性生产线(AFTL)方案探讨 目前国内轿车曲轴生产线多为高速柔性生产线FTL(FlexibleTransferLine),这种生产线的特点是不仅可以加工同系列曲轴,而且还可加工变型产品、换代产品和新产品,真正具备柔性意义。为进一步提高高速柔性生产线的生产效率,更快的适应巿场,FTL下一步发展是敏捷柔性生产线AFTL(AgileFlexibleTransferLine)。其主要目的是:

满足巿场变化的需求。不但满足当前产品的要求,还应考虙未来巿场需求。

满足生产方式的需求。能满足现代发动机“多品种、大中批量、高效率、低成本”的生产需求。

符合“精益生产”的原则。杜绝浪费,用最少投资、最大回报谋取利润。

由于发动机曲轴自身结构的特殊性,笔者认为曲轴AFTL应具备以下特点:由高速加工中心和高效专用机床(含少量组合机床)组成。按工艺流程排列机床并由自动输送装置连接,用柔性夹具和高效专用刀具生产。为防止关键工序设备故障造成全线停产,可增设平行设备增补,亦能满足大批量生产的需要。以下是其工艺流程(仅金属加工部分):

铣端面、定总长、钻质量中心孔、车大小端外圆→铣主轴颈及轴肩→铣连杆颈及轴肩→车拉主轴颈及沉槽→车拉连杆颈及沉槽→枪钻油孔→清洗→圆角滚压→法兰钻孔攻丝→精磨主轴颈(CBN)→精磨连杆颈(CBN)→斜切磨小端→斜切磨法兰端→车滚止推面、铣键槽→动平衡→砂带抛光主轴、连杆及法兰外径→清洗、冷却→检测分类。

对上述工艺流程有几个问题探讨如下: 曲轴质量中心孔和几何中心孔的选用。

毛坯质量好,加工余量小且加工余量分布均匀。这时曲轴的质量中心孔与几何中心孔基本重合,则不必花费较高的经费购置质量定心设备而直接钻几何中心孔。,li>毛坯质量较差,加工余量大且加工余量分布不均匀,要优先选用质量中心孔。因初始不平衡量较大,如果钻几何中心孔,质量分布不均匀,转动惯量较大,损坏后续加工设备精度。再者,用几何中心孔,在进行动平衡时,初始不平衡量可能超出平衡机要求而无法平衡。在这种情况下应优先选用质量定心机。

曲轴粗加工机床的合理选用 选用原则 先进的金属加工设备在曲轴制造中的重要性毋庸置疑,它能够可靠地保证尺寸精度和一致性,适应生产节拍的要求,提高整体工艺水平。但不能取“拿来主义”,也并不是设备越先进越好,应符合以下三个原则:1)符合工艺性原则,结合产品结构,能满足尺寸精度和一致性的要求。2)符合经济性原则,用招标的形式降低成本。3)符合设备管理和维修性原则,考察设备生产商售后服务质量,设备易损件是否能够随时购等。

合理组合 国内曲轴制造企业对引进设备存在一些误区,比如认为设备越先进、昂贵越好。其实如果使用不当,先进设备起不到应有的作用,造成浪费。下面以CNC高速外铣、CNC内铣、CNC车-车拉的合理组合为例来介绍。

曲轴平衡块侧面需加工,主轴颈加工应优先选用CNC内铣或CNC高速外铣,连杆颈的加工用CNC高速外铣。如果毛坯是锻钢毛坯,CNC内铣更有利于断屑。不宜用CNC车-车拉,由于平衡块侧面是断续车削,曲轴转速又很高(约1000r/m),崩刀现象很严重。

曲轴平衡块侧面不需加工,主轴颈加工选用CNC车-车拉比较合理,加工精度高。由于连杆颈轴线不在一条中心线上,如六拐曲轴,用车-车拉加工就有一些麻烦,CNC高速外铣就比较合理。

轴颈有沉割槽的曲轴,此时CNC车-车拉体现出其优越性,若轴向有沉割槽,CNC高速外铣和CNC内铣不能加工,而车-车拉能加工。

以上设备应用独立双刀盘、模块化刀具系统等实现柔性化加工。

曲轴圆角滚压强化 曲轴的圆角滚压强化,主要是为了提高曲轴的疲劳强度。据统计资料表明,球铁曲轴经圆角滚压后寿命可提高120-230%;锻钢曲轴经圆角滚压后寿命可提高70-130%。因此这种强化手段受到各曲轴生产厂家的高度重视。目前国外轿车曲轴几乎全部用滚压强化工艺。用这种设备应注意柔性化,以适应不同产品的加工。

