十堰实习报告

生产实习（报告）东风二汽生产实习报告学院机电工程学院专业车辆专业年级班别2010级学号学生姓名指导教师李毓洲2013年8月8日目录前言1实习目的及安全教育1东风汽车公司简介及实习安排21、活塞52、变速器103、东风神宇整车公司144、曲轴185、汽车车身厂246、连杆307、轻型发动机装配348、康明斯DCI11发动机369、华迪公司4010、刀具修磨4511、凸轮轴4612、4H缸体4913、EQ6100汽油发动机装配线5414、缸体培训讲座5815、日式管理讲座60后结62东风汽车公司始建于1969年，是中国汽车行业骨干企业之一。公司主要业务分布在十堰、襄樊、武汉、广州四大基地，形成了“立足湖北，辐射全国，面向世界”的事业布局。公司总部设在“九省通衢”的武汉。主营业务涵盖全系列商用车、乘用车、发动机及汽车零部件和汽车水平事业。公司现有总资产732.5亿元，员工12.4万人。2008年销售汽车132.1万辆，实现销售收入1969亿元，综合市场占有率达到14.08%。在国内汽车细分市场，中重卡、SUV、中客排名第一位，轻卡、轻客排名第二位，轿车排名第三位。2008年公司位居中国企业500强第20位，中国制造企业500强第5位。经过40年的发展，公司已经构建起行业领先的产品研发能力、生产制造能力与市场营销能力，东风品牌早已家喻户晓。近年以来，在科学发展观的指引下，公司的经营规模和经营质量快速提升，公司也相应确立了建设“永续发展的百年东风，面向世界的国际化东风，在开放中自主发展的东风”的发展愿景，提出了“打造国内最强、国际一流的汽车制造商，创造国际居前、中国领先的盈利率，实现可持续成长，为股东、客户、员工和社会长期创造价值”的事业梦想。如今，公司12万多员工正在为这一愿景和事业梦想而努力奋斗。展望未来，东风公司一定会在新的发展阶段，为广大用户提供更多的优质产品和服务，为社会、为国家、为中国汽车工业做出更大的贡献。东风公司构建了完整的研发体系，在研发领域开展广泛的对外合作，搭建起全系列商用车、乘用车、校车研发平台及其支撑系统，进一步完善了商品计划和研发流程。东风将在消化、吸收国内外先进技术的基础上不断强化自身研发能力，提升核心竞争力。瞻望前程，东风公司已经确立了“建设一个永续发展的百年东风，一个面向世界的国际化东风，一个在开放中自主发展的东风”的发展定位。公司将紧紧抓住中国全面建设小康社会和国内汽车市场持续走强的历史性机遇，力争通过五年的奋斗，实现产销规模、经营效益和员工收入三个翻番，企业综合实力稳居行业领先，东风品牌跻身国际。把东风建设成为自主、开放、可持续发展，并具有国际竞争力的汽车集团。实习安排：活塞第一天，我们参观了活塞轴瓦有限公司活塞的加工（1）活塞有三大加工部位：内外圆、燃烧室、销孔活塞头部：正圆裙部：变形椭圆（变口圆）（2）活塞材料一般都是铝合金（铝硅合金），属于金属型铸造，用石英砂作模具材料。倒金属液进砂型，这些金属液在倒入之前已混入少量镁、铜、锰等元素。（按温度的等级分别加入这些元素，一定温度对应一定元素）（3）活塞内外圆是车削成形的，而销孔则是镗孔形成。东风曾尝试过用机械手倒模料，但机械手的维修成本过高。柴油机w型燃烧室是用成型车刀车出来的。一个活塞大概30~900元不等。活塞的结构一般活塞都是圆柱形体，根据不同发动机的工作条件和要求，活塞本身的构造有各种各样，一般将活塞这个小东西分为头部、裙部和活塞销座三个部分。头部是指活塞顶端和环槽部分。活塞顶端完全取决于燃烧室的要求，顶端采用平顶或接近平顶设计有利于活塞减少与高温气体的接触面积，使应力分布均匀。多数汽油机采用平顶活塞，有些发动机（例如直喷式柴油机和新型的缸内喷注汽油机）为了混合气形成的需要，提高燃烧效率，将爆燃减少到最小程度，需要活塞顶端具有较复杂的形状，设有一定深度的凹坑作为燃烧室的一部分。活塞的凹槽称为环槽，用于安装活塞环。活塞环的作用是密封，防止漏气和防止机油进入燃烧室。活塞裙部是指活塞的下部分，它的作用是尽量保持活塞在往复运动中垂直的姿态，也就是活塞的导向部分。活塞裙部的形状极有讲究，尤其是象轿车一类的轻型乘用车，设计者从发动机的结构和性能出发，常在活塞裙部上动脑筋，以尽量使发动机结构紧凑运行平稳。活塞销座是活塞通过活塞销与连杆连接的支承部分，位于活塞裙部的上方。高速发动机活塞销座的特别之处在于销座孔不一定与活塞在同一中心线平面上，可向一侧偏移一点点，即向作功行程时活塞接触缸壁的一侧偏移，这样当活塞到上止点变换方向后活塞敲击缸壁的程度会减少，从而减少了发动机噪声。活塞的工作环境：活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。对活塞的要求：1、要有足够的强度、刚度、质量小、重量轻，以保证最小惯性力。2、导热性好、耐高温、高压、腐蚀，有充分的散热能力,受热面积小。3、活塞与活塞壁间应有较小的摩擦系数。4、温度变化时，尺寸、形状变化要小，和汽缸壁间要保持最小的间隙。5、热膨胀系数小，比重小，具有较好的减磨性和热强度。三、活塞环图1.1活塞环如图1.1为活塞环，活塞环的材料合金铸铁，制造活塞环大概需30多道工序。