浅析发动机缸体、缸盖柔性加工线方案设计
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发动机机械加工生产线工艺规划浅谈【摘要】随着国内汽车行业的迅猛发展,本文简单阐述了发动机机加线前期规划各种考虑因素,结合国内发动机机加线的发展趋势,简单介绍了各柔性线类型及各自优缺点,对部分柔性机加线所存在的问题进行分析并提出相关解决措施。
【关键词】发动机机械加工柔性线Discussing Craft Plan of the EngineMachine-finishing Production LineAbstract: Along with the rapid development of the car industry in domestic market, the article expatiates diversified considerations briefly during the plan prior period of Engine machine-finishing line, bined with the domestic developing trend of Engine machine-finishing line, there is a brief introduction of the type of Flexible Machining Line and their respective advantages and disadvantages. and also analyze the problems of partial Flexible Machining Line, and show the propose solutions at the same time.Key words:Engine; Machine&finishing; Flexible Machining Line1前言发动机是汽车的心脏,“得发动机者得天下”,发动机制造技术也是汽车制造技术的集中体现。
关于发动机缸体缸盖加工线输送系统的设计【摘要】本文阐述了建立设计合理、技术先进的发动机缸体缸盖加工线输送系统的重要性;介绍了输送系统的形式和种类以及工作原理。
【关键词】发动机缸体;发动机缸盖;加工线;输送系统0.引言国内外企业在建厂之初,就能将基于精益管理理念,投入巨资打造其制造体系,建设柔性化生产流水线,可以实现大小、配置截然不同的各种车型的发动机缸体缸盖实现共线生产,发动机是汽车及其它机动车辆的心脏,要保证发动机质量,其生产质量是关键之一。
在大规模发动机缸体缸盖生产线上,要使零部件输送到位,且输送距离要合理,速度要保证,又不会出现混乱现象,就必须认真进行物流输送系统设计,既要设计合理,又要考虑采用先进技术,从而保证生产质量。
1.发动机缸体缸盖输送线的作用及特点流水线是一种先进的生产组织形式。
它是按照产品(零部件)生产的工艺顺序排列工作,使产品(零部件)按照一定的速度,连续地和有节奏地经过各个工作地依次加工,直到生成成品。
输送系统在流水线中起着及其重要的作用,它将各个工序有序的联系起来。
输送线系统是现代企业为减轻劳动强度、提高工作效率而采取的重要输送装置。
通常输送线上设有多个工位(全自动工位或手动工位),全自动工位采用传感器等控制装置对物料或送料托盘进行精确到位传送,传感器与输送线一起采用PLC控制,组成各种复杂功能输送系统。
2.输送系统的构成及滚道的种类缸体缸盖输送系统由各种滚道、气动控制系统及电气系统组成。
滚道按动力分,有机动滚道与非机动滚道;按运转形式分,有积放式滚道与区域式滚道;按滚道形状分,有直线型滚道、开门滚道、水平旋转台滚道(0-90°)与立式翻转滚道(0-270°、0-180°)。
非机动滚道由手动操作,机动滚道全部工作过程皆由PLC编程控制。
滚道线还包括缸空喷油机、工艺板支架与打标机等。
气动控制系统由能源锁定阀、气源处理件、阀组及管路等气动元件组成,按PLC指令控制各气缸动作。