曲轴砂带抛光 用砂带抛光可同时抛光主轴颈、连杆颈、法兰、圆角及至推面,由曲轴轴向窜动实现圆角及止推面的抛光。抛光后的表面粗糙度至少提高一级精度以上。为实现曲轴多品种、变型产品的加工,可用独立抛光头、分多工步加工实现柔性化。

曲轴的清洗 曲轴通常用二次清洗,第一次清洗安排在枪钻油孔之后,去除油孔内的铁屑和曲轴表面的润滑油,为下道工序提供清洁的半成品。第二次清洗安排在砂带抛光之后,选用定点定位专用清洗机对油孔、法兰螺孔等用专用喷嘴清洗。

曲轴的精加工 曲轴精磨主轴颈和精磨连杆颈工序应选用单砂轮、独立双砂轮CBN数控磨床,不易选用多砂轮一体化磨床,虽效率高,但不能适应多品种柔性化需要。

曲轴加工要求

引擎的主要旋转机件,装上连杆后,可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。

是发动机上的一个重要的机件,其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑. 这个一般都是压力润滑的,曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通,发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。发动机工作过程就是,活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个船的源动力。

曲轴制造技术/工艺的进展

1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术

(1) 熔炼

高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备,铁水未进行预脱硫处理;其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已用双联外加预脱硫的熔炼方法,用冲天炉熔化铁水,经炉外脱硫,然后在感应电炉中升温并调整成分。目前,在国内铁水成分的检测已普遍用真空直读光谱仪来进行。

(2) 造型

气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺,可获得高精度的曲轴铸件,该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点,这对于多拐曲轴尤为重要。目前,国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺,不过,引进整条生产线的只有极少数厂家,如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。

2、钢曲轴毛坯的锻造技术

近几年来,国内已引进了一批先进的锻造设备,但由于数量少,加之模具制造技术和其他一些设施跟不上,使一部分先进设备未发挥应有的作用。从总体上来讲,需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多,同时,落后的工艺和设备仍占据主导地位,先进技术有所应用但还不普遍。

3、机械加工技术

目前国内曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成,生产效率和自动化程度相对较低。粗加工设备多用多刀车床车削曲轴主轴颈及拐颈,工序的质量稳定性差,容易产生较大的内应力,难以达到合理的加工余量。一般精加工用MQ8260等曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光,通常靠手工操作,加工质量不稳定。

随着贸易全球化的到来,各厂家已意识到了形势的严峻性,纷纷进行技术改造,全力提升企业的竞争力,近年来引进了许多先进设备和技术,进展速度很快。就目前状况来讲,这些设备和技术基本依赖进口。下面就哈尔滨东安动力、一汽大柴、文登天润曲轴、滨州海得曲轴等公司的情况作以介绍。

哈尔滨东安集团曲轴生产线为全自动柔性流水生产线,粗加工生产线由德国的专机自动线(LINDENMAIER)、数控车-车拉、数控高速随动外铣(BOEHRINGER)、圆角滚压机(HEGENSCHEIDT-MFD)和止推面车滚专机、淬火机(EMA)等组成;精加工生产线由日本的数控高速CBN磨床(TOYODA)、动平衡机、抛光机(IMPCO-NACHI)、检测机、清洗机等组成。连杆轴颈加工则用了数控高速随动加工技术,全线用高速CBN砂轮磨削技术,磨削线速度达到120m/s。

文登天润曲轴通过引进德、美、意等发达国家的先进设备,组建了具有当今国际先进水平的大型曲轴生产基地,由CBN磨床、HAAS立式和卧式加工中心、意大利SAIMP磨床、德国HELLER曲轴内铣床和SA-FINA抛光机等设备组成的机加工生产线已经开始大批量生产。

一汽大柴曲轴生产线粗、精加工工序位于不同的车间,从而保证了精加工车间的清洁。粗加工有曲轴质量定心机、数控内铣床等设备,精加工设备由英国LANDIS、日本TOYADA数控曲轴磨床等进口先进设备组成。

滨州海得曲轴经过技术改造,组建了数控曲轴机加工生产线,粗加工设备由数控车床、数控曲轴铣床等设备组成,精加工设备由数控磨床、数控砂带抛光机、滚磨光整机等设备组成,近期准备购进日本TOYADA工机数控磨床等关键设备,检验设备有美国ADCOLE曲轴三坐标测量机(见图3)、粗糙度仪等组成。值得一提的是,海得曲轴公司在全国专业曲轴生产厂家中率先应用了球墨铸铁曲轴圆角滚压和滚磨光整新技术,取得了良好的经济效益和社会效益。

