这四套方案,可以高效处理发动机缸体、缸盖常规手段无法去除的毛刺!

发布时间: 06月04日 浏览次数:406

发动机缸体、缸盖因为形状极其复杂不规则,其铸造后残留的飞边毛刺披锋去除,一直是困扰厂家的难题。

 

缸体和缸盖毛坯加工中的毛刺或脱落的金属粉末,一旦进入发动机系统中,会对发动机运行产生严重的影响,如毛刺会在发动机运行中进入主油道,易造成凸轮轴抱死、OCV阀失效,液压挺柱失效等严重隐患。如果毛刺在装配过程中掉落缸盖垫上,还会导致发动机的漏气,油水泄漏、混合等,从而造成发动机动力降低,排放超标,甚至失效等严重问题。

 

依照主流汽车制造厂总结的经验,可对毛刺的特性进行分类:

 

  • 按照发动机缸盖生产过程中产生的毛刺问题,大致可以将毛刺分为四类:面边缘毛刺、钻孔毛刺、镗孔毛刺、交叉孔毛刺;
  • 按照毛刺的形成情况分有挤裂毛刺、弯曲毛刺、撕裂毛刺和切断毛刺;
  • 根据毛刺的形状可以分为块状毛刺、鳞状毛刺、条状毛刺和坑洼状毛刺;
  • 按毛刺尺寸的大小可分为大毛刺、小毛刺和微小毛刺;
  • 按毛刺横剖面形状可分为长方形、三角形、椭圆形及其它形状。

发动机缸盖铸铁件曲面披锋毛刺打磨机 图源:库卡

 

在实际生产中,对于包括缸体缸盖在内的汽车零部件的去毛刺方法,是基于手工或者半自动化的刷子去除,采用刷子去除,有采用塑料毛刷的,有采用钢丝刷的,这些去毛刺的方法只能去掉90%的毛刺,还有10%的毛刺很难去掉。

 

因此,需要寻找常规去毛刺手段无法解决的代替方案,如专门为汽车发动机缸体缸盖去毛刺打造的去毛刺机,基于不同工作原理,市面上分化出自动化高压水喷去毛刺机、智能打磨机器人、电化学去毛刺机、磨粒流去毛刺机等打磨去毛刺设备,可以高效去除发动机缸体缸盖等零部件内孔夹缝毛刺。

 

高压水喷自动化去毛刺机

 

该缸体缸盖去毛刺机,基于自动化功能和高压水射流的去除毛刺方式,利用水射流所具有的冲击力和切割作用来去除缸体缸盖内外毛刺。

 

高压水喷毛刺机的自动化系统,配置精度电脑数控机床、过滤系统、高压水系统、电气控制系统,专门根据零件特点研发设计,能全自动去除发动机缸体腔体内孔、夹缝和外围、毛刺。

自动化发动机缸体去毛刺机 图源:德高洁

 

高压水喷射的去毛刺难易程度主要取决于毛刺的厚度。由于毛刺的厚度不同,其去除机理及所需的喷射压力也不同。

 

该去毛刺机整机优势如下:

 

  • 1. 刀库可配备水刀,根据需要灵活选择,自动换刀;
  • 2. 提高去毛刺的品质及清洗精度,不仅能够去除毛刺及表面污物且不会损伤被清洗对象的基体;
  • 3. 取代人工,节省时间,提高工作效率,降低加工成本;
  • 4. 高效节能,无环境污染的清除毛刺和加工切屑;
  • 5. 数控系统,操作灵活,可以适应加工不同形状工件;
  • 6. 循环过滤系统将废水过滤,水的利用率高,节能环保;
  • 7. 可适应24小时连续生产。

 

智能打磨机器人

 

针对缸体缸盖开发的智能打磨机器人,最大的优势是改变传统的人工操作方式,克服人工作业过程中无法触及的位置,可对缸盖表面、死角等夹缝位置的披锋、毛刺以及飞边进行深度加工,能够灵活清理毛刺,提高表面光滑度。

 

