葉菁 劉寒
摘 ? 要:排氣歧管開槽環(huán)節(jié)是加工工序中必不可少的環(huán)節(jié),進氣法蘭面開槽能夠消除鑄造過程中產生的應力,減少熱脹冷縮疲勞形變量,但是開槽也會造成排氣歧管平面度與位置度的偏差,為了消除開槽對平面度與位置度的影響,對排氣歧管的加工工藝進行優(yōu)化,將排氣歧管的開槽工藝放置在鉆銷固定孔后面,精銑進氣法蘭面前面,保證了排氣歧管加工中平面度與位置度的要求。
關鍵詞:排氣歧管 ?開槽 ?生產工藝
中圖分類號:U463 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-098X(2019)02(b)-0099-02
發(fā)動機排氣歧管是一種鑄造類零部件,壁厚比較薄,工作溫度最高能達到925℃,最低溫度能達到-10℃,并且在低溫與高溫往復交替中工作,同時因為排氣歧管結構越來越復雜,各個部位的壁厚各不相同,導致熱脹冷縮疲勞形變量差別較大,容易造成排氣歧管出現(xiàn)斷裂、密封不良的問題,為解決此問題,需要在排氣歧管與缸體的工作面加工槽口,用以消除排氣歧管鑄造過程中產生的應力,減少熱脹冷縮疲勞形變量,另外,排氣歧管進氣法蘭面的平面度以及固定孔的位置度精度要求嚴格,為防止開槽對排氣歧管平面度與位置度的影響,需要對排氣歧管的開槽環(huán)節(jié)生產工藝進行優(yōu)化,減少其負面影響,提升排氣歧管的產品品質。
1 ?開槽環(huán)節(jié)工藝難點解析
新型的排氣歧管在傳統(tǒng)排氣歧管的基礎上增加了開槽環(huán)節(jié),開槽環(huán)節(jié)完成后會釋放排氣歧管在鑄造中產生的應力,造成排氣歧管結構的形變,影響排氣歧管的加工精度,主要表現(xiàn)在表面位置度不達標影響與缸體的裝配品質,平面度不達標影響與缸體的密封性,增加漏氣的概率,都會直接關系到發(fā)動機工作性能,由此可以看出,合理設置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品品質。圖1為排氣歧管的生產零件圖。
2 ?開槽后的問題及加工工藝優(yōu)化
排氣歧管的進氣法蘭面總共需要加工三個槽口,并且根據(jù)生產經(jīng)驗看出加工槽口會造成排氣歧管的變形。為此,對加工排氣歧管的專用夾具進行優(yōu)化設計,重點是對夾具夾緊機制的設定。排氣歧管的開槽工藝不能放在工序的最后,應當放置在鉆進氣面各孔后面,精銑進氣面的前面,通過這樣工藝的改變,不僅確保了工作面的平面度,同時又能夠保證進氣面孔的位置度符合設計規(guī)范要求。實際優(yōu)化的加工工藝方案如下:
(1)夾具優(yōu)化。
夾具優(yōu)化主要是將夾緊力分散到排氣歧管的兩側,加大受力面積,減少夾持過程中的形變量,對排氣歧管6個自由度進行完全約束并適當添加輔助定位,保證加工的穩(wěn)定性。圖2為夾具優(yōu)化圖。
(2)粗加工進氣法蘭面。
該工序加工設備采用立式銑床,將排氣歧管放置到夾具上,夾緊時緩慢加力,減少工件固定時的局部形變量。設定科學的銑削進給量,并提供充足的冷卻液,降低銑削熱應力的產生,保證銑削精度。
(3)加工進氣法蘭面孔。
該工序加工設備采用立式加工中心,將排氣歧管固定到夾具上,定位結合粗加工后的進氣法蘭面與內流道定位點。
(4)開槽。
該工序加工設備采用臥式銑床,工件的固定方式采用一面兩銷定位,切削進給量的選擇應當依據(jù)排氣歧管的材質進行衡量,保證充足的切削液供給,增加刀具的耐用度,首先同步完成兩個槽口的加工,將夾具轉動6°進行最后一個槽口的加工。
(5)精銑工作面。
該工序加工設備采用立式加工中心,工件的固定方式保持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。
(6)后序工序。
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,兩銷為基準孔。
3 ?結語
對傳統(tǒng)的排氣歧管加工工藝進行優(yōu)化,排氣歧管的開槽工藝應當放置在鉆進氣法蘭面孔后面,精銑進氣法蘭面的前面,通過這樣工藝的改變,不僅確保了進氣法蘭面的平面度,同時又能夠保證基準孔的位置度符合設計規(guī)范要求,提升了排氣歧管的加工品質,也為未來相同形式的零件加工提供了寶貴經(jīng)驗。
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