辽宁鸿发曲轴生产线经过技术改造后,主要由三台数控车床(进口VT36、CAK6163、CAK6150)、两台数控内铣(S1-305B)为主的粗加工设备;七台数控曲轴磨床(1台进口CBN砂轮3L1、2台H1B、4台H229B)和荧光磁粉探伤机等精加工设备;去应力用8台井炉,氮化处理用7台离子氮化炉,淬火热处理用法国进口EFD公司生产的CIHM12全自动淬火机床和推杆式回火炉。同时由美国进口的曲轴综合测量仪可以对曲轴进行全尺寸检验,产品质量得到了可靠的保障,同时具备了三条生产线同时加工的生产能力。

可以看出,发动机曲轴制造技术进展最为迅速的是机械加工装备,比较典型的加工工艺是铣削和磨削。下面简要介绍GF70M-T曲轴磨床和VDF 315 OM-4高速随动外铣床,其先进程度可见一斑:

GF70M-T曲轴磨床是日本TOYADA工机开发生产的专用曲轴磨床,是为了满足多品种、低成本、高精度、大批量生产需要而设计的数控曲轴磨床。该磨床应用工件回转和砂轮进给伺服联动控制技术,可以一次装夹而不改变曲轴回转中心即可完成所有轴颈的磨削,包括随动跟踪磨削连杆轴颈;用静压主轴、静压导轨、静压进给丝杠(砂轮头架)和线性光栅闭环控制,使用TOYADA工机生产的GC50 CNC控制系统,磨削轴颈圆度精度可达到0.002mm;用CBN砂轮,磨削线速度高达120m/s,配双砂轮头架,磨削效率极高。

VDF 315 OM-4高速随动外铣床是德国BOEHRINGER公司专为汽车发动机曲轴设计制造的柔性数控铣床,该设备应用工件回转和铣刀进给伺服连动控制技术,可以一次装夹不改变曲轴回转中心随动跟踪铣削曲轴的连杆轴颈。VDF 315 OM-4高速随动外铣用一体化复合材料结构床身,工件两端电子同步旋转驱动,具有干式切削、加工精度高、切削效率高等特点;使用SIEMENS 840D CNC控制系统,设备操作说明书在人机界面上,通过输入零件的基本参数即可自动生成加工程序,可以加工长度450~700mm、回转直径在380mm以内的各种曲轴,连杆轴颈直径误差为±0.02mm。

4、热处理和表面强化处理技术

曲轴的热处理关键技术是表面强化处理。球墨铸铁曲轴一般均用正火处理,为表面处理做好组织准备,表面强化处理一般用感应淬火或氮化工艺。锻钢曲轴则用轴颈与圆角淬火工艺。引进的设备有AEG全自动曲轴淬火机床、EMA淬火机床等。

据国外资料介绍,球墨铸铁曲轴用圆角滚压工艺与离子氮化结合使用进行复合强化,可使整条曲轴的抗疲劳强度提高130%以上。国内部分厂家近几年也进行了这方面的实践,取得了良好的效果。

曲轴圆角滚压加工方面,德国赫根塞特(HEGENSCHEIDT-MFD AUTOMATIC)生产的机床应用了变压力滚压和矫正专利技术,是比较好的圆角滚压设备,但价格昂贵。目前国内在这方面的研究也有了一定的成果,东风汽车有限公司工艺研究所的“曲轴圆角滚压强化与滚压校直技术研究开发及应用”解决了国内企业化巨资引进国外技术的问题,该课题获得了原国家机械工业局科技进步二等奖。

曲轴制造技术的发展趋势

1、铸造技术

(1)熔炼

对于高牌号铸铁的熔化,将用大容量中频炉进行熔炼或变频中频炉熔炼,并用直读光谱仪检测铁水成分。球墨铸铁处理用转包,研制新品种球化剂,用随流孕育、型内孕育及复合孕育等先进孕育方法。熔化过程的各参数实现微机控制和屏幕显示。

(2)造型

消失模铸造将得到发展和推广。在砂型铸造中,无箱射压造型和挤压造型将受到重视并继续在新建厂或改建厂中推广应用。原有的高压造型线将继续使用,其中部分关键元件将得到改进,实现自动组芯和下芯。

2、锻造技术

以热模锻压力机、电液锤为主机的自动线是锻造曲轴生产的发展方向,这些生产线将普遍用精密剪切下料、辊锻(楔横轧)制坯、中频感应加热、精整液压机精压等先进工艺,同时配有机械手、输送带、带回转台的换模装置等辅机,形成柔性制造系统(FMS)。通过FMS可自动更换工件和模具以及自动进行参数调节,在工作过程中不断测量。显示和记录锻件厚度和最大压力等数据并与定值比较,选择最佳变形量以获得优质产品。由中央控制室监控整个系统,实现无人化操作。

