东风汽车发动机厂实习报告
前言:
从大一开始就知道大四开学初就有一个去远地的实习,大三的后半学期才决定了,我们班的集体实习是去湖北省十堰市的东风汽车商用车发动机厂。在去之前,心情是期待又是焦虑。期待是什么?期待这次实习将会带给我非常多的实践经验,让我可以把从专业课本学到的知识应用于实际。焦虑一则是我是第一次搭火车,而且长达20个钟之久,真让我有点吃不消;二则是第一次去往外省,那边的生活习惯是否跟广东很不一样,特别的是以面条为主食,以辣椒为调料。管不了这么多,人总得学会适应社会。
我们到达目的地,雨绵绵的天气已经让我觉得这已是一个不平凡的实习经历。好啦,我们休息了一天之后,2011年9月6日开始了真正意义上的实习。先是安排了讲座介绍东风汽车公司,商用车发动机厂的简介。
东风汽车公司简介:
四十年前,伴随着第一声开门炮响,东风公司第一代创业者在鄂西北的穷山辟壤开始了共和国建设史上的一个伟大壮举。
历经十载,广大建设者亲手将一座初具规模的现代化汽车厂建在了鄂西北的丛山之中。第一个车型于1975年6月投产,1978年投产5吨民用车,并于当年开始盈利。
今天公司积极参与世界汽车工业的分公与合作,最大限度地利用国外资金、技术、激活存量资产,使管理、制造、研发、营销业务水平与国际接轨。东风明确提出了“融入发展、做强做大、优先做强”的跨越式发展思路。
发动机厂简介:
发动机厂与东风公司一起走过40多年的历程。回顾历史,可分为三次创业。
第一次创业 1969年至1992年是发动机厂建设时期。从工厂选址到厂房建设,建设者们餐风饮露于1975年6月全面形成2吨半越野车发动机生产能力,1978年6月EQ6100发动机生产阵地建成并投入生产。1991年,EQ6100汽油机荣获机电部优质产品称号。
第二次创业 1993年至1998年是发动机厂发展时期。1994年5月,发动机厂拉开了建设2.0升汽油发动机的序幕,至1996年底打通了缸体、缸盖等6条生产线,1997年底形成了日产50台EQ491的能力。
第三次创业 从2000年开始的第三次创业是发动机厂深化改革全面发展时期。发动机厂确立了实施“四轮驱动”战略,走现代企业之路,把发动机厂建成新东风战略格局下国内领先、国际先进的商用车发动机厂的宏伟目标。
通过详细的介绍,让我回去思考这次实习的目的,与此次实习的要求。
目的:
通过实习获得基本生产知识,了解机械生产的基本流程;
提高学生动手能力,培养吃苦耐劳的精神;
通过现场实践,使我们进一步了解我国产业状况;
初步了解企业管理,培养技术工作的基本技能;
初步了解社会生产关系,为捡来走入社会奠定基础。
要求:
了解我国汽车的基本状况及将来的发展趋势;
进一步掌握机械方面的只是,并初步获得理论与实践相结合的技能;
熟悉材料热处理及零件加工工艺基本知识和方法;
熟悉各加工中心典型机床尤其是先进数控机床的工作原理和加工方法;
熟悉企业生产安全生产章程;
主要内容:
我把这次实习的流程整理了如下表:
时间
地点
内容
9月7日上午
49厂小学报告厅
听公司简介、安全教育
9月7日下午
发动机内装配车间
发动机内装配流程
9月8日上午
发动机厂4H缸体作业部
熟悉4H缸体的生产流程
9月8日下午
大功率发动机部件工段
曲轴、凸轮轴、缸体、缸盖加工流程
9月9日上午
Dci11生产车间
连杆工艺参观
9月9日下午
康明斯连杆、凸轮作业部
连杆、凸轮工艺参观
9月13日上午
通用铸锻厂
泡沫模型制作
9月14日上午
车轮厂
轮胎零部件装配
9月14日下午
商用车总装配厂
参观总装流水线
9月15日上午
车身厂
冲压车身工艺、车身的涂装
9月15日下午