原料是封闭圆环，加工主要是切口（活塞环开口）（1）活塞环形状有多种：锲形、梯形、内扭曲、外扭曲油环和气环：东风主要生产柴油机，柴油机一般是3环，上两气环下一油环。汽油机则是4环。油环有油孔的。关于活塞环的制造：以前曾尝试过砂型铸造、离心铸造，现在则全部改为机械制造（车削）（2）关于耐磨项圈：这是康明斯发动机的独特之处。第一道气环（最上那条环）加铸耐磨项圈。活塞是铝合金铸造的，而耐磨项圈则是合金铸铁的，将耐磨项圈放在第一道气环处，闭合，压铸，形成灰黑色的一道环，可增加第一道气环的耐磨性。（这只是中间工序，最后加工成形后，气环变成银白色）（3）汽车中有上万个零件，大至如曲轴、变速箱体，小至弹簧垫圈、螺栓螺帽。每一个零件都有它的作用，象活塞环这样的“小不点”，从形状上看似简单，重量很轻，价格也很便宜，但作用却非同小可。缺少了它固然汽车动弹不得，甚至它有一点什么小毛病，汽车也会不正常，要么耗油大，要么动力不足。在整个活塞组与气缸的配合中，活塞组中真正与气缸缸壁接触的是活塞环，它填补了活塞与气缸壁间的空隙，以封闭燃烧室，因此它也是发动机中最容易磨损的零件。活塞环一般由铸铁做成，有一定弹性，截面有多种形状，表面有涂层以增加磨合性能。当发动机运转时活塞会受热膨胀，因此活塞环有开口间隙，安装时为了保持密封性，要将各活塞环的开口间隙位置错开。一个活塞往往有三至四个活塞环，它们按照作用的不同，分为气环和油环两大类。气环装在活塞头部上端的环槽内，用来防止漏气，将活塞头部的热量传递到气缸壁，疏散活塞的热量。油环的作用是防止润滑油窜入燃烧室，将气缸壁上过量的润滑油刮回到油底壳，它安装在气环的下方环槽内。活塞环是用于崁入活塞槽沟内部的金属环，活塞环分为两种：压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体；机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环，它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环，依靠气体或液体的压力差，在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。(4)意义活塞环是燃油发动机内部的核心部件，它和汽缸，活塞，汽缸壁等一起完成燃油气体的密封常用汽车发动机有柴油和汽油发动机两种，由于其燃油性能不同，其使用的活塞环也不尽相同，早期的活塞环靠铸造形成，但随着技术的进步，钢制的高功率活塞环诞生，且随着对发动机功能，环境要求的不断提高，各种先进的表面处理应用其中，如溶射，电镀，镀铬，气体氮化，物理沉积，表面涂层，锌锰系磷化处理等，使活塞环的功能大大提高。[2](5)功能活塞环作用包括密封、调节机油（控油）、导热（传热）、导向（支承）四个作用。密封：指密封燃气，不让燃烧室的气体漏到曲轴箱，把气体的泄漏量控制在最低限度，提高热效率。漏气不仅会使发动机的动力下降，而且会使机油变质，这是气环的主要任务；调节机油（控油）：把气缸壁上多余的润滑油刮下，同时又使缸壁上布有薄薄的油膜，保证气缸和活塞及环的正常润滑，这是油环的主要任务。在现代高速发动机上，特别重视活塞环控制油膜的作用；导热：通过活塞环将活塞的热量传导给缸套，即起冷却作用。据可靠资料认为，活塞顶所受的的热量中有70～80%是通过活塞环传给缸壁而散掉的；支承：活塞环将活塞保持在气缸中，防止活塞与气缸壁直接接触，保证活塞平顺运动，降低摩擦阻力，而且防止活塞敲缸。一般汽油发动机的活塞采用两道气环，一道油环，而柴油发动机通常采用两道气环，一道油环。（6）断面形状桶面环、锥面环、内倒角扭曲环、楔形环和梯形环、鼻形环、外台肩扭曲环、内倒角扭曲环、钢带组合油环、异向倒角油环、同向倒角油环、铸铁螺旋撑簧油环、钢质油环等。（7）安装活塞环时应注意1）活塞环平装入气缸套内，接口处要有一定的开口间隙。2）活塞环应装在活塞上，在环槽中，沿高度方向要有一定的边间隙。3）镀铬环应装在第一道，开口不要对着活塞顶部的涡流凹坑方向。4）各活塞环开口在互相错开120℃，均不准对着活塞销孔。5）锥形断面活塞环，安装时锥面应向上。6）一般扭转环安装时，倒角或切槽应向上；锥面反扭转环安装时，仍保持锥面向上。7）安装组合环时，应先装轴向衬环，再装扁平环和波形环。二、变速器一、关于同步器：如图2.1为同步器的结构与工作原理。惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同步的，在其上面设有专设机构保证接合套与待接合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触，从而避免了齿间冲击。工作原理可以用某汽车三档变速器中的二、三档同步器为例说明。花键毂7与第二轴用花键连接，并用垫片和卡环作轴向定位。在花键毂两端与齿轮1和4之间，各有一个青铜制成的锁环（也称同步环）9和5。锁环上有短花键齿圈，花键齿的断面轮廓尺寸与齿轮1，4及花键毂7上的外花键齿均相同。在两个锁环上，花键齿对着接合套8的一端都有倒角（称锁止角），且与接合套齿端的倒角相同。图2.1同步器的结构与工作原理