3、机械加工技术

曲轴粗加工将广泛用数控车床、数控内铣床、数控车拉床等先进设备对主轴颈、连杆轴颈进行数控车削、内铣削、车-拉削加工,以有效减少曲轴加工的变形量。曲轴精加工将广泛用CNC控制的曲轴磨床对其轴颈进行精磨加工。此种磨床将配备砂轮自动动平衡装置、中心架自动跟踪装置、自动测量、自动补偿装置、砂轮自动修整、恒线速度等功能要求,以保证磨削质量的稳定。高精设备依赖进口的现状,估计短期内不会改变。

4、热处理技术和表面强化技术

(1)曲轴中频感应淬火

曲轴中频感应淬火将用微机监控闭环中频感应加热装置,具有效率高、质量稳定、运行可控等特点。

(2)曲轴软氮化

对于大批量生产的曲轴来说,为了提高产品质量,今后将用微机控制的氮基气氛气体软氮化生产线。氮基气氛气体软氮化生产线由前清洗机(清洗干燥)、预热炉、软氮化炉、冷却油槽、后清洗机(清洗干燥)、控制系统及制气配气等系统组成。

(3)曲轴表面强化技术

球墨铸铁曲轴圆角滚压强化将广泛应用于曲轴加工中,另外,圆角滚压强化加轴颈表面淬火等复合强化工艺也将大量应用于曲轴加工中,锻钢曲轴强化方式将会更多地用轴颈加圆角淬火处理。

曲轴止推面磨削烧伤工艺分析

在磨削淬火钢曲轴止推面时,可能产生以下3种烧伤:

1.回火烧伤

如果磨削区的温度未超过淬火钢的相变温度,但已超过马氏体的转变温度,止推面表层金属的回火马氏体组织将转变成硬度较低的回火组织(索氏体或托氏体),这种烧伤称为回火烧伤。

2.淬火烧伤

如果磨削区温度超过了相变温度,再加上冷却液的急冷作用,表层金属发生二次淬火,使表层金属出现二次淬火马氏体组织,其硬度比原来的回火马氏体的高,在它的下层,因冷却较慢,出现了硬度比原先的回火马氏体低的回火组织(索氏体或托氏体),这种烧伤称为淬火烧伤。

3.退火烧伤

如果磨削区温度超过了相变温度,而磨削区域又无冷却液进入,表层金属将产生退火组织,表面硬度将急剧下降,这种烧伤称为退火烧伤。在曲轴成形磨削中,多属于此种烧伤。

改善磨削烧伤的途径

磨削热是造成磨削烧伤的根源,故改善磨削烧伤有两个途径:一是尽可能地减少磨削热的产生;二是改善冷却条件,尽量使产生的热量少传入工件。

1.有沉割槽的曲轴止推轴颈

在图1中,曲轴止推轴颈有较深的沉割槽,而沉割槽已在以前工序加工好,在磨削时不用磨削沉割槽,只需磨削止推轴颈和两个止推面。在这种情况下,即使是使用成形砂轮磨削,只要使用强力冷却、合理的磨削余量和选择好砂轮参数,一般情况下可以避免磨削烧伤缺陷的出现。在使用窄砂轮磨削止推轴颈时,可用的方案是:调整程序和砂轮的角度磨削,使砂轮从轴颈的右侧以斜切方式进入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;使砂轮从轴颈的左侧以斜切方式进入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;使砂轮从轴颈的中间快速切入磨削至要求尺寸,再快速退出。在上述磨削时,要应用强力冷却。至此,止推轴颈及两侧面磨削完毕。

2.无沉割槽的曲轴止推轴颈

图2所示曲轴止推轴颈无沉割槽,在磨削时需磨削止推轴颈和两个止推面,另外还有两个成形圆角。在这种情况下,即使是使用窄砂轮磨削,使用强力冷却,也很难避免磨削烧伤缺陷的出现。下面分两种磨削方式来分述解决方案:

(1)成形磨削。在成形磨削中,其产生烧伤的主要原因是磨削热的大量积累和冷却液无法进入而造成的退火烧伤,退火烧伤造成曲轴止推面硬度下降,表层产生退火组织,止推面的耐磨性变差,严重影响发动机的运行稳定性。根据其造成烧伤的主要因素,我们分别从3个方面入手:选择合适的砂轮、选择合理的磨削余量和改善冷却条件。

①选择合适的砂轮。淬火钢曲轴止推面硬度高、面积大,砂粒易磨钝。为了避免砂粒磨钝而产生大量磨削热,砂轮硬度宜选软些,以便磨钝的砂粒及时脱落,保持砂轮的自锐性。组织较软的砂轮气孔多,其中可以容纳切屑,避免砂轮堵塞,又可将冷却液或空气带入磨削区域,从而使磨削区域温度降低。