模具厂
大型冲压车身的模具设计、现场参观
9月16日上午
标准件厂
拉簧加工工艺
本次实习参观学习了发动机五大件:缸体、缸盖、曲轴、连杆和凸轮轴的生产工艺,之后又参观了东风(神宇)汽车装配车间,东风公司铸、锻总厂等。因发动机是汽车的心脏,故我们着重参观的是东风商用车发动机厂,包括EQ6100、EQ6105、EQ4H、dci11等发动机的零部件的生产及加工,装配。对曲轴的工艺流程和加工难点更是进行了详细的讲解。下面就发动机中五大件及所参观的零部件分详略顺序介绍如下。
曲轴部件
1-超动爪;2-超动爪锁紧垫圈;3-扭转减震器;4-带轮;5-挡油片;6-正时齿轮;7-半圆键;8-曲轴;9-主轴承上下轴瓦;10-中间主轴瓦;11-止推片;12-螺柱;13-润滑脂嘴;14-螺母;15-齿环;16-圆柱销;17-六缸活塞处在上止点时的记号(钢球)
1、曲轴的生产及加工工艺
曲轴是活塞式发动机中最重要的、承受负载最大的零件之一。它的主要功能是将活塞的往复运动通过连杆变成回转运动,即把燃料燃烧的爆发力通过活塞、连杆转变成扭矩输送出去做功,同时还带动发动机本身的配气机构和相关的系统(润滑系统、冷却系统等)工作。汽车发动机曲轴一般都具有主轴颈、连杆轴颈、曲柄臂、带轮轴颈、正时轴颈、油封轴颈、法兰和油孔等。
因为曲轴形状复杂,结构细长,多曲拐,刚性极差,使得其加工难度比较大,为保证发动机长期可靠的工作,曲轴必须有足够的强度和刚度以及良好的润滑、良好的平衡,高的耐磨性。综合以上的种种,故、其技术要求比较高,技术要求如下:
(1)主轴颈与连杆轴颈的尺寸精度一般为IT6~IT7,轴颈的长度公差为IT9-IT10.圆柱度0.005mm,表面粗糙度为Ra0.4~0.2μm。
(2)连杆轴颈轴线对主轴颈的平行度通常为100mm之内0.02mm。
(3)中间主轴颈对两端支撑轴颈的径向圆跳动0.05mm。
(4)曲柄的半径偏差为±0.05mm,表面粗糙度Ra0.8μm。
(5)备连杆轴颈轴线之间的角度偏差不大于±30’。
(6)曲轴必须经过动平衡,动平衡精度为100g·cm。
(7)曲轴的主轴颈和连杆轴颈要经过表面淬火处理。淬硬深度为2-4mm。其硬度HRC45~HRC60。
(8)曲轴需经磁力探伤,探伤后应进行退磁处理。
二汽生产的四种曲轴的主要技术要求如下表:
表4-1 二汽生产四种主轴的主要技术要求
项目
EQ6100
EQ6102
康明斯6B
Dci(雷诺)
毛胚
铸件
铸件
锻件
锻件
Ra/μm
0.32
0.32
0.4
0.25
圆度
0.005
0.005
0.0064
0.008
中间轴颈
0.05
0.05
0.152
0.14
根据这些技术要求,确定相应的加工次序和装夹方法,以保证其性能要求。
1.1 曲轴的材料与毛坯制造
曲轴毛坯的制造方法有锻造和铸造两种。采用的材料为45钢,45Mn2和40Cr等。目前,许多曲轴的材料使用的球墨铸铁,其铸造工艺性好,有利于获得较合理的结构形式,有较好的减震性和减磨性,但延伸率、冲击韧性及材料本身的疲劳强度低且校直比较困难。东风公司四缸曲轴使用的材料为48MnV,48MnV非调质曲轴用钢是在碳钢基础上通过添加微合金元素来强韧化的一种节能钢种。材料使用时组织状态为轧、锻态组织。具有简化工艺、节省能源、免除淬火缺陷、改善环境等优点,使生产成本大大降低,常用来制造曲轴毛坯。宝钢研制的热锻用非调质钢48MnV,可替代45、40Cr或42CrMn等调质钢用于机动车辆、工程机械、传动机械或钢结构等各类构件,综合性能较好。
1.2 曲轴的机械加工工艺特点
曲轴加工工艺有如下特点:
(1) 刚性差
曲轴的长径比较大,并具有曲拐,因此刚性很差。加工中,曲轴在其自重和切削力的作用下,会产生严重的扭转变形和弯曲变形,特别是在单边传动的机床上,加工时扭转变形更为严重,另外,精加工之前的热处理,加工后的内应力重新分布都会造成曲轴的变形。
(2)形状复杂
曲轴的连杆轴颈和主轴颈不在同一轴线上,使得工艺过程变得复杂。
(3) 技术要求高
曲轴因形状复杂,加工表面多,故其技术要求比较高。这就决定了曲轴工序数目多,加工量大。在各种生产规模中,与内燃机的其他零件比较,曲轴的工艺路线是比较长的,而且磨削工序占了相当大的比例。
1.3 定位基准的选择
任何零件的加工都要有一个基准,曲轴也不例外。曲轴的工艺基准有两套,粗基准和精基准。粗基准的选择在第一工序铣端面、钻中心孔时,通常以两端主轴颈的外圆和中间主轴颈的轴肩为粗基准,这样钻出的中心孔可保证曲轴加工时径向和轴向余量的均匀。曲轴加工的精基准包括径向、轴向和角度定位基准。径向定位用曲轴一端的端面或轴肩。角度定位一般用法兰端面上的定位销孔或曲柄臂上铣出的定位平台。采用不同的加工工艺方法和设备,定位基准的选用亦不同。
1.4 曲轴工艺路线
铣端面、钻中心孔→毛胚检验→铣工艺定位面→检验→粗车主轴颈及两端轴颈→检验→精车1、3、4、6主轴颈及小端轴颈→精车2、5、7主轴颈,油封轴颈,法兰外圆及断面,→检验→车平衡块外圆→铣1、12曲柄臂的角向定位面→检验→车曲轴连杆轴颈→检验→在法兰盘上钻铰工艺孔→检验→手铰工艺孔→在油封轴颈上铣右旋回油螺槽→在六个连杆轴颈上钻孔→锪球窝→钻油孔→清洗→检验→中频淬火→检验→半精磨1,7主轴颈→检验→磁力探伤→精磨连杆轴颈→精磨第四主轴颈→精磨第一主轴颈及齿轮带轮轴颈→检验→抛光油封轴颈→精磨法兰外圆→检验→铣键槽→钻,铰孔,攻螺纹→检验→去毛刺→动平衡检验→清洗→超差曲轴动平衡检验→校直→倒角,去毛刺→精车法兰断面及退刀槽→扩,镗铰孔→粗抛光→静抛光→清洗→终检
2、连杆的生产及加工工艺
连杆是汽车发动机的主要传动机构之一,它将活塞与曲轴连接起来,把作用于活塞顶部的膨胀气体压力传给曲轴,使活塞的往复直线运动可逆的转化成为曲轴的回转运动,以输出功率。因此连杆主要有两个作用,即实现运动的转换与运动的传递。连杆是一种细长的变截面非圆杆件,由大头到小头逐步变小的工字型截面的连杆体及连杆盖、螺母、螺栓组成。不同的发送机连杆有不同的结构,但基本上都是由活塞销孔端、曲柄销孔端及杆身三部分组成。连杆大头孔套在曲轴的连杆轴颈,与曲轴相连,内装有轴瓦。为便于安装,大头孔设计成两半,然后用连杆螺栓连接。连杆小头与活塞销相连,小头压入耐磨的铜衬套,孔内设有油槽,小头顶部有油孔,以便使曲轴转动时飞溅的润滑油能流到活塞销的表面上,起到润滑的作用。考虑到连杆重量的轻便,刚度的要求,杆身采用工字形。
2.1 连杆的材料和毛坯
为了满足连杆的强度及刚度要求,是发动机结构更加紧凑,其材料大多采用高强度的精选45钢,40Cr钢,并经调质处理以改善切削性能和抗冲击的能力。也有用球墨铸铁的。钢制连杆的毛坯一般都是锻造生产,其毛坯形式有两种:一是体、盖分开锻造;另一种是将体、盖锻成一体,在加工过程中在切开或是采用胀断将其胀断。后一种加工方式具有原材料消耗少、生产率高、成本优等特点,故得到广泛的应用。
2.2 连杆加工工艺过程
1)柴油机连杆加工工艺过程如下:毛坯检查→粗磨两端面→钻小头孔→小头孔倒角(辅助定位)→拉小头孔→ 拉(大头两侧面、凸台面)→切断铣→拉圆弧→磨大头对口面→钻螺栓孔→粗钻→铣瓦槽(固定瓦)→钻油孔→扩铰螺栓孔→清孔→扩大头孔(粗加工)→大头孔倒角→半精磨大头孔→半精镗大头孔→压小头孔衬套→拉衬套孔→衬套孔倒角→精磨两端面→精镗大头孔→珩磨大头孔→精镗小头孔→终检。