锁环具有与齿轮1和4上的摩擦面锥度相同的内锥面，内锥面上制出细牙的螺旋槽，以便两锥面接触后破坏油膜，增加锥面间的摩擦。三个滑块2分别嵌合在花键毂的三个轴向槽11内，并可沿槽轴向滑动。在两个弹簧圈6的作用下，滑块压向接合套，使滑块中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹槽10中，起到空档定位作用。滑块2的两端伸入锁环9和5的三个缺口12中。只有当滑块位于缺口12的中央时，接合套与锁环的齿方可能接合二、关于变速箱齿轮加工图2.2变速器齿轮一汽车变数器齿轮材料与钢材的选用1汽车齿轮材料选用一锻钢根据齿面硬度分为两大类：HB＜350时，称为软齿面H8＞350时，称为硬齿面l．齿面硬度HB＜350工艺过程：锻造毛坯→正火→粗车→精车→滚齿→插齿→内磨常用材料；45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB特点：具有较好的综合性能，齿面具有较高强度和硬度，齿芯具有较好韧性。制造简单、经济、生产率高，对精度要求不高。2．齿面硬度HB＞350采用中碳钢时：工艺过程：锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→高、中频淬火→低温回火→珩齿或研磨剂跑合、电火花跑合。常用材料：45、40Cr、40CrNi。特点：齿面硬度高HRC＝48-55，接触强度高，耐磨性好。齿芯保持调质后的韧性，耐冲击能力好，承载能力较高。精度下降半数，可达7级精度。适用于大量生产，如：汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。采用低碳钢时：锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→渗碳淬火→低温回火→磨齿。达6级、7级。常用材料；20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnTo。特点：尺面硬度，承载能力强。芯部韧性好，耐冲击，适合于高速、重载、过载传动或结构要求紧凑的场合，机车主传动齿轮、航空齿轮。二、齿轮的工作条件不同，轮齿的破坏形式不用，是确定齿轮强度计算准测和选择材料和热处理的根据。1.对于受冲击载荷时，轮齿容易折断应选用韧性较好的材料，可选用低碳钢渗碳淬火。2.对于高速闭式传动，齿面易点蚀，应选用齿面硬度较好的材料，可选用中碳钢表面淬火。3.对于低速中载，轮齿折断，点蚀，磨损均可发生时，应选用机械强度，齿面硬度等综合机械性能好的材料，可选用中碳钢调质精切。2汽车变速器齿轮钢材22CrMnMo、20CrMnMoH和20CrMoH钢由于有着较高淬透性而用于中型汽车齿轮。此类钢可采用渗碳后直接淬火工艺。由于铬锰钼钢和铬钼钢中含有铬和钼等形成碳化物的元素，在渗碳过程中将促使轮齿表面碳含量增加，容易在渗碳层组织中出现大量碳化物，使渗碳层性能恶化。因此，齿轮采用铬锰钼钢和铬钼钢渗碳时，宜采用弱渗碳气氛，以防止形成过量碳化物。22CrMnMo和20CrMnMoH齿轮锻坯正火后在650～670℃进行高温回火处理，金相组织为细片状珠光体+少量铁素体，硬度为171～229HB。20CrMnH齿轮锻坯最好在连续式等温正火炉中处理，935～945℃加热，640～650℃先预冷后等温，可获得均匀的铁素体+珠光体组织，硬度为156～207HB。文献指出，20CrMoH钢冶炼工艺稳定，淬透性带较窄且易于控制，与20CrMnTi钢齿轮比较，具有热处理畸变小；渗层有良好、稳定的淬透性；金相组织、渗碳淬火后的表面和心部硬度，均能较好地满足技术要求；疲劳性能好，比较适合汽车中小模数齿轮。综合考虑齿轮的服役条件，既保证齿轮的疲劳寿命，又减少齿轮的热处理畸变，在用以制造变速箱齿轮时应为J9＝30～36HRC，用以制造后桥齿轮时应为J9＝37～42HRC。二加工汽车齿轮前齿轮的热处理1表面淬火表面淬火常用于中碳或中碳合金钢，如45、40CR钢等。淬火后表面硬度可达HRC45_50，芯部较软，有较高的韧性，齿面接触强度高、耐磨性好。一般用于受中等冲击载荷的重要齿轮传动。2渗碳淬火渗碳淬火常用的材料为低碳钢或低碳合金钢，如20、20CR、20CrmNti等。渗碳淬火后表面硬度可达HPC56-62，芯部仍保持有较高的韧性。齿面接触强度高、耐磨强度高、耐磨性好。一般用于受冲击载荷的重要齿轮传动。3氮化氮化是一种化学热处理。氮化后表面硬度高《HRC>65》，变形小适用于难以磨齿的场合，如内齿轮等。常用如38CrMoAIA等。4调质调质常用语中碳和碳合金钢，如45、40Cr钢等。调质处理后齿面硬度一般为HBS200～280.因硬度不高，故可以热处理后进行精加工。一般用于批量小、对传动尺寸没有严格限制的齿轮传动。5正火正火热处理能消除内应力，提高强度于=与韧性，改善切削性能。