浅析发动机缸体共线生产柔性加工线的设计作者:范秀丽,杨鹏鹏来源:《科技创新与生产力》 2016年第10期范秀丽,杨鹏鹏(一汽靖烨发动机有限公司,山西晋中030600)摘要:笔者设计了一条产能达5万台/年的发动机缸体柔性加工生产线,通过发动机缸体夹具共用、夹具快换等策略,实现两种不同类型发动机缸体的共线生产。
与传统方案比较,可减少用地面积40%以上,加工中心投资减少40%,总体投资减少30%,同时在使用过程中可节约各类能源15%以上。
此类生产线设计适宜于方法产品类型多、单个产品产量少的厂家。
关键词:发动机;并联柔性加工线;共线生产;夹具共用;夹具快换中图分类号:TG68文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2016.10.081收稿日期:2016-07-29;修回日期:2016-08-29作者简介:范秀丽(1986-),女,山西平遥人,助理工程师,主要从事发动机工艺研究,E-mail:fanxiuli1986@。
一般发动机或者汽车厂家主要对缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴、连杆等5大件进行加工,其余部件外购,然后进行组装。
而缸体是发动机五大件之首,在投资有限的情况下,主要完成对发动机缸体的机械加工(缸盖、曲轴、凸轮轴、连杆等委托相关专业厂家加工)及发动机总成的装配、磨合试验等任务[1]。
在市场尚未完全开发的情况下,为防止产量远少于产能的状况发生,做机加线的选择时,在能满足产能的情况下,尽量降低成本[1]。
某发动机厂家拥有两类发动机产品,其中发动机缸体自制,其余零部件外协生产,市场成熟后总产量预计达到5万台/年。
如果同时布置两条发动机缸体生产线,会导致加工车间使用面积紧张,生产检测设备重复投资且加工设备不能完全发挥自身产能和柔性。
为合理利用加工车间使用面积和加工中心产能,减少投资,笔者设计了一条发动机缸体柔性加工生产线,实现两种不同类型发动机缸体共线生产,同时在前期发动机产量较低的情况下实现低能耗生产,减少隐形投入。
汽车发动机零零件的柔性化生产作者:李如松在十多年前,要用加工中心来代替自动线仍是难于办到的事,但是在今日,这类代替已成了现实。
在上世纪80 年月末和 90 年月初,像轿车发动机这样的大量量生产领域,采纳的加工设施主要仍是自动线和组合机床。
比如德国大众汽车厂在Salzgitter的发动机生产厂里,生产包含样机在内的(1~)升排量的四缸、五缸和六缸发动机,采纳的加工设施,自动线就占了 60%,组合机床和加工中心各占了20%。
但是就在这几年中,众多机床厂充足利用在刀具技术和驱动技术等方面获得的巨大进步,在 90 年月初盛行高速加工和开发出高速加工中心,显着提高了加工中心的生产效率。
与此同时,因为经济的全世界化和需求的个性化,促进产品品种日趋增加,设施的柔性成了决择加工设施的重要要素。
在这样的技术和市场状况下,于是高速加工中心在 90 年月中期就开始进入大量量生产领域,打破了自动线和组合机床在这些领域里的垄断地位。
当前,在汽车发动机的缸盖、缸体、变速箱体和离合器壳等箱体件的加工中,由高速加工中心构成的柔性生产线已大多半代替了自动线、高速加工中心已成为汽车发动机箱体件加工的主要设施。
加工中心和自动线是两种不一样种类的机床,最先,它们有着不一样的应用领域,它们之间其实不存在着竞争。
技术的进步和市场的变化,推进了自动线的柔性化和加工中心的高速化发展。
以致这两种不一样种类机床的应用领域相互靠近和互相重叠,生产率和柔性这两个特色参数之间的矛盾逐渐在消逝。
当前,在中、大量量生产领域有些工件的加工完整能够采纳高速加工中心来实现。
而关于一些需采纳复杂刀具又需机床配合的工件加工,则越来越多地转向采纳模块化的生产系统,在这样的生产系统中,能够依据详细的加工任务来集成加工中心和自动线及组合机床,以便充足地利用自动线和加工中心各自的长处。
自动线的柔性化及其特色为适应不停增添的变型品种的生产,在70 年月末和 80 年月初,众多组合机床制造厂家接踵利用NC技术开发出了柔性自动线用的各样不一样种类的数控加工模块。
