Технологія виготовлення блока циліндрів автомобільного двигуна

ОСОБЛИВОСТІ ВИГОТОВЛЕННЯ основних ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБІЛІВ

Склад заняття

Забезпечення заняття

1. Наочні посібники: Стенд «Система комп'ютерної графіки AutoCAD»

2. Роздатковий матеріал: карти меню властивостей об'єкта, текстового та розмірного стилю

3. Технічні засоби навчання: мультимедійний проектор

4. Учбові місця (для практичних занять, лабораторних робіт): ауд. 137

5. 5.Література:

Основна: Баженов В.А, Криксунов Е.З., Перельмутер А.В., Шишов О.В. Інформатика. Інформаційні технології в будівництві. Системи автоматизованого проектування.: Підручник для студ. вищих навч. закл. – К.: Каравела, 2004. – 360 сISBN 966-96331-2-5

Додаткова: Михайленко В. Є., Ванін В. В., Ковальов С.М. Інженерна та комп'ютерна графіка: Підручник для студ. вищих навч. закл. / За ред.. Михайленка В.Є.. 3-є вид. – К Каравела, 2004. – 344 с.

№ елемента	Елементи заняття, учбові запитання, форми та методи навчання	Зміни, зауваження
	Організаційний момент: перевірка стану групи до заняття, оголошення теми та мети заняття.
	Актуалізація опорних знань: 1. Перечислити вкладки меню та основні команди «Розмірного стилю». 2. Перечислити вкладки меню та основні команди «Текстового стилю». 3. Перечислити команди редагування та їх призначення.
	Вивчення нового матеріалу (лекція): - Проекції та види; - Команди PAN та ZOOM; - Функція AerialView та іменові види; - Видові екрани; - Система координат користувача; - Ізометричні проекції; - Інформація про креслення в цілому; - Інформація про об'єкти; - Менеджер властивостей об'єкту; - Об'єднання об'єктів в блоки; - Вставка блоків та файлів в креслення; - Керування блоками; - Робота з атрибутами блоків.
	Закріплення нового матеріалу: Лекція демонструється мультимедійним проектором на прикладі кресленні технічних деталей та креслення професійного виду.
	СРС. 1. Використання блоків рисунків: вставка блоків в рисунок. 2. Виведення рисунка на друк. 3. Довідки: відстань, координати, площа.
	Підсумок уроку. Д/З: вивчити конспект, опрацювати питання СРС.

Блок циліндрів (рис. 2.1.1) є основною частиною двигуна, в якому розміщуються більшість його деталей. До блока циліндрів зверху кріпиться головка, знизу - піддон і ззаду - картер зчеплення. Вимоги щодо точності його виготовлення у зв'язку зі службовим призначенням досить високі, хоча в технологічному плані ие не становить значних труднощів. Під час обробки забезпечуються висока точність і взаємне розташування площин та посадочних отворів, наприклад, точність розмірів і форми дзеркала циліндрів та гнізд під вкладиші корінних підшипників, точність їх розташування, а для двигунів з гільзами - посадочних поясків. У сучасних автомобілях і тракторах найбільш поширені рядні вертикальні та V-подібні двигуни. Матеріалом блока циліндрів служить чавун, алюмінієві та інші сучасні сплави. Блоки циліндрів оснащені чавунними гільзами або напівгільзами. В блоках широко застосовуються для випускних клапанів вставні сідла з жаростійких легованих сплавів.

Заготовка блоків циліндрів є складним та працемістким виливком, що характеризується великим числом площин складної конфігурації, тонкими зовнішніми і внутрішніми стінками, різними переходами, ребрами жорсткості тощо.

Це висуває високі вимоги стосовно якості виливка, особливо складності виготовлення стержнів, їх ув'язки та формовки блока. Для цього складні стержні склеюються у спеціальних пристроях, монтуються у верхній та нижній напівформах за допомогою спеціальних пристроїв. Заготовки відливають у сирі земляні форми машинної формовки. Заливають форму при температурі не нижче 1340°С, а, враховуючи її складність, чавунний виливок корпусу вибивають з опоки при температурі не више 500°С, стержні - 400°С. Товщина стінок водяних оболонок у чавунних блоках 4-7 мм, алюмінієвих - на 1,5...2 мм більше з відхиленнями не більше 2 мм. Виливок повинен мати дрібнозернисту та щільну структуру, бути ретельно почищеним від землі та піску як зовні, так і зсередини в шротометних камерах. Заготовки підлягають старінню при температурі 150...200⁰С упродовж 5 годин. Твердість виливок НВ 143...289 залежно від марки чавуну. Кожна заготовка перевіряється на щільність під тиском (3...5)10⁵ Па упродовж З хв. На обробку поверхонь блока циліндрів залишається припуск 3...5 мм на сторону.