三、东风神宇整车公司一、装配工序车架总成上线制动管路系统连接：不采用液压制动，采用压缩空气制动，用空气棒制动，压缩空气泵装在大油箱旁装电动喇叭和牵引座装前桥装第二前桥装后桥装中间传动轴及支撑总成装油箱托架、干燥器及储气筒消声器吊板及减震器总成翻转车架、装尾灯及气喇叭注：喇叭分为电喇叭和气喇叭，前者声音小，后者由压缩空气提供声音来源，很大声装前保险杆及选换挡臂带轴套总成装转向机及钢管总成装燃油箱、蓄电池、消声器落装发动机机变速箱总成连接消声器进气管、燃油管以及空气钢管装中冷器总成（废气涡轮增压柴油机）装车身后悬、空滤、膨胀箱及连接器小件加注润滑油及润滑脂加车轮总成和备胎落驾驶座总成连接车身气路、线束、转向传动装置加注燃油、离合油、动转油、防锈防冻液二、悬架专题钢板弹簧分为两种形式：(1)多片簧：由多片长度不等，宽度一样的钢片所迭加起来。多片钢板弹簧的各片钢板迭加成倒三角形状，最上端的钢板最长，最下端的钢板最短，钢板的片数与支承客车的重量相关，钢板越多越厚越短，弹簧刚性就越大。但是，当钢板弹簧使用时间长了以后，各片之间就会互相滑动摩擦产生噪声。钢板间的相对摩擦还会引起弹簧变形，造成行驶不平顺。(2)少片簧：由两端薄中间厚、等宽等长的钢片所迭加起来。少片钢板弹簧的钢板截面变化大，从中间到两端的截面是逐渐不同，因此轧制工艺比较复杂，价格也比多片簧贵。少片簧与多片簧比较起来，在相同刚度（即相同承载能力）的情况下，少片簧比多片簧轻约50%左右，降低了油耗，增加了行驶平顺性。而且少片簧单片之间为点接触，减少了相对摩擦及振动，增加了乘坐舒适性。[1]原理当钢板弹簧安装在汽车悬架中，所承受的垂直载荷为正向时，各弹簧片都受力变形，有向上拱弯的趋势。这时，车桥和车架便相互靠近。当车桥与车架互相远离时，钢板弹簧所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小，有时甚至会反向。主片卷耳受力严重，是薄弱处，为改善主片卷耳的受力情况，常将第二片末端也弯成卷耳，包在主片卷耳的外面，称为包耳。为了使得在弹性变形时各片有相对滑动的可能，在主片卷耳与第二片包耳之间留有较大的空隙。有些悬架中的钢板弹簧两端不做成卷耳，而采用其他的支撑连接方式，如橡胶支撑垫。扁平长方形的钢板呈弯曲形，以数片叠成的底盘用弹簧，一端以梢子安装在吊架上，另一端使用吊耳连接到大梁上，使弹簧能伸缩。目前适用于中大型的货卡车上。（1）后悬架：如图3.1，为反装的钢板弹簧。因为后悬架受力大，板簧下部必须有较大的受力面积，故得反装钢板弹簧。图3.1反装的钢板弹簧（2）前悬架：如图3.2，前悬架大多采用反装的钢板弹簧。因为力作用下来后，由于前部受载不大，因此不须承受较大受力，但前部有驾驶室，板簧上部受力面积大，则平稳性好。图3.2正装的钢板弹簧（3）主副簧：如图3.3，重形货车多采用主副钢板弹簧簧。副簧在上，主簧在下。后悬架行驶时实际装载质量在很大范围内变化，因此一般是在后悬架中加装副簧。小载荷时，仅主簧起作用；负荷增大后，车架相对车桥下移，使车架上的副簧滑板式支座与副簧接触，主副簧共同参加工作，一起承受载荷而使悬架刚度增大。图3.3主副钢板弹簧四、曲轴一、曲轴加工工序：1、5主轴颈主定位粗精车两端轴颈和1、4、5主轴颈前端面上大零件号铣削连杆轴颈和2、3主轴颈钻润滑油道孔去毛刺，清洗热处理，表面淬火3~5毫米（为了处理内应力）回火热效处理精加工：修正两端中心孔半精磨1、5主轴颈精磨后端轴颈在后端齿轮钻纠正时销孔打定位销，热压装精车止推面和后端面加工两端螺纹孔隙精磨主轴颈精磨连杆轴颈对所有油孔倒角抛光、打二维码精磨前端轴颈精磨飞轮连接盘外圆表面磁孔探伤钻孔表面砂带精抛光作最终清洗热压装机油泵齿轮最终检测防锈包装附：图4.1曲轴上的润滑油道图如图4.1，主轴颈与连杆轴颈的油道是相同的，斜着钻，用枪钻钻图4.2曲轴如图4.2为曲轴，材料为48MnV，与主轴在一条轴线上的轴颈为主轴颈，其余的轴颈为连杆轴颈。曲轴的前后两端各有一个齿轮，薄的那个齿轮是油泵齿轮，用来带动油泵的。厚的那个齿轮是正时齿轮，用来带动凸轮轴的。飞轮连接盘外圆的很多孔中，大部分是装螺栓用的，有两个是定位销孔，用来定位连接飞轮的。中央还有一个孔，叫定位中心孔，定位时会用到的二、曲轴的结构：它由主轴颈，连杆轴颈曲轴臂，平衡块，前轴端和后轴端等部分组成。其中一个连杆颈和它两端的曲臂以及前后两个主轴颈合在一起，称为曲拐。曲轴的形式有整体式和组合式两种。下面分析大多数汽车发动机采用的整体式曲轴的结构。图4.3曲轴轴颈主轴颈图4.4所示，用来支撑曲轴，曲轴几即绕其中心线旋转。主轴颈支撑于滑动主轴承上，主轴颈结构和连杆轴颈类似，不同点于滑动主轴承上，主轴颈结构和连杆轴颈类似，不同点是内表面有油槽。主轴承盖用螺栓与上曲轴箱的主轴承座紧固在一起。为了使各主轴颈磨损相对均匀，对于受力交大的中部和两端的主轴颈制造得较宽。在连杆轴颈的两侧都有主轴颈者，称为全支撑曲轴。全支撑曲轴钢度好，主轴颈负荷小，但它比较长。