在保证曲轴止推面粗糙度要求的前提下,宜选择较粗粒度的砂轮,以达到较高的去除比率;另外,砂轮必须精细地平衡,以便砂轮工作时处于良好的平衡状态;砂轮必须及时修整以保持其锋利;影响砂轮修整频次的因素很多,包括被磨材料的纯度和类型、冷却液的净度等;修整砂轮的金刚石支座必须牢固,若金刚石表面上有0.5~0.6mm的磨损量,标志金刚石已磨钝了,应及时更换;严格控制砂轮传动系统及砂轮心轴的间隙;砂轮传动带松紧调整合适。

②选择合理的磨削余量和磨削参数。在生产实践中,常以提高工件速度,减少径向进给量来减少工件表面烧伤和裂纹。有一种经验为0.1mm磨削法,即在最后加工的0.1mm余量中,逐渐减少进给量,可以去掉前两次磨削行程中产生的表面损伤层,以减少磨削烧伤。

根据以上理论,我们在生产实践中用曲轴止推轴颈多工序磨削,分为粗磨、半精磨和静磨等工序。经过多工序磨削后,曲轴止推轴颈直径余量为0.15~0.25mm,止推面单边余量为0.04~0.07mm,成形磨削再配以强力冷却等措施,可有效避免烧伤缺陷的产生。值得一提的是,选择合理的磨削余量,还可以防止止推面出现喇叭口形状(因防止烧伤,一般选择较软的砂轮,余量太大,磨粒脱落较块,容易出现锥面)。

③改善冷却条件,实施强力冷却。冷却液必须有效充分,冷却液必须喷到磨削区域;流量一般为40~45L/min,以实现充分冷却;压力一般为0.8~1.2N/mm2,以冲去粘在砂轮上的切屑;保持冷却液的纯净,妥善地过滤,以清除冷却液的切屑、磨粒等脏物;冷却液的容器要足够大,以免掺入过多的气体或泡沫;防止冷却液的温度急剧升高或降低,一般控制冷却系统的容积和工作间的室温,就足以控制冷却液的温度,然而在特殊储况下应当使用散热器。

(2)窄砂轮磨削(砂轮宽度低于止推轴颈档宽尺寸)。在使用窄砂轮磨削中,成形磨削用的防烧伤措施均可应用于此种方法的磨削,只不过窄砂轮磨削在砂轮进给方式上可有更多的选择。一种是径向切入法磨削,此种磨削如调整不当可造成前文所述的喇叭口形状;另一种是斜切方式磨削,第一步,使砂轮从轴颈的右侧以斜切方式进入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;第二步,使砂轮从轴颈的左侧以斜切方式进入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;第三步,使砂轮从轴颈的中间快速切入磨削至要求尺寸,再快速推出。其工序磨削余量和冷却方式与成形磨削用一致的参数。

汽车的“平台”到底是什么意思?为什么有的车是同一个平台?

曲轴加工现状

曲轴是发动机的关键零件之一,其结构复杂,生产批量大,品种更换频繁,精度要求高。主轴连杆颈的尺寸精度为IT6~IT7,圆度≤0.005mm,表面粗糙度Ra0.2~0.4。因此,一条先进的曲轴生产线不仅要实现柔性换产以面对市场需求,还要满足工艺要求,保证加工精度,最终生产出合格的产品。锻钢曲轴生产线拥有世界顶级的数控机床、先进的加工工艺及日臻完善的管理制度,不仅大幅提升了曲轴的加工效率,实现了柔性快速换产能力,而且更好地保证了曲轴的加工质量。当前,曲轴的质量主要通过机加工和热处理的过程控制来保证,其途径大致有以下三种:

1. 人为检测:指通过专业质检人员(或操作人员自检、互检)对每道工序按照工艺要求进行在线测量,及时调整工艺参数,避免不合格产品周转到下道工序或出现批量废品。

2. 设备控制:指依靠较高设备精度保证当前工序的加工精度,是保证尺寸精度、形状精度和位置精度的有效方式,也是先进曲轴加工生产线的标志之一。

3. 工艺保障:工艺是机加工过程中将曲轴毛坯转化成成品的“法律”准绳,是产品质量的根本保证,也是提高加工效率的前提。

对于上述三种提升产品质量的途径,我公司对各个生产线有针对性地进行了试验论证。通过不断地改进我们发现:人为检测相对难度较低,但是后期改善效果不明显。通过先进设备控制加工精度已在锻钢生产线和部分铁轴生产线上实施,改善效果可观,但如果全公司普及需要投入大量资金。对于工艺保障,由于国内外锻钢曲轴的加工工艺大同小异,且刀具、砂轮、切削液、淬火涨量、加工参数及加工余量等影响质量因素涉及改善周期长、优化空间小及普及性差等特点,若通过工艺的改进、优化大幅度提高产品质量难度无疑是最大的。