汽车发动机缸体加工工艺探讨摘要:现阶段,经济的发展带动了科技的发展。
随着十九大的成功召开,我国已经顺利进入了社会主义建设的新时期,经济增长由追求高速度转变为追求高质量,为实现中华民族伟大复兴打下了坚实的基础。
随着我国经济的迅猛发展,人们对汽车的需求量也在与日俱增。
在汽车行业之中,汽车产品零部件的生产效率和加工质量十分重要。
通常情况下,汽车产品零部件的生产效率和加工质量对汽车行业的发展有着至关重要的作用。
在汽车产品的零部件中,发动机缸体是汽车最重要的零部件之一。
汽车发动机缸体的加工质量与生产效率在一定程度上决定着汽车的生产效率和性能。
由此可见,要使汽车行业得到更加长足的发展,必须大力提高汽车发动机缸体的加工质量和生产效率。
本文坚持一切从实际出发的原则,针对汽车发动机缸体加工工艺进行分析与探究。
关键詞:汽车发动机;缸体加工;工艺探讨0 引言汽车发动机是汽车的五大部件之一,其品质直接影响整车的动力及燃油性能。
而发动机的机械加工将直接确定发动机的品质,故企业针对发动机的加工均有研制各自的工艺及装备以保证其质量。
1 产品结构及技术要求缸体主体为铝合金材料,嵌入4个铸铁缸套,曲轴孔采用双材料(一侧铸铁,一侧铝合金)。
为了减轻重量,确保系统具备较高的铸造加工能力,设计缸体壁厚小于 3.5mm,使得缸体具备较弱的刚性。
所以,在设计操作方案时,人们应当充分注意加工精度与气缸变形之间的相互作用关系。
气缸加工主要涉及气缸孔、销孔、平面、油孔、螺纹孔、曲轴孔以及斜面等部件。
2 汽车发动机缸体加工现状分析汽车发动机缸体的加工质量与生产效率决定着汽车的质量与效率。
从目前的情况来看,国内外都十分重视对汽车发动机的研发,通过一系列的开发与试验努力打造出高质量、高效率的汽车发动机缸体。
通过收集相关资料,国内外的汽车发动机缸体的生产主要有三种形式。
这三种汽车发动机缸体的形式在国内外都很受欢迎,在一定程度上提高了汽车的质量。
第一种汽车发动机的缸体形式是以传统的组合机床自动线为基础的柔性化改造。
1 序言机体、气缸盖是发动机的核心零部件,其生产线装备投资大、周期长,设备选择要兼顾产品加工质量、生产效率和运维成本。
先进技术的应用是提高机体、气缸盖加工质量和效率,降低生产线运维成本的关键因素[1,2]。
下面介绍发动机机体、气缸盖生产线装备选择总体原则,重点阐述机体缸孔、主轴承孔,气缸盖燃烧室面、导管座圈孔、凸轮轴孔加工装备先进技术及应用,以及机体、气缸盖生产线辅助装备关键技术及应用。
2 生产线装备选择总体原则早期的发动机机体、气缸盖加工生产线,以组合机床、组合机床自动线为主。
例如,某型号发动机机体加工生产线,主要由12段组合机床自动线组成;气缸盖加工生产线由7段组合机床自动线组成。
组合机床自动线具有节拍短、效率高和成本低的优点,但加工内容固定,无法适应当前产品改进甚至更新换代速度越来越快的实际需求[3]。
现在规划机体、气缸盖加工生产线,装备多采用加工中心+专用机床模式,其中加工中心占比应达到60%以上,既能实现柔性化生产,基本满足产品改进及更新换代需求,又能保证机体、气缸盖关键加工部位质量及其稳定性。
例如,某型号发动机机体生产线主要由50多台加工设备组成,其中加工中心30多台,专用机床10多台,加工中心占比71%;气缸盖加工生产线主要由40多台设备组成,其中加工中心近30台,专用机床10多台,加工中心占比73%。
3 发动机机体加工装备先进技术及其应用重点介绍发动机机体加工生产线专用机床先进技术。
机体加工专用机床主要用于部分粗加工,以及缸孔、主轴承孔精加工。
3.1 机体粗加工装备机体部分粗加工工序可采用转台式多动力头技术及应用这种技术的专用机床,可在一台机床上完成多个部位加工。
例如:采用5个动力头转台式专用机床,配合工件夹具伺服滑台沿X轴移动,可在1台设备上、1个整线循环节拍内完成粗镗、半精镗机体主轴承孔,铣主轴承孔两侧开档面,铣卡瓦槽,钻斜油孔等多个加工内容,设备加工效率高、投入成本低且占地面积小,利于整线设备布局。