如果主轴颈数目比连杆轴颈少，则称为非全支撑曲轴。其特点和全支撑主轴相反。图4.4主轴颈连杆轴颈用来安装连杆大头，如图4.5所示。直列式发动机的连杆轴项数与汽缸数相等；V型发动机因为两个连杆共同装在一个连杆轴颈上，故连杆轴颈数为汽缸数的一半。连杆轴颈通常被制成中空，其目的是为了减轻曲拐旋转部分的质量，以减小离心力。中空的部分还可兼作油道和油腔，如图所示。油腔不钻通，外端用螺塞封闭，并用开口销锁住。连杆中部插入一弯管，管口位于油腔中心。当曲轴旋转时，在曲轴油管机油中的较重的杂质被甩向油腔壁，而洁净的机油则经弯管流向连杆轴向表面，减轻了轴颈的磨损。图4.5连杆轴颈曲轴臂用来连接主轴颈和连杆轴颈，如图4.6所示。有的发动机曲轴臂上加有平衡块，用来平衡曲轴的不平衡的离心力和离心力矩，有的还可平衡一部分往复惯性力。图示1.5为四缸发动机曲轴受力情况。1.4道连杆轴颈的离心力F1.F4与2.3道连杆轴颈的离心力F2.F3大小相等，方向相反。从整体上看，似乎在内部能相互平衡，但由于在F1与F2形成的力偶MF2和F3与F4形成的力偶M3-4作用下，如果曲轴的刚度不足，则发生弯曲变形，加剧主轴颈的磨损。为此，需加宽轴颈，增加刚度，以减少磨损。但更有效的措施是在曲轴臂反方向延伸一块平衡块。平衡块与曲轴制成一体，也可单独制造，再用螺栓固装在曲轴臂上，加平衡块会导致曲轴质量和材料消耗增加，制造工艺复杂。图4.6曲轴臂图4.7曲轴上离心力作用和加平衡块示意曲轴的前轴端通常的前轴端装有正时齿轮皮带轮扭转减震器和启动爪等，为防止机油沿曲轴轴颈外漏，一般在正时齿轮前端装一个甩油盘，正时齿轮盖内孔周围还嵌有自紧式油封。当机油溅落在随着曲轴旋转的甩油盘上时，由于离心力的作用，被甩到正时齿轮盖的内壁上，油封挡住机油，是机油沿壁面流回油壳中。曲轴的后轴端制有甩油突缘；回油螺纹和飞轮结合盘。飞轮结合盘是用来连接飞轮输出动力。甩油突缘与回油螺纹用来防止既有外漏，如图4.7所示，从主轴颈间隙流向后端的机油，主要被甩油突缘甩入主轴承座孔后边缘的凹槽内，并经回油孔流向底壳。少量的机油流至回油螺纹区，被回油螺纹返回到甩油突缘而甩回油低壳。为更可靠地防止漏油，有时发动机还在最后一道主轴承盖的端面上装有油封，油封材料有橡胶，含石墨的石棉绳等。此外，最后一道主轴承盖与缸体结合面出还嵌有软木条或石棉绳等填料；起密封作用。五、汽车车身厂一、车身装焊工艺的特点汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢，所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。表1列举了车身制造中常用的焊接方法：表1车身制造中常用的焊接方法及典型应用实例焊接方法典型应用实例电阻焊点焊单点焊悬挂式点焊机车身总成、车身侧围等分总成固定式点焊机小型板类零件多点焊压床式多点焊机车身底板总成C形多点焊接车门、发动机盖总成缝焊悬挂式缝焊机车身顶盖流水槽固定式缝焊机油箱总成凸焊螺母、小支架电弧焊CO2气体保护焊车身总成亚弧焊车身顶盖后两侧接缝手工电弧焊厚料零部件气焊氧—乙炔焊车身总成补焊钎焊锡钎焊水箱特种焊微弧等离子焊车身顶盖后角板激光焊车身底板车身制造中应用最多的是电阻焊，一般占整个焊接工作量的60%以上，有的车身几乎全部采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊，它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中。由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件，其刚性很差，所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具，以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置，特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。为便于制造，车身设计时，通常将车身划分为若干个分总成，各分总成又划分为若干个合件，合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程，即先将若干个零件装焊成合件，再将若干个合件和零件装焊成分总成，最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成。轿车白车身装焊大致的程序图为如图1所示：前底板分总成前内挡泥板总成前轮胎挡泥板总成前端分总成前围板总成散热器罩总成底板分总成中底板分总成后底板分总成门框总成后轮胎挡泥板总成后翼子板总成侧围分总成车身总成顶盖侧流水槽门锁加强板前风挡下盖板总成后围上盖板总成后围下盖板总成仪表板总成白车身顶盖总成发动机盖总成前翼子板总成行李箱盖总成车门总成图1轿车白车身装焊程序图二、锻压