统筹分析加工工艺

现场的加工工艺文件经过一系列的改进和优化后,刀具材质、加工参数、加工余量及工装夹具的设计精度等影响加工质量和加工效率的工艺参数已基本固化。当设备具备相当高的加工精度,每台设备严格按照工艺进行生产,却无法保证加工过程中不会出现不合格产品时,我们往往认为问题在于人为检测不到位。实践证明,加大人为检测力度不仅增加了曲轴的制造成本,而且不能从根本上消除问题。如何实现产品质量提升需要对现行工艺进行深入研究。通过对现场加工工艺的数据收集和整体分析我们发现:影响加工质量、加工效率的主要因素集中在精磨主轴、连杆之前的工序,其具体问题体现在以下四个方面:

1. 由于频繁换产,同一产品存在不同厂家、不同炉号的毛坯淬火涨量不一致的问题,尽管涨量差距不大,也需要对整条生产线的机加工工艺参数进行调整,影响了换产速度和换产质量。

2. 同一尺寸的不同工序对工艺参数的控制不统一,增大了精磨主轴、连杆的加工余量,降低了精磨的加工效率。

3. 依赖卡规、塞规等防错手段,具有人为因素影响及检测误差大的缺点。

4. 以止推档侧面为定位基准,受刀具、砂轮磨耗及淬火涨量影响变化大,导致出现轴颈侧面精磨磨不起来的现象。以止推档侧台为基准的加工工艺如图1所示。

图1 止推档侧台为基准的加工工艺上述问题严重影响了锻钢曲轴生产线产品质量的进一步提升,必须彻底解决。

解决方案

针对不同曲轴的淬火涨量不一致,工艺参数控制不统一及检测手段受人为因素影响大的问题,我们试验论证了一种新的加工工艺——档心距加工工艺。档心距加工工艺是指主轴和连杆在机加工过程中始终以止推档的中心线为基准向其他各轴颈加工,加工后轴向尺寸为止推档基准线到各个轴颈中心线的距离,如图2所示。

图2 档心距加工工艺档心距加工工艺的特点

档心距加工工艺一直未被用的主要原因是难以实现过程检测,无法确保轴向尺寸是否满足工艺要求,而且国内外客户提供的成品图纸基本都没有标注档心距。对于工艺人员而言,根据加工余量及定位基准等能够方便、快速地制定出各工序的加工工艺,该标注方式方便了在线检测及成品验收,但是并不一定完全适用于现场加工。例如,半精车主轴工序,因刀片存在磨耗,操作者利用卡规测量三、四主轴轴向尺寸误差较小,但是测量一、七主轴时,因卡规产生变形及主观因素的影响,不能精确保证轴向尺寸误差,淬火后测量一、七主轴的轴向尺寸变化值不稳定,超差0.2~0.3mm的现象时有发生。R圆角、侧台必须取增加加工余量才能保证加工质量,造成精磨工序成本增加,且精磨的加工时间主要消耗在侧台和R上,降低了加工效率和设备的利用率。同样,连杆的加工也存在上述问题。

将档心距加工工艺应用到锻钢曲轴生产线,取得了显著的加工效果,充分体现了新工艺独特的优势,与止推档侧面为基准的加工工艺相比具有以下特点:

1. 保证精磨前主轴、连杆各轴颈到止推档的档心距控制在工艺(D±0.05mm)范围内,精磨后轴向尺寸控制在D±0.04mm(成品的轴向尺寸公差要求为D±0.15~0.25mm),满足工艺要求。

2. 彻底解决了换产过程中不同厂家、炉号的曲轴淬火涨量不一致的问题。

3. 轴向尺寸受刀具和砂轮侧面磨耗、淬火涨量波动及淬火前后主轴跳动的影响极小,可以忽略不计。

4. 换产过程中,只需在在线检测平台上对档心距进行精确校验,就能实现在短时间内快速成功换产。

5. 避免了CBN精磨主轴、连杆取消分档后易切偏的现象,显著提升了磨削质量,在磨削条件未变的情况下,精磨效率提高了28%~30%。

6. 实现了主轴、连杆侧面粗加工和半精加工的工艺减量。

7. 依靠设备精度保证档心距,避免了操作者对轴向尺寸的修改导致前后工序档心距不统一的现象,并取消了对轴向卡规的依赖。

档心距加工工艺弥补了传统的以止推档侧面为定位基准的加工工艺缺陷,经过换产和大批量生产的验证,不仅大大提高了产品质量,而且有效降低了不合格品率,适宜在先进的曲轴生产线上推广。

新工艺的实施及注意要点

1. 淬火前,加工主轴、连杆的注意事项主要包括:

(1)对于新工艺的实施首先要考虑淬火涨量,通过测量每个轴颈的绝对涨量来确定半精车主轴和精铣连杆轴向尺寸的缩量。

(2)精铣连杆的轴向基准需与主轴止推档中心线重合。

(3)编制工艺时,以档心距的最小距离作为尺寸下限,并按照尺寸下限制作卡规通端。

(4)卡规、塞规以略紧为宜,过紧不必调整程序参数。

2. 淬火后,加工主轴、连杆的注意事项主要包括:

(1)精车淬火后主轴止推档基准与半精车淬火前主轴止推档基准重合。

(2)精车淬火后主轴止推档基准到淬火后连杆各轴颈的档心距相等。

(3)确保止推档基准线到各个轴颈的档心距接近理想尺寸。

(4)保证轴颈两侧台加工余量均匀。

新工艺的实施并不意味着要取代原工艺,而是在原工艺的基础上将轴向尺寸做了一些调整,因此,新的加工工艺更加适合在现场使用。

加工工艺措施

新加工工艺与原加工工艺的制定原则及测量方式存在一定的差距,需要用以下措施进行修正,保障新工艺的顺利实施。

1. 整体工艺用前紧后松原则

前紧后松原则是指根据整条生产线的加工情况来确定加工余量,提高淬火前的加工精度,为后序加工留出合适的余量。保证淬火前后轴颈侧台余量均匀,确保档心距测量准确。

2. 提高在线检测手段

新工艺要取消依靠卡规确定轴向尺寸的测量方式,依靠在线检测平台,精确测量各轴颈的档心距,将差值输入机床,确保档心距精确。

实践表明,档心距加工工艺较止推档侧台为基准的加工工艺,消除了原工艺依靠先进设备难以控制质量的难题,提高了质量过程控制力度,降低了人为因素的影响,具有稳定性和先进性,而且明显地提高了加工质量和加工效率。以新工艺为主线,对整条生产线的设备生产效率、人员安排及加工参数进行调整,合理利用各项,有效避免人员紧缺、设备生产过剩导致的制品积压现象的出现。

4连杆悬挂和扭力梁悬挂在生产的时候成本相差多少?高尔夫7可以改成4连杆不,如果可以下来要多少钱呢?

从第一台汽车的下线到今天的汽车已经进入寻常百姓家,汽车的生产方式也经历了很多的阶段,从一开始的手工作坊到现在的流水线式的生产,汽车的研发制造越来越往着集成化模块化的方向走,那么在同一平台下生产的汽车哪些是相同的,哪些又是不同的呢?

汽车流水线生产还是在福特T型车流行之后大规模应用的,一条生产线上所有的零部件都是相同的,工人们只需要站在流水线旁边按部就班的把相应的零部件装到相应的位置就行了,优点是生产效率高,满足当时人们对汽车这么一个新鲜事物的极大需求,而且流水线的生产可以降低单台车的成本。不足之处在于每辆车都是完全一样,不能满足有些人对于个性的要求。

后来汽车的平台化就是为了满足不同的人对于汽车的不同的需求,每条生产线上可以生产出轿车,越野车,比如大众PQ35,PQ45平台。生产出的汽车可以是尺寸相近的,比如高尔夫和速腾都同属于PQ35平台。再到后来为了进一步降低生产成本,模块化就应用而生了。那么什么是模块化呢?

不同的车企有不同的叫法,大众的用MQB,MLB去取代之前的PQ34/45,丰田的叫架构,比如凯美瑞,新卡罗拉都是在这个新架构下推出的新车型。那么到底什么是模块呢?简单地说,汽车上每一个大的车身结构单元可以是一个模块,比如悬挂,发动机等就可以是一个模块,在这个模块下面可以有多种多样的选择,多连杆和扭力梁就是悬挂模块下的不同选择,高低配的1.4T和2.0T是动力模块下的不同选择。扭力梁和多连杆就是悬挂模块下的可变动部分。

但是为什么不同的悬挂,不同的发动机可以装在同一辆车或者车身构造大体相同的车上呢?跟模块相关联的最重要的就是接口,同平台的汽车用不同的悬挂形式,比如一款车的高配后悬用多连杆,而低配用的是扭力梁,但是悬挂跟其他模块相连接的地方应该是相同的,不然不同的悬挂也装不上去啊,这些不同模块相连接的地方就叫做接口,不同的悬挂形式都有相同的接口,这一可以做到在相同的车身上做到快速换装。这样你就会明白模块化生产的好处,只要车身接口设计相同,不同的配件就都可以装上去,具体装哪个这要看具体的车型档次了。比如奥迪A6L和帕萨特都可以装EA888的发动机。

汽车模块化的生产虽然好车这么多,但是这也需要前期巨大的资金投入,吉利与沃尔沃的CMA的平台在开发时就投入了好几百亿,没有实力的车企一般是很难扛得住的。

曲轴是如何加工出来的?大概分几步?