机车柴油机气缸盖柔性机加工生产线的工艺设计《中国制造2025》将轨道交通装备列为大力推动、突破发展的十大重点领域之一,其主要产品大功率中高速柴油机是轨道交通干线牵引内燃机车的核心动力装置。
气缸盖是机车柴油机的关键部件之一,安装在气缸套上部,通过气缸盖螺栓与机体固定在一起,与活塞、气缸套内壁构成燃烧室。
气缸盖的加工工艺十分复杂,尤其气门座锥面与气门导管孔这一组孔系的加工质量直接影响着柴油机的工作性能和可靠性。
我公司根据自身实际情况,为提升柴油机关键部件的制造水平和产品质量,于2021年投资建设了一条气缸盖柔性机加工生产线。
本文现对气缸盖柔性机加工生产线的工艺流程设计、工艺布局及物流线设计作简要阐述。
1 气缸盖结构及技术要求1.1 气缸盖结构特点机车柴油机用气缸盖为四气门铸铁整体式结构,是动力组装配中最复杂的部件。
气门座和气门导管采用合金铸铁,气门座冷装压入后进行精加工,气缸盖加工主要有上下高低压面、气门座孔、气门导管孔、喷油器孔、周边螺堵孔等。
1.2 主要技术要求以265H气缸盖为例(表1)。
2 机加工生产线工艺设计概况2.1 设计纲领生产线的规划以实现气缸盖柔性加工为原则,建成年产各型中高速柴油机气缸盖8400个以上的生产线,即生产265H型气缸盖4800个/年,240型气缸盖2400个/年,其他气缸盖1200个/年。
按年工作日250天,每天三班制、每天工作21小时计算。
生产线设备以进口加工中心为主,配备数控立式车床及必需的辅助装置组成,以适应新产品和离散型小批量多品种混线生产模式,保证最短的生产研制周期和最低的运营成本。
为降低劳动强度,提高加工精度和产品质量,工件上下料采用桁架机械手,工序间各机床形成封闭产线,采用轨道堆垛升降机进行加工工位的输送和定位。
2.2 机加工工艺流程设计及优化2.2.1 工艺流程设计基本原则气缸盖机加工工艺流程设计时需确定以下几点:①确定理论生产节拍:依据客户订单数量计算出理论生产节拍。
浅谈柔性发动机装配线的规划摘要:发动机是汽车产业技术最密集的核心零部件,在发动机的生产过程中,装配线是发动机最终状态、最终精度的展示,而装配线的规划水平一定程度上也代表了发动机工厂的规划水平,其重要性不言而喻。
那么怎样才算是一个成功的规划,如何才能做好装配线的规划,这成为项目主管技术工作者常常会探讨的课题。
关键词:柔性发动机ALC系统1 完美的规划案如果没有场地、预算的限制,理论上也许存在最优的装配线规划。
同所有的装配线一样,它必须满足节拍、质量、效率三个最基本的指标;同时,针对不同的发动机工厂,它还需要满足诸如多品种、小批量、可扩展等派生指标;它应该设计为模块化的布置结构、使用相对多的自动装配设备、配置全面的在线检测设备、采用成熟的生产线控制系统。
一般来讲,装配线可以由分装线、总装线、热试线构成,传输线采用柔性摩擦辊道,手工工位采取STOP/GO方式,总装托盘可360°回转、90°定位。
可以采用全电动的拧紧和压装,关键工序采用自动设备,试漏、间隙测量、冷试等设备确保所有工艺参数可控,生产线控制系统可以清晰地进行生产指示、全面记录质量履历。
除此之外,它应该有清洁的环境、整齐的摆放、有序的物流,从而也极具观赏性。
实际上,现实中的设计情况往往遇到预算、物流、场地面积、场地形状、厂房条件、机型等等很多制约,设计任务是要在满足所有条件下,综合各种因素所进行的统筹考量。
2 模块化布局模块化是设计思考的原则,从传输线布局、零件总成、系统设计各个方面均需遵守,模块化的环行线已成为了装配线设计的主流模式。
模块化尽可能减少了总装配线的零件数量,可以大大提高装配线的效率,模块化也有利于装配线控制系统的分区和分层,所以也降低了装配线的设计难度。
3C零件和活塞连杆分装环线基本成为标准配置。
环型线可以实现同等长度线体的最大利用率,因此,只有在需要节省空间时才考虑采取地面或空中返回托盘的双层传输方式。
以一条年产20万台、4缸全铝发动机为例,装配线通常由C/B 分装线、C/H分装线、C/S分装线、P/T分装线、总装线、热试线构成。
柔性加工技术在缸体缸盖生产线的研究与应用摘要:近几年,汽车产品更新不断的加快,汽车生产加工呈现出多品种、小批量的生产格局;因此,汽车的生产线规划必须要适应多品种共线生产的模式。