Рис. 2.1.1. Блоки циліндрів автомобільних двигунів: а) рядний з вертикальним розташуванням циліндрів; 6) V-подібний: 1, 2- бокові технологічні приливи (платики)

Дешо інша технологія одержання блока циліндрів з алюмінієвих та інших сплавів. Це - литво в кокіль чи під тиском. Литво під тиском здійснюється на спеціальних машинах (розділ 2) при тиску (10...12)10⁵ Па при нагріванні прес-форми до 250⁰С та алюмінієвого сплаву - до 650⁰С. Під час литва використовуються стержні, виготовлені в піскодувних машинах і висушені в пічках. Після затвердіння виливка блока циліндрів кокіль розкривається, заготовка витягується, охолоджується упродовж 2 годин, потому стержні вибиваються, літники відрізаються і заготовка очищається. Перед заливкою алюмінієвого блока циліндрів у прес-форму вкладаються напівоброблені чавунні гільзи циліндрів двох сталевих втулок з алюмінієвою трубкою для оливопроводу та двох сталевих втулок у нижню площину блока для майбутніх установочних отворів. Основні технічні вимоги, що ставляться до блока циліндрів, такі:

1) неплощинність верхньої та нижньої поверхонь блока - не більше 0,02...0,08 мм на 100 мм довжини, передньої та задньої поверхні торців - до 0,05 мм/50 мм, бокових поверхонь - не більше 0,15 мм на всій довжині;

2) не перпендикулярність заднього торця блока до осі корінних опор колінчастого вала - 0,03...0,05 мм;

3) точність розмірів циліндрів і гнізд під гільзи - 77, 78, конусність і овальність по довжині поверхні циліндрів - 0,01...0,025 мм;

4) точність розміру гнізд під вкладиші корінних підшипників колінчастого вала - 715, конусність і овальність в межах - 50...70% від поля допуску на розмір, параметр шорсткості - Rа=0,16...0,32 мкм;

5) неспіввісність гнізд вкладишів корінних опор - не більше 0,02...0,04 мм;

6) неперпендикулярність осей циліндрів і корінних опор - 0,03...0,05 мм;

7) точність розміру отворів під шийки розподільчого вала - 77, 78, шорсткість - Ra=1,25 мкм, непаралельність осей отворів під колінчастий і розподільчий вали - 0,05...0,08 мм по всій довжині блока;

8) точність отворів напрямних втулок клапанів - 77, 73;

9) шорсткість поверхні напрямних втулок отворів під штовхачі - Ra=0,63...1,25 мкм;

10)биття конічних поверхонь сідел клапанів щодо осі втулок - не більше 0,04 мм, шорсткість поверхні - Ra =0,16...0,32 мкм.

Прикладом виготовлення можуть бути блоки циліндрів V-подібних двигунів (рис. 2.1.2) на дев'яти автоматичних лініях автомобільного заводу ім. Ліхачова (ЗІЛ) та Ярославського моторного заводу (Росія), де працює відповідно 147 і 97 верстатів. На ЗІЛі здійснюється повна механічна обробка восьмициліндрових блоків циліндрів V-подібних бензинових двигунів та дизелів без переналагоджування лінії. В Ярославлі проводиться також обробка V-подібних блоків циліндрів дизелів автомобілів великої вантажопідйомності. Ці лінії в основному подібні. Різниця полягає у тому, що для оброблюваних шести- і восьмициліндрових блоків передбачене переналагодження. Вражають технічні дані ЗІЛівського комплексу з дев'яти автоматичних ліній: продуктивність - 86 блоків за годину, кількість силових ЗО - 312, шпинделів - 1554, електродвигунів - 455, їх потужність - 2216 кВт, виробнича площа - 3605 м².

Рис. 2.1.2. Ескіз V-подібного блока циліндрів, що обробляється на лінії типу 1Л95

Базові отвори використовуються для установки заготовки на всіх лініях, а технологічні платики - для транспортування оброблюваних заготовок по лінії. На лінії з 18 верстатів утворені дві послідовні дільниці з двома незалежними паралельними лініями (рис. 2.1.3). Перший потік складається з п'яти верстатів СІ ...С5, другий - з чотирьох С6...С9, перед якими встановлені контрольні пристрої для перевірки розмірів заготовок. На лінії проводиться обробка площин і базових отворів.