(2)汽油机连杆加工工艺过程如下:毛坯检查→粗磨两端面→钻小头孔→小头孔倒角→拉小头孔→ 拉两侧面、凸台面→铣断→拉大头圆弧两侧面→磨对口面→钻螺栓孔→精锪窝座→铣锁瓦槽→钻油孔→人工去毛刺→钻连杆盖沉孔→扩铰螺栓孔→去毛刺→清洗→装配→套螺母→拧紧力矩并校正→扩大头孔→大头孔倒角→磨标记面→精镗大头孔→压衬套→返工→衬套孔倒角→精磨两端面→精镗大头孔→珩磨大头孔→总成清洗去毛刺→精镗小头孔→终检。
凸轮轴相关生产过程
凸轮轴是发动机中非常重要的一个零件,通过它的不断旋转,推动气门顶杆上下运动,进而控制气门的开启与关闭。改变凸轮轴的曲线,可精确调整气门开启、关闭时间,属于配气系统的一部分。凸轮轴为铸件,材料可以是球墨铸铁、合金铸铁、冷激铸铁、中碳钢,东风公司采用的材料是冷激铸铁,其热处理方法是中频淬火,表面淬火。
凸轮轴的典型工艺如下:凸轮轴轴颈粗加工采用无心磨床磨削→铣端面,钻中心孔→热处理→凸轮轴的深孔加工→主轴颈快速点磨加工与CBN砂轮→凸轮的加工→凸轮轴的化学处理→抛光→探伤→清洗。
缸体的生产及加工工艺
缸体是发动机的基础零件,通过它把发动机的曲柄连杆机构(包括活塞、连杆、曲轴、飞轮等零件)和配气机构(包括缸盖、凸轮轴等)以及供油、润滑、冷却等机构连接成一个整体。
4.1 缸体的材料
6100系列
6102系列
491系列
6105系列
缸体
缸体
缸体
缸体
HT200
HT250
HT250
HT250
4.2 缸体的加工工艺
加工过渡基准→粗加工顶平面、地面、对口面、龙门面→精加工底面→加工两销孔→精加工前后端面→第一次镗缸孔、铣瓦座两侧面、瓦片槽→各深孔加工→第二次镗缸孔→六个面的孔系加工→缸套底孔精加工分组压套→主、凸孔粗、精加工→挺杆孔粗、精加工→精铣顶平面→装配→发送
5、缸盖
缸盖安装在缸体的上面,从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触,
因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套,缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。
缸盖上还装有进、排气门座,气门导管孔,用于安装进、排气门,还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔,而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔,用以安装凸轮轴。
气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成,铝合金的导热性好,有利于提高压缩比,所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。
气缸盖是燃烧室的组成部分,燃烧室的形状对发动机的工作影响很大,由于汽油机和柴油机的燃烧方式不同,其气缸盖上组成燃烧室的部分差别较大。汽油机的燃烧室主要在气缸盖上,而柴油机的燃烧室主要在活塞顶部的凹坑。
6、铸造加工
模型制作→刷涂料→烘干→浇模→浇模口开模→造型→熔化浇注→保温→落砂→清理打磨
7、拉簧加工
模型制作→刷涂料→烘干→浇模→浇模口开模→造型→熔化浇注→保温→落砂→清理打磨
8、车身
车身——汽车车身应对驾驶员提供便利的工作条件,对乘员提供舒适的乘坐条件,保护他们