发动机的加工制造是汽车加工制造的关键,发动机制造业的生产柔性化是未来发动机制造发展的方向之一。
基于此,本文针对发动机加工生产中的缸体缸盖的生产加工进行了研究,通过对缸体缸盖加工生产线进行分类,分析了这几种加工生产线各自的特点;其次重点针对柔性加工技术进行研究和分析,提出缸体缸盖柔性加工技术的研究意义。
最后,站在可持续发展、缩短生产准备周期的角度上,提出了将柔性加工技术应用在缸体缸盖生产线的思路,并作出了规划,以期为相关从业者提供参考意见。
关键词:柔性加工;缸体缸盖生产;汽车加工一、引言缸体和缸盖是发动机的关键基础零件,结构复杂,制造加工工序繁琐;在其上装配的零件多,集孔、平面沟槽、螺孔和深孔于一体,是发动机的核心部分,相对于其他零件而言,对尺寸和位置的精度要求更高。
一般生产发动机的工厂都配备有缸体和缸盖的生产线,这样能够更好的控制发动机的生产质量,提高生产的效率[1]。
近几年,缸体和缸盖的机械加工工艺发展迅速,同时生产技术也在不断的走向成熟;从二十世纪的组合机床流水线到组合机床自动线,再到现在的柔性生产线,缸体缸盖的生产线已经逐渐完善。
柔性生产线柔性好、适合多品种生产,是缸体缸盖生产的主要模式。
因此,我们要加强对柔性加工生产的研究,更好的优化柔性生产线的应用,提高发动机生产的效率。
二、缸体缸盖加工的分类特点(一)专用机床加工线发动机缸体、缸盖加工线中的专用机床加工线是用于加工汽车发动机缸体和缸盖的生产线。
这条生产线通常由多个专用机床组成,每个机床负责不同的加工工序,工序如下:①铣削:铣削是将工件表面切削成平面、曲面或者其他形状的加工工序。
在汽车发动机缸体、缸盖加工线中,铣削通常用于加工工件的平面、孔径和轮廓等部分。
②钻孔:钻孔是在实体材料上加工出孔的加工工序。
汽车发动机缸盖机加工线工艺设计及应用摘要:本文主要针对汽车发动机缸盖机加工线工艺设计进行分析,思考了汽车发动机缸盖机加工线工艺设计的具体的方法,明确了汽车发动机缸盖机加工线工艺设计的应用要求,以及如何进行有效应用,提出了具体的方法,可供参考。
关键词:汽车发动机缸盖机,加工线,工艺设计,应用前言在汽车发动机缸盖机加工线工艺设计的过程中,要把握好设计的具体的思路,同时,要明确汽车发动机缸盖机加工线工艺设计的方法,做好应用的各类工作,才能够提高汽车发动机缸盖机加工线工艺设计工作。
1、发动机缸盖的结构特征要提高发动机缸盖机加工艺的精度,保障发动机缸盖的加工质量,就必须对发动机缸盖的结构特征进行一定的了解。
发动机缸盖具有以下几个结构特征:首先,气缸盖对于刚度和强度有着较高的要求,才能在气体的热应力和压力的作用下正常工作,保障气缸盖不会受到气体热应力和压力的损坏。
其次,气缸盖一般为六面体状,属于一种多孔薄壁件。
气缸的6个外形面可以分为缸体结合面和其他面,其中最重要的是缸体结合面,缸体结合面指的是与缸体进行结合的面,上面具有燃烧室。
发动机中最重要的性能参数――压缩比指的是燃烧室的容积和气缸之间的比值。
可燃混合气体在气缸中被压缩,然后在燃烧室内被点火和燃烧。
要求燃烧室具有一定的容积,否则会造成可燃混合气体的燃爆。
如果容积过大又会影响发动机的功率。
缸体结合面的位置精度具有较高的要求,对于密封有着较高的要求。
2、输送系统的构成以及滚道的种类电气系统主要由四个部分组成,分别是电气柜、空中走线、滚道上走线以及人机界面,在对滚道的所有运动过程是由程序来进行相关的控制且指令互锁。
为了让各个加工线对于工件姿态的不同要求能够得到满足,需要的滚道输送形式也是各有不同的,主要有以下几种:2.1积放式直线机动滚道积放滚道的特点是工件在滚道上停止的时候,跟工件接触的辊子也会同时停止转动,这样就能够防止工件被划伤。
直线滚道上设有分隔料器,能够让工件的单独进入下一工序得到保证,光电开关被设置在分隔料器的前端,当工件脱离了这个开关之后分隔料器就会更换动作,满料开关被设置在滚道的末端,作用是对下段滚道的不再上料进行通知,工件放错装置被安装在每段连续的滚道上面,这样就能够避免将工件上反的情况出现。