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发动机气门桥加工质量改进技术应用研究

2022-06-05孙明明

内燃机与配件 2022年10期
关键词:气门夹具工装

1 引言

发动机零部件作为发动机的重要组成部分,其加工质量对发动机的性能非常重要,同时也影响着整车的质量与安全。确保整车安全性、提高发动机的性能,必须改善其关键零部件的加工质量

。发动机气门桥作为装配在气缸盖中重要的运动零部件,其品质优劣直接决定了发动机的性能高低。气门桥的加工工序为:锻件毛坯→调质处理→抛丸处理→钻孔→车顶面→车φ9沉孔→φ9沉孔淬火、回火→顶面淬火、回火→钻孔、镗孔、攻螺纹→车螺纹孔平面→铣导向孔两侧面、去毛刺→顶面加工→磁粉探伤→退磁、清洗、装配,其中最重要的工序是《顶面加工》。本文将通过重点改进《顶面加工》工序来提升气门桥的加工质量。

情况 8.5 若f3(v)=4,此时最坏的情况是v点关联6个6-面,4个(3,3,10)-面(两两不相邻),v的非三角邻点均为3-点,且它们各自还关联着一个3-面。由R1,R2.1,R3.1 或R3.2或R3.4及最坏3-面9+-点情形可得

部分社团指导教师来自校内专业任课老师,专业教师教学、科研工作量都很繁重,使教师无暇顾及学生社团指导,而指导社团工作在课时工作量,职称评定等方面也难以得到相应的认可。优秀学生社团指导老师需要学校相关部门和各学院党政班子的高度重视,积极支持,要为指导老师开展工作提供必要的条件,必要时应奖励嘉奖。

2 气门桥的结构及装配

2.1 气门桥的结构

发动机气缸盖上的每一缸分别安装了进(排)气门各一组,为了能够同时驱动一组进(排)气门工作,需要使用气门桥将同一组气门连接起来,根据进(排)气门的不同,对应的气门桥也是不相同的,以某公司的发动机所用的气门桥为例,其组件的结构示意图如图1所示。

2.2 气门桥的的装配

气门桥的装配,示意图如图2所示。把气门桥导向销(11)固定在气缸盖(12)的承载孔中,同时在气缸盖上安装好气门(9)和气门弹簧(10),将气门桥(1)安装在气门导向销(11)上。在安装气门桥时,需将气门桥调节螺钉(7)高出气门桥的螺纹孔顶平面10mm以上,这样才能保证气门桥调节螺钉(7)与气门(9)的顶端之间存在间隙,有效的完成气门间隙的调整,这对发动机的运转至关重要。

环境温度主要是对工艺系统中的设备和零部件会产生一定的热变形,进而影响零部件的加工精度,确认了该气门桥的生产车间环境整洁、温度正常,对加工并不会产生影响。综合以上分析,确定导致气门桥顶面平面度和轮廓形状不良的工序是顶面加工。因此必须采取措施改进顶面加工工序,以提升气门桥的加工质量。重点是对该道工序中的加工设备和工装夹具的优化。

3 气门桥顶面加工质量分析

发动机气门桥是连接气门摇臂和气门的中间纽带。在气门桥安装完成后,其顶面与摇臂是紧密贴合的,因此气门桥顶面的平面度和轮廓形状对发动机的运转起着非常重要的作用。根据气门桥的图纸要求,其顶面平面度需控制在0.06范围以内,同时轮廓形状在自由状态下不能有光滑凹陷、中间凹陷、局部凸起等形状,要确保轮廓形状为光滑凸起。顶面控制图如图3所示。

3.1 测量调查分析

为了能够对零部件的现状进行有效的把握,调查分析了发动机气门桥顶面的实际加工质量,随机抽样30件已加工完成的气门桥,使用蔡司三坐标对其顶面的平面度进行测量,同时用马尔轮廓度仪对气门桥的顶面分别进行X轴和Y轴两个方向的轮廓形状的测量。将测量结果进行整理,做出顶面平面度的曲线图和轮廓形状图,如图4所示。

针对新加工工艺,改善使用更好的平面磨床,其较为突出的加工优势有:

3.2 加工工艺分析

在发动机气门桥加工工艺过程中,与气门桥顶面平面度和轮廓形状相关的工序主要是《顶面加工》。影响该道工序的可能因素有很多,笔者通过人、机、料、法、环五大主要因素来分别进行探究:

在气门桥顶面加工时,使用的是端面磨床。该设备是利用砂轮对气门桥顶面进行磨削,在磨削加工过程中,如果是长时间的大切削量的磨削,会使砂轮的主轴前端出现比较严重的发热,在轴向方向就会产生一定的变形,对加工精度造成不利的影响