Рис. 2.1.3. Схема автоматичної лінії 1Л95

Обробка заготовки блока циліндрів починається з попереднього фрезерування нижньої площини на чотирьохшпиндельних поздовжньо-фрезерних верстатах С1 портального типу, після чого вона фрезерується остаточно на таких же верстатах С2. На верстатах СЗ і С4 свердлять, зенкерують та розверчують установочні отвори в нижній площині, фрезеруються технологічні платики з обох сторін корпуса. На верстаті С5 фрезерується верхня площина блока послідовно за два проходи на двош-пиндельному поздовжньо-фрезерному верстаті. На таких же верстатах С6, С7 з горизонтальними бабками попередньо та остаточно фрезеруються торцеві площини, а на С8 і С9 з похилими бабками - похилі площини блока. Блоки циліндрів установлені в пристроях на горизонтальних столах верстатів, які під час фрезерування переміщаються перпендикулярно напрямку руху повздовжнього транспортера. Блоки циліндрів уздовж лінії переміщаються рухомими столами, а решта дільниць лінії транспортуються кроковими транспортерами з храповими механізмами. Між верстатами С2 і СЗ розмішений укладач для переводу блока з двох потоків в один, а між верстатами С4 і С5 - маятниковий поворотний барабан для повороту блоків на 180° довкола горизонтальної осі. Між верстатами С7 і С8 розмішений поворотний стіл для повороту блоків на 90° довкола вертикальної осі. В кінці лінії встановлені два протяжних верстати протягування напівотвору гнізда під корінні підшипники з подачею блоків поперечним транспортером. З протяжних верстатів блоки циліндрів надходять далі на чотири автоматичні лінії.

Перша лінія 1Л96 а складається з двох потоків на трьох дільницях, де обробляють помпу та привід розподілювача запалення, виконують чорнове і напівчистове розточування отворів під гільзи циліндрів, а також отворів з торців заготовки. Паралельно до транспортера лінії встановлений двопотоковий накопичувач з ємністю годинної продуктивності лінії. На лінії 1Л96 б також організовані два паралельних незалежних потоки обробки з десяти верстатів, з поперечним транспортером і кантувачами, де заготовки повертаються на 90° відносно горизонтальної та вертикальної осей. На лінії обробляються отвори з боку верхньої та нижньої площин блока та сторони плошин під привод розподілювача запалення та олійної помпи. Після перевертання блока свердлять отвори зі сторони нижньої площини і площин олійної помпи та привода розподілювача запалення. Після контролю заготовка надходить на лінію 1Л96 в, яка має два паралельних потоки по 13 верстатів, де зрізуються технологічні платики й оброблюються отвори під різьбу. Після лінії встановлений накопичувач на 45 блоків. На лінії 1Л96 г нарізується різьба з усіх боків блока циліндрів на двох потоках, після чого вони миються, продуваються стиснутим повітрям та сушаться.

На автоматичній лінії 1Л97 блоки подаються зібраними з кришками корінних підшипників, на яких виконуються чорнове і напівчистове розточування отворів під колінчастий і розподільчий вали з однієї сторони, розверчуються отвори під втулки розподільчого вала та запресовуються п'ять втулок в отвори під розподільчий вал (рис. 2.1.4).

На лінії 1Л97 б з 10 верстатів, розмішених у п'ять потоків, остаточно розточуються отвори під підшипники колінчастого вала, отвори у втулках розподільчого вала та розверчуються отвори під штифти. Після обробки отворів під підшипники колінчастого вала вони хонінгуються поза лінією. Лінія 1Л99 має два незалежних паралельних потоки з 6 верстатів, які з'єднані поперечним транспортером. На лінії виконується чистове фрезерування плошин під головки блоків циліндрів, які базуються по нижній площині та двох ромбічних штирях, що вводяться в отвір під підшипник колінчастого вала (рис. 2.1.5).

Рис. 2.1.4. Ескіз V-подібного блока циліндрів, що обробляється на лінії 1Л97

Рис. 2.1.5. Ескіз блока циліндрів, що обробляється на лінії 1Л99

Після повороту на 90° відносно горизонтальної осі виконується остаточне фрезерування площинок приводу розподілювача запалення та олійної помпи, чистове розточування і розверчування отворів під привід розподілювача запалення та олійну помпу, розточуються і розверчуються отвори під штовхачі, далі блоки циліндрів миються (рис. 2.1.6).

Рис. 2.1.6. Ескіз блока циліндрів, що обробляється на лінії 1Л98

Контроль блока циліндрів полягає у перевірці точності взаємного розташування поверхонь і співвісності отворів згідно з заданими технічними вимогами. Для контролю отворів під корінні підшипники і підшипники розподільного вала використовуються пневматичні контрольні пристрої по верхньому та нижньому граничних відхиленнях. Контроль отворів під гільзи циліндрів і глибини виточок в них проводиться за допомогою спеціального пристрою з електроконтактними датчиками. Ці контрольні пристрої мають можливість зупиняти роботу автоматичної лінії у разі появи браку.

Для контролю положення отворів під корінні підшипники, під колінчастий та розподільний вали, паралельності осей отворів використовуються індикаторні контрольні пристрої зі скалками. Глибина просвердлених отворів під різьбу перевіряється контрольно-видувними, багатошпиндельними головками з порожнистими циліндричними щупами. Всі блоки циліндрів випробовують на щільність на спеціальних стендах.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
	\|	Технологічні процеси виготовлення валів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.019 сек.