汽车都是在流水线生产的。 如果现在的设备都是生产独立悬挂,那么在弄一条板车悬挂的生产线,才是最大的浪费,反而不利于成本的控制。

悬挂没什么好说的,买车还是不要考虑悬挂了,考虑减震器吧,考虑弹簧是否能和减震器匹配吧。

就是板车悬挂,换成高级减震器,配合合适的弹簧,操控都是质的飞跃。

反正我是不迷信四轮独立悬挂,也不迷信双叉臂(双横臂)的。

就连板车的C4操控都比一些独立悬挂的好 宝马3系.M3都是麦弗逊。

所以悬挂级别、种类不是重点,关键看减震器是不是很好,调教是不是很好。

要说成本,其实都差不多,很可能板车悬挂比独立悬挂成本还高呢。

这不,大众准备不生成板车悬挂的速腾、高尔夫了,因为这会加大成本的!

消费者不是喜欢独立悬挂吗,就都改成独立悬挂的。 而且这种专一流水线,比板车悬挂的成本低

好肯定是独立悬挂好,但是也不能把板车悬挂说的一无是处。汽车还是看调教。

当年还是日系车先用的四轮独立悬挂,以独立悬挂为卖点

只要避震器好,能拉的住弹簧,回弹阻尼大点,板车悬挂照样是奔驰S级的舒适性!

福特野马肌肉车都还是整体桥的呢,比板车还板车。 但是就是这种可靠、传统的后驱,使得野马可以肆无忌惮的享受漂移的乐趣了。 前轮还是麦弗逊呢

如果国产面包车把后轮的钢板换成螺旋弹簧,更换减震器、弹簧、降低底盘,轮胎,除了动力不给力外,开起来应该和野马差不多。

本厂是生产数控机床的,企业简介要怎么写?

1、熔炼

高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备,铁水未进行预脱硫处理;其次是高纯生铁少、焦炭质量差。用冲天炉熔化铁水,经炉外脱硫,然后在感应电炉中升温并调整成分。在国内铁水成分的检测已普遍用真空直读光谱仪来进行。

2、造型

气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺,可获得高精度的曲轴铸件,该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点,这对于多拐曲轴尤为重要。国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺,不过,引进整条生产线的只有极少数厂家。

3、电渣熔铸

电渣重熔技术应用于曲轴的生产,使铸造曲轴性能可能和锻造性能媲美。并具有研发周期快,金属利用率高,设备简单,产品性能优越等特点。

扩展资料

曲轴的工作原理

曲轴其功用是将活塞连杆传递来的气体压力转变为转矩,作为动力而输出做功,驱动器他工作机构,并带动内燃机装备工作。

曲轴的维修注意事项

(1)在曲轴修理过程中,应仔细检查曲轴有无裂纹、弯曲、扭曲等缺陷,和主轴瓦与连杆轴瓦的磨损情况,保证主轴颈与主轴瓦、连杆轴颈与连杆轴瓦之间的配合间隙在允许范围之内。

(2)曲轴裂纹多发生在曲柄臂与轴颈之间的过渡圆角处,以及轴颈中的油孔处。

(3)维修装复曲轴时应保证飞轮的运转平衡。

(4)内燃机发生了烧瓦、捣缸等重大事故后,要对曲轴进行全面的检修。

百度百科-曲轴

自××年创办工厂以来,一直致力于专业提供精密五金零部件、精密组件、金属及非金属结构件、治具、夹具、模具方面的产品及技术解决方案。经不断的成长,现已发展成为集研发、设计、生产、销售为一体的专业化企业。 我们拥有大量先进的生产设备和检测仪器、优秀专业的技术团队、科学严谨的制程控制体系和品质控制体系(已获得×××认证),能精湛快捷的为各客户提供最有价值的服务,已赢得广大海内外客户的认可和信赖。 我们主要服务于:电子电器、电讯、电信设备、医疗设备、汽车制造、计算机、办公设备、机械、园林水暖、文具、玩具、家私、自动化等领域的制造企业。“准确、及时、高效.诚信”是我们奉行的准则。公司关注环境保护,极力推动环保事业,倡导生产从原材料材质及加工工艺到表面处理,完全符合ROHS指令的产品。 “满足客户要求,持续提升品质”是我们的服务宗旨。热忱欢迎各界朋友茬临参观指导,并期待与你们建立良好的互信互惠的合作伙伴关系,共进共荣!

文章标签: # 曲轴 # 加工 # 磨削