。调查现有设备使用的情况,其使用年限过久,而且设备上的零件出现磨损严重,加工精度已无法达到要求。

3.2.4 加工方法

欺凌发生的地点调查中,校园内部仍然是欺凌发生的主要场所。在被调查的851名学生中,有近半的学生认为校园欺凌主要发生在校园偏僻角落,其次为学校的公共场所及学校的周边场所,认为主要发生在上学或放学途中的学生最少,仅为14.1%。

3.2.2 加工设备

3.2.1 人员

习主席深刻把握世情国情军情的变化,从时代发展和战略全局的高度,统一富国和强军两个目标,统筹发展和安全两件大事,把军民融合深度发展上升为国家战略,并围绕这一兴国之举、强军之策,作出一系列重要论述和重大决策。这是对我们党长期探索实践军民两用、军民结合、寓军于民重要思想的继承发展,是对新时代经济建设和国防与军队建设融合式发展规律的科学把握。贯彻落实好这一重大战略思想,推动军民融合发展战略深下去实起来,当前尤为重要的是把握好“四力”。

3.2.3 毛坯来料

气门桥的毛坯为锻件。在锻件成形中,可能会产生的主要缺陷有:

1)因锻模磨损而引起的锻件尺寸不符合图纸要求。

2)加热停留时间过长或加热温度过高引起材料晶粒粗大。

3)出现表面裂纹和折叠。

首先,信息生产的不透明,是 AI 呈现出来的关键弊端,新闻来源和制作过程并不能为公众所查阅,而区块链可以真正达到信息的透明化,这对于新闻真实环境的建构是一个重大的突破。“AI+区块链”的最大意义就在于,区块链技术为人工智能提供核心技能—区块链技术的“链”功能,让人工智能的每一步“自主”运行和发展都得到完全记录和公开,从而促进人工智能技术运作的健全、安全和稳定。

使用端面磨床加工气门桥顶面时,首先将气门桥固定在工装夹具上,启动端面磨床,安装在工装夹具上的气门桥在自转的同时沿着水平方向向砂轮进给,在气门桥顶面与高速转动的砂轮接触后,进行顶面的磨削加工。

零部件的生产依靠车间一线员工,其质量的优劣来自于一线员工的操作熟练度和质量控制意识。通过调查对员工的培训记录、生产该零件员工的流动性状况、以及是否按照标准化进行作业,确认无异常。

根据可能产生的缺陷,对气门桥毛坯进行确认,包括尺寸、力学性能、金相组织分析等,结果均无异常

该工艺方法在加工气门桥顶面时,使用的工装夹具一次装夹只能加工一件,效率比较低。而且在磨削加工时,员工是根据自己的加工经验,调整设备的进给速度和进给量,会导致加工后的气门桥一致性不好,同时在气门桥顶面中心部位会有较为明显凸起的尖点。

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3.2.5 环境温度

在运转过程中,发动机的活塞会带动曲轴进行旋转,同时在齿轮系的作用下,凸轮轴会一并旋转,从而使凸轮轴上的凸轮驱动摇臂绕着摇臂轴运转,摇臂在运转时,会对气门桥施加一定的推力,使其做上下往复运动,同时在气门弹簧和气门的相互工作下,实现气门的不断开启和关闭,达到进排气的效果

考虑到在实际工程中应用的爪极永磁式交流测速电机常在结构不对称条件下运行,感应电动势e将发生畸变,不再具有标准的正弦特性,转速nx与感应电动势有效值E不再呈简单的正比关系,则需要重新建立新的测速模型。

4 气门桥加工工艺优化改进

提高气门桥品质,必须结合气门桥顶面平面度和轮廓形状的图纸要求,改善顶面加工工序,着重从以下几个方面展开:

4.1 工艺优化

将气门桥顶面加工,由端面磨削改善使用平面磨削。同时重新设计工装夹具,使原来一次只能装夹一个零件,改善为可以同时几个零件一起装夹,保证其加工的一致性,而且能够很大程度上提高生产效率。

4.2 设备改善

由图4得知,气门桥顶面的平面度虽然大部分在合格范围内,但曲线波动较大,而且还有两处存在超差。更严重的是其顶面在X轴和Y轴两个方向的轮廓形状均有凸起的尖点。发动机在长期高速运转的过程中,气门桥顶面的凸起尖点,会导致气门摇臂的异常磨损,影响发动机的进排气效果,同时对发动机动力产生不利影响。如果导致摇臂损坏很严重的话,可能会无法启动发动机。