图5.1汽车的外壳（锻压成型）

（1）单机联线自动化

配置为5-6台压力机，配备拆垛、上下料机械手，穿梭翻转装备和码垛装置，全线总长约60米，安全性高，冲压质量好。由于工件传送距离长，工件的上下料换向和双动拉伸必须用工件翻转装备。这种单机联线自动化冲压技术的生产节拍最高为6-9次/分，设备维修工件量大。

（2）大型多工位压力机

八十年代中期，国外冲压技术发展到大型三坐标多工位压力机自动化连续冲压，由拆垛机，大型压力机，三坐标工件传送系统和码垛工位组成，生产节拍可达16-25次/分。其主要特点是：生产效率高，是手工送料流水线的4-5倍，是单机联线自动生产线的2-3倍；全自动化、智能化，整个多工位压力机系统只需2-3人进行监控，当模具更换时，只需输入要换模具的编号，其余工作自动完成，整个换模时间只需5分钟，换模的同时对多工位压力机运行特征作智能化调整；特别是配有电子三坐标送料多工位的压力机，可以根据模具随意调节运动路径和时间，不仅能冲压大型覆盖件，而且能冲压小型零件。当冲压小型零件时，送料距减短，节拍提高，通过合理的模具布置，可一次冲压2-3零件，具有充分的自由度，柔性极强。电子多工位送料压力机的优点是生产率高，工件处理最优化，工件转换迅速，维修量低，诊断性能好，成本低，与现有压力机的适应性强，售后服务远程通讯好。美国的多工位压力机基本都采用了电子伺服三坐标送料。

八十年代中期以后，美国通用汽车公司牵头，大规模地用多工位压力机改造原有的单机冲压线。可进行柔性冲压生产的大型多工位压力机，代表了当今国际锻压技术的最高水平，是目前世界上大型覆盖件冲压设备的最高级发展阶段，也是车身覆盖件冲压成型生产的发展方向。关于机械手：图5.2机械手涂密封胶如图5.1，为机械手在涂密封胶。工业机器人作为现代制造技术发展的重要标志之一和新兴技术产业，已为世人所认同。并正对现代高技术产业各领域以至人们的生活产生了重要影响。