以五轴智能打磨机器人为例,作为一款全自动发动机缸体、缸盖去毛刺设备,之所以能实现对发动机缸体、缸盖复杂不规则曲面的去毛刺打磨,主要因为以下技术支持:

 

  • 1. 能够准确的对其进行数学建模、去毛刺编程设计;
  • 2. 智能控制系统,自动补偿缸体缸盖的铸造误差、加工误差、自动补偿磨轮的状态,能充分保证去毛刺的高精度、彻底性、无残留;
  • 3. 智能触觉系统集成有先进的力控系统,可根据缸体缸盖表面受力的大小,自动调整加工参数,使磨轮和缸体缸盖保持始终接触,在最优的状态下高效率去毛刺。尽管缸体缸盖表面极其不规则,有很多沟、槽、孔,有了此先进力控系统的支持,其各个部位的毛刺均能高精度去除。

 

图源:大连誉洋

 

当前,智能打磨机器人已作为独立单元成为汽车、动车、船舶、飞机等领域零部件表面精加工的标配,适用范围有:汽车发动机缸体缸盖、航空发动机涡轮叶片、变速箱壳体、轮毂、轮毂接合器、船舶螺旋桨、手机金属壳去毛刺打磨;其他各种汽车铸造件、电机壳、轴承座、矿山机械铸件、农机铸件、建筑机械铸件、高铁动车铸件去毛刺打磨;各种锻件、冲压件、压铸件去毛刺打磨等等。

电化学去毛刺机

 

作为电化学加工一种特殊的应用形式,电化学去毛刺机对加工零件无机械作用力,容易实现自动化或半自动化,适合去除高硬度、高韧性金属零件的毛刺,可以在零件的特定部位进行限定加工。

 

尤其针对柴油发动机生产厂家设计和制造,电化学去毛刺机用于柴油发动机四缸体、六缸体主、副油道及凸轮轴孔中所有交叉孔相贯部位毛刺去除。对工件的选定部位进行加工,接通电流的电解液在工件和工装之间通过,瞬间溶解毛刺,去毛刺的同时,在内通道相交处产生均匀、倒圆边角、精整。

 

图源:中航长风数控

 

电化学去毛刺机的主要技术特点如下:

 

  • 1. 在孔的交贯处或棱边处可形成小圆角;
  • 2. 不损坏精加工表面;
  • 3. 去毛刺的效率高,每个加工循环只需2~3分钟;
  • 4. 可多件同时进行毛刺去除;
  • 5. 对于手工难以处理、可达性差的复杂内腔部位,尤其是交叉孔相贯线的毛刺,利用电化学去毛刺有着明显的优势;
  • 6. 适用于难于去除的内部毛刺、热处理后和精加工的汽车零件。 

 

磨粒流毛刺机

 

磨粒流的原理是通过一种挤压方法,其中的颗粒不断地对零件表面进行研磨。磨料在压力的作用下,流经管道时,就能去除管道内部的毛刺,从而达到精细加工的目的。

 

汽车发动机的缸头、缸体、进排气岐管的零部件都有弯曲内孔,对于这些孔内部的弯曲通路、凹凸复杂面的抛光去毛刺加工,因为常规刀具和机械研磨无法到达这些部位,因而无法完成。磨粒流技术的应用,解决了这一难题。应用在汽车发动机缸体,优势如下:

 

  • 1. 精度高、精度可控,不伤零件表面;
  • 2. 物理研磨抛光,没有腐蚀性;
  • 3. 可处理各种微细孔、异型孔、交叉孔的毛刺;
  • 4. 效率高,效果均匀且彻底。

 

图源:布莱特磨粒流

 

磨料流加工还可应用于除飞边、磨圆角,以及大批量生产一些难度较大而要求很高的工件,比如汽车汽缸。根据统计,用磨料流加工后的汽缸,能使废气排放量减少7%,发动机功率增加6%,行驶里程数增加5%。

 

除了以上去毛刺工艺,你还知道哪些新工艺设备可以对付汽车发动机缸体缸盖内部隐藏的毛刺吗?

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