4.2.1 设备精度高,加工的零件质量稳定

平面磨床的定位精度很高,加工的零件尺寸一致性比较好。在完善的工艺设计、以及正确的自动化程序下,零件的加工精度可以得到保证,而且对加工过程的质量也可以有效的控制。

4.2.2 自动化程度高,可以减轻作业人员的体力劳动强度

平面磨床的加工是按照设定好的自动化程序来完成的,作业人员只需要在加工过程中,主要观察和监督设备的运行,同时根据作业标准书的要求,定期更换砂轮的使用频率。

4.3 新工装夹具的设计

1)根据气门桥导向孔的内径及沉孔内径,确定工装夹具的定位销尺寸,从而固定气门桥,使其在加工时不发生晃动。

“浦东开发开放是党中央、国务院在我国改革开放和现代化建设关键时期作出的一项重大战略决策。上世纪90年代初,国际上东欧剧变使世界社会主义发展遭受挫折,国内改革发展面临新的挑战。同时,全球产业结构和分工面临重大调整,经济全球化态势进一步显现。在这样重大挑战、重大机遇、重大抉择的历史关头,党中央、国务院立足战略全局,作出开发开放上海浦东的重大决策,向世界表明中国坚定不移推进改革开放的决心和信心,掀开了我国全面深化改革开放新的历史篇章。”中共中央政治局委员、上海市委书记李强的一席话(2018年8月17日在《求是》杂志上撰文),把时钟拨回到1990年4月18日。

2)确保工装夹具的平整度,使气门桥在插入工装定位销后不发生倾斜,保证气门桥在加工完成后顶面的平面度符合图纸。

3)依据平面磨床的研磨行程,使工装夹具能够最大程度上的一次装夹气门桥数量。最终设计一次装夹数量为5件,如图5所示。

5.试着将《北京城的中轴线》一文改编成《内九外七皇城四》一文的风格。想一想改编前后的文本各自有什么特点。

4.4 研磨过程

将气门桥安装在工装夹具上,每次装夹数量5件,同时将工装夹具固定在平面磨床的加工平台上,启动平面磨床,设备会按照已经设定好的程序自动使高速运转的砂轮缓慢向气门桥顶面方向进给,对其进行平面磨削。

去年暑假,我来到了故事中的小院,收获了一份特殊的经历。那里有一头神奇的猪,姥爷从集市上把它买回来的时候,它小得可怜,但却比王小波笔下那只“特立独行的猪”还要厉害。小猪向往自由,它有一个神奇的本领:越狱。姥爷把小猪关在猪圈里,它会想尽办法从很小的缝里钻出来。有一次姥爷把它关在了地窖里,想着,这次它再也没有地方可以钻出来了吧?可是第二天早晨,我们又找不到它了,地窖里堆满了土,这只猪竟然挖了一条地道,直通胡同外,你说它厉害不厉害?

5 气门桥加工工艺改进后的效果验证

按照新工艺连续生产30件气门桥,然后参照《3.1测量调查分析》的测量方式,对新批次的气门桥顶面的平面度和轮廓形状进行测量,做出顶面平面度的曲线图和轮廓形状图,如图6所示。

从平面度曲线图可以看出,新工艺加工的气门桥顶面的平面度趋于平缓且都满足于图纸规定的0.06范围以内。同时其顶面X轴和Y轴的轮廓形状均为光滑凸起形状,符合图纸轮廓要求。综上可知,此次加工工艺的优化,有效的改善气门桥的品质,提高了其加工质量。

6 结论与建议

综上所述,本文通过对发动机气门桥顶面加工工艺的分析,明确了影响气门桥顶面不良的主要原因,并且针对性地提出了相应的改进措施,使其加工工艺得到了有效的完善,提高了气门桥的质量。发动机作为车辆和工程机械的动力源,发动机零部件质量的高低决定了发动机的工作性能,因此要不断优化零部件的加工工艺,改进零部件的加工质量,以进一步提高发动机的性能和稳定性。

[1]朱志国,龙运昆.质量控制工具在发动机缸盖进气门座圈底孔加工质量提升的应用[J].装备制造技术,2014(12):182-184.

[2]兰剑,张军瑞,胡志胜,卫韧.某柴油机进气门桥脱落故障分析及改进[J].内燃机,2022(1):45-50.

[3]张曙伟.双端面磨床提高加工精度的分析与研究[J].精密制造与自动化,2002(11).

[4]尹玲.新型柴油机气门桥模锻成形工艺模拟研究[J].热加工工艺,2012(11):124-126.

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