焊接机器人的主要优点如下：

1)易于实现焊接产品质量的稳定和提高，保证其均一性；

2)提高生产率，一天可24h连续生产；

3)改善工人劳动条件，可在有害环境下长期工作：

4)降低对工人操作技术难度的要求；

5)缩短产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资；

6)可实现小批量产品焊接自动化；

7)为焊接柔性生产线提供技术基础。点焊机器人的典型应用领域是汽车工业。图5.3机械手焊接车身外壳如图5.3，为机械手焊接车身外壳。一般装配每台汽车车体大约需要完成3000—4000个焊点，而其中的60％是由机器人完成的。在有些大批量汽车生产线上，服役的机器人台数甚至高达150台。汽车工业引入机器人已取得了下述明显效益：改善多品种混流生产的柔性；提高焊接质量：提高生产率；把工人从恶劣的作业环境中解放出来。今天，机器人已经成为汽车生产行业的支柱。

目前应用较广的点焊机器人，其本体形式为直角坐标简易型及全关节型。前者可具有1～3个自由度，焊件及焊点位置受到限制；后者具有5～6个自由度，分DC伺服和AC伺服两种形式，能在可到达的工作区间内任意调整焊钳姿态，以适应多种形式结构的焊接。

(2)点焊机器人焊接系统焊接系统主要由焊接控制器、焊钳(含阻焊变压器)及水、电、气等辅助部分组成，系统原理，如图14所示。

1)点焊机器人焊钳点焊机器人焊钳从用途上可分为C形和X形两种。C形焊钳用于点焊垂直及近于垂直倾斜位置的焊缝：X形焊钳则主要用于点焊水平及近于水平倾斜位置的焊缝。

从阻焊变压器与焊钳的结构关系上可将焊钳分为分离式、内藏式和一体式3种形式。

a．分离式焊钳该焊钳的特点是阻焊变压器与钳体相分离，钳体安装在机器人手臂上，而焊接变压器悬挂在机器人的上方，可在轨道上沿着机器人手腕移动的方向移动，二者之间用二次电缆相连，如图15所示。其优点是减小了机器人的负载，运动速度高，价格便宜。分离式焊钳的主要缺点是需要大容量的焊接变压器，电力损耗较大，能源利用率低。此外，粗大的二次电缆在焊钳上引起的拉伸力和扭转力作用于机器人的手臂上，限制了点焊工作区间与焊接位置的选择。分离式焊钳可采用普通的悬挂式焊钳及阻焊变压器。但二次电缆需要特殊制造，一般将两条导线做在一起，中间用绝缘层分开，每条导线还要做成空心的，以便通水冷却。此外，电缆还要有一定的柔性。

b．内藏式焊钳这种结构是将阻焊变压器安放到机器人手臂内，使其尽可能地接近钳体，变压器的二次电缆可以在内部移动，如图40-16所示。当采用这种形式的焊钳时，必须同机器人本体统一设计，如Cartesian机器人就采用这种结构形式。另外，极坐标或球面坐标的点焊机器人也可以采取这种结构。其优点是二次电缆较短，变压器的容量可以减小，但是使机器人本体的设计变得复杂。

c．一体式焊钳所谓一体式就是将阻焊变压器和钳体安装在一起，然后共同固定在枫器人手臂末端的法兰盘上，如图40—17所示。其主要优点是省掉了粗大的二次屯缆及悬挂变压器的工作架，直接将焊接变压器的输出端连到焊钳的上下机臂上，另一个优点是节省能量。例如，输出电流12000A，分离式焊钳需75kVA的变压器，而一体式焊钳只需25kVA。一体式焊钳的缺点是焊钳重量显著增大，体积也变大，要求机器人本体的承载能力大于60kg。此外，焊钳重量在机器人活动手腕上产生惯性力易于引起过载，这就要求在设计时，尽量减小焊钳重心与机器人手臂轴心线间的距离。

阻焊变压器的设计是一体式焊钳的主要问题，由于变压器被限制在焊钳的小空间里，外形尺寸及重量都必须比一般的小，二次线圈还要通水冷却。目前，采用真空环氧浇铸工艺，已制造出了小型集成阻焊变压器。例如30kVA的变压器，体积为325x135~125mm3，重量只有18kg。

