EQ465缸体工艺分析与专机设计

吴胜

摘 要：本文从工艺方法、设备选型和刀具选用三个方面，对EQ465缸体加工工艺流程方案进行了分析，并对实际运用中所暴露出来的问题进行总结，对同类零件生产实践具有一定指导作用

关键词：EQ465缸体;加工工艺;专用机床

中图分类号：TK403文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）31-0059-02

Process Analysis and Special Machine Design of EQ465 Cylinder Block

WU Sheng

（Jiangsu Gaojing Mechanical and Electrical Equipment Co.， Ltd.，Yancheng Jiangsu 224000）

Abstract： This paper analyzed the EQ465 cylinder processing process plan from three aspects of process method， equipment selection and tool selection， and summarized the problems exposed in the actual application， which had a certain guiding effect on the production practice of similar parts.

Key words： EQ465 cylinder;processing technology;special machine

EQ465发动机被广泛用于国内小型乘用车制造中，是一款经济性好、性能可靠、质量稳定的四缸发动机，并以此为基础，先后开发了EQ466，EQ472等多款微型发动机。因此，对EQ465发动机主要零部件加工工艺进行研究不仅能优化现有生产工艺，提高品质，而且还能为同类产品研发与制造积累经验。

1 EQ465缸体结构精度参数

缸体是汽车发动机的主要零部件，也是典型的箱体类零件。EQ465汽车发动机缸体如图1所示，属于HT250高强度铸件，硬度HB185-240，具有结构紧凑、毛坯壁溥、加工部位多、工艺路线长和技术要求高等特点[1]。

2 EQ465缸体结构特点

EQ465缸体结构具有三个主要特点：第一，铸造毛坯以1、4缸孔及主轴半圆孔接合面为基准;第二，右侧面毛坯凸台作为过渡基准，经第一序加工后，作为毛坯到精基准过渡;第三，精加工基准都统一以缸体底面及底面两销孔作为基准，各加工部位尺寸及位置精度均有统一基准。

3 工艺分析及工艺设计

3.1 EQ465缸体工艺特点

缸体瓦口面宽度要求高，尺寸精度为0～0.02mm;顶、底面销孔互为基准，从工艺上分析，顶底面及销孔可任选一组作定位基准，方便工件工件姿态转换;缸体壁溥，夹紧加工易变形。

3.2 工艺设计原则

缸体加工全线工艺设计原则如下。

①先粗后精加工。

②先面后孔加工。

③粗、精分段，按排中间工序，让粗加工有应力释放时间。

④加工基准统一。半精加工，精加工定位基准备统一，有效消除基准过渡产生的偏差。

⑤螺孔底孔加工不用台阶钻，倒角与底孔分别加工，起到减少对刀工作量、降低刀具成本的目标。

3.3 新工艺、新技术应用

①缸体顶底面销孔一次装夹加工到成品。

②缸体瓦口面精加工采用精铣加工。

③各螺孔底孔加工、钻孔与倒角分开。

④顶面主螺栓孔，底面瓦蓋安装面螺孔底孔采用刚性直槽钻加工，底孔采用钻、扩两序。

⑤主轴孔止推面精车采用左右分别加工车削。

3.4 物流方式

根据生产线场地条件及节拍要求，生产线设计成U形布置，如图2所示。辊道输送，人工推装上下料。机床分两种形式，即双面结构与三面结构，机床以旁通过式为主[2]。

4 典型工序加工工艺分析与专机介绍

4.1 顶底面销孔加工

顶底面销孔是顶底面作为基准时的定位工艺。常规专机加工采用钻、扩、铰三步作业法，顶底面销孔互为基准加工，这种方式需要两台设备，加工精度不高，成本较高;如选用加工中心加工，则可采用钻、铰加工工艺完成，一般用卧式加工中心，一次装料，顶底面销孔加工成品，精度好，但设备成本高，生产效率低。EQ465缸体顶底面销孔加工方式，吸收了加工中心工艺优点，发挥专用机床多轴高效特点，采用卧式双面升降刚性主轴箱机床结构，缸体右侧面朝下卧置，采用刚性钻铰工艺，实现一次装夹，完成两面四销孔加工目标，该方法效率高、精度高、成本低且产品质量良好。

4.2 瓦口接合面精铣加工

EQ465缸体瓦口面止口精度要求较高，为达到宽度公差要求，可采用拉削加工工艺，但该工艺在切削过程中，一般要用切削油，为使后序加工切削液不受油污染，必须要增加清冼工序。为满足上述要求，一般配采用焊接式定尺寸成形铣刀，该刀具成本高，不易生产。因此目前多采用立式数控铣削加工，刀具选用机夹式硬件质合端面铣刀铣加工，刀具直径较小，切削路线为“U”形，刀具磨损对加工精度不产生影响，切削试件后，检测加工精度，根据加工精度调整Y轴补偿量，从而保证最终加工精度。经过3000只缸体加工抽测表明，这种加工方可保证瓦口面宽度稳定在0.015～0.02mm间，刀片耐用性能也很高。另外，加工中选用乳化液进行冷却，保证不产生切削液污染。

4.3 精车止推面

缸体止推面有两种形式，即整圆环式和半环式。EQ465缸体止推面为半环式。半环式止推面加工铣削方式较多，目前多采用卧式加工中心或专用铣削加工，卧式加工中心铣削刀具悬伸长，刀具寿命不高，但加工精度良好，在专机生产线上排在生产线尾，工件姿态为底面朝下。考虑到止推面三项精度要求，定位销孔尺寸公差设置为±0.05mm，止推面对主轴孔垂直度为0.06，止推面左右宽度保持为0.05mm。新设计工艺采用精车方式完成止推面加工，缸体底面向下，定位基准与主轴孔精镗完全相同，保证了止推面与主轴孔垂直度[3]。

5 结语

EQ465缸体加工线投入运行结果表明，对缸体工艺的革新是成功的。通过对EQ465缸体全流程工艺规化设计，首次实现了全线专机化，提升了生产效率。在本工艺方案实施的同时，一条纯国产加工中心线也开始进行设计，具业内信息透露，该加工中心生产线设备投入是专机线的4倍，且占地大，后期动行成本也比专机线高。根据EQ465缸体特点，接合专机高效优势而设计缸体加工工艺是成功的，具有如下优点：

第一，全线工藝设计流程合理，新设计的EQ4656生产线工艺流程吸取了国内现有的产品工艺特点，集传统技术与现代工艺于一体。在基准加工完成后，整线所有工序工件定位基准统一，保证了加工稳定可靠。

第二，采用了最新的工艺方式解决曲轴箱难保证的问题。如瓦口面精加工保证止口尺寸精度，采用了数控插补加工工艺，既保证了产品质量，又减少了刀具使用成本。

第三，采用直钻头钻螺纹底孔，放弃常用阶梯钻方法。不仅提升了孔位加工精度，而且有效降低了刀具使用成本，减少了不必要扩孔工序。

第四，对关键工序，如曲轴孔、缸孔等精加工机床主轴轴承、刀杆、刀具等改选为进口产品。另外，生产线采用集中布线思路，减少了设备数量与员工数量，降低了设备初期投入成本。

参考文献：

[1]葛伟廷.汽车发动机零部件无模组装技术探讨[J].时代汽车，2017（20）：93-94.

[2]许文娟，张素芬，王朋朋.汽车发动机气缸盖浇注系统的设计[J].铸造技术，2016（9）：2025-2028.

[3]常红梅.汽车发动机铝合金缸体低压铸造工艺设计[J].铸造技术，2015（5）：1300-1301.