d.逆变式焊钳这是电阻焊机发展的一个新方向。目前，国外已经将装有逆变式焊钳的点焊机器人用于汽车装焊生产线上，我国对此正在进行研究。连杆图6.1连杆星期五下午，我们参观了连杆生产线。如图6.1为连杆，靠锻造形成，材料为38MnSV。我们参观的生产线主要生产大马力连杆和雷诺连杆。连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。例如在往复活塞式动力机械和压缩机中，用连杆来连接活塞与曲柄。连杆多为钢件，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。连杆是汽车与船舶等发动机中的重要零件，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。连杆在工作中，除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。因此，连杆在一个复杂的应力状态下工作。它既受交变的拉压应力、又受弯曲应力。一、连杆加工工序：粗铣两端面（大头端面、小头端面）去两端面毛刺拉外形（大头顶端，两端面）（小头顶端，两端面）打流水号（产品追溯性）粗镗大小头孔去外形毛刺粗镗大、小头孔切断对口面粗磨对口面精磨对口面加工螺栓孔（钻，镗，铰）钻小头油孔装配：去沉孔毛刺，清洗零件，缸零件，压力机将螺栓压进螺孔，套螺母，拧紧精磨两端面半精镗大头孔和精镗小头沉孔大头孔倒角拆卸螺母、螺栓，加工瓦槽，固定轴瓦铣瓦槽二次装配，消除内应力铣小头斜面（活塞内腔面呈V字形）小头孔倒角，去油孔毛刺热压装（小头部分加热，衬套圧曲小头孔，精镗大头孔和衬套孔镗磨大头孔和去瓦槽毛刺检测：大小头孔孔径、两孔圆柱度、两孔中心距、平衡交叉扭曲外观修饰清洗装箱二、定位基准的选择如图6.2，下面我们介绍连杆加工时的定位方法。在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定，用小头孔定位可直接控制大、小头孔的中心距。这样就使各工序中的定位基准统一起来，减少了定位误差。具体的办法是，如图6.2所示：在安装工件时，注意将成套编号标记的一面不与夹具的定位元件接触（在设计夹具时亦作相应的考虑）。在精镗小头孔（及精镗小头衬套孔）时，也用小头孔（及衬套孔）作为基面，这时将定位销做成活动的称“假销”。当连杆用小头孔（及衬套孔）定位夹紧后，再从小头孔中抽出假销进行加工。为了不断改善基面的精度，基面的加工与主要表面的加工要适当配合：即在粗加工大、小头孔前，粗磨端面，在精镗大、小头孔前，精磨端面。图6.2连杆的定位方向由于用小头孔和大头孔外侧面作基面，所以这些表面的加工安排得比较早。在小头孔作为定度不易保证，有时会影响到后续工序的加工精度。在第一道工序中，工件的各个表面都是毛坯表面，定位和夹紧的条件都较差，而加工余量和切削力都较大，如果再遇上工件本身的刚性差，则对加工精度会有很大影响。因此，第一道工序的定位和夹紧方法的选择，对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响。连杆的加工就是如此，在连杆加工工艺路线中，在精加工主要表面开始前，先粗铣两个端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此，粗铣就是关键工序。在粗铣中工件如何定位呢？一个方法是以毛坯端面定位，在侧面和端部夹紧，粗铣一个端面后，翻身以铣好的面定位，铣另一个毛坯面。但是由于毛坯面不平整，连杆的刚性差，定位夹紧时工件可能变形，粗铣后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢复变形，影响后续工序的定位精度。另一方面是以连杆的大头外形及连杆身的对称面定位。这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小，同时可以铣工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度较好的平面。同时，由于是以对称面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比较小。连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序，它的加工精度对连杆质量有较大的影响。小头孔是定位基面，在用作定位基面之前，它经过了钻、扩、铰三道工序。钻时以小头孔外形定位，这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小。小头孔在钻、扩、铰后，在金刚镗床上与大头孔同时精镗，达到IT6级公差等级，然后压入衬套，再以衬套内孔定位精镗大头孔。由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差，这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差。大头孔经过扩、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗和珩磨达到IT6级公差等级。表面粗糙度Ra为0.4μm，大头孔的加工方法是在铣开工序后，将连杆与连杆体组合在一起，然后进行精镗大头孔的工序。这样，在铣开以后可能产生的变形，可以在最后精镗工序中得到修正，以保证孔的形状精度。1）连杆螺栓孔的加工连杆的螺栓孔经过钻、扩、铰工序。加工时以大头端面、小头孔及大头一侧面定位。为了使两螺栓孔在两个互相垂直方向平行度保持在公差范围内，在扩和铰两个工步中用上下双导向套导向。从而达到所需要的技术要求。粗铣螺栓孔端面采用工件翻身的方法，这样铣夹具没有活动部分，能保证承受较大的铣削力。精铣时，为了保证螺栓孔的两个端面与连杆大头端面垂直，使用两工位夹具。连杆在夹具的工位上铣完一个螺栓孔的两端面后，夹具上的定位板带着工件旋转1800，铣另一个螺栓孔的两端面。这样，螺栓孔两端面与大头孔端面的垂直度就由夹具保证。2）连杆体与连杆盖的铣开工序剖分面（亦称结合面）的尺寸精度和位置精度由夹具本身的制造精度及对刀精度来保证。为了保证铣开后的剖分面的平面度不超过规定的公差0.03mm，并且剖分面与大头孔端面保证一定的垂直度，除夹具本身要保证精度外，锯片的安装精度的影响也很大。如果锯片的端面圆跳动不超过0.02mm,则铣开的剖分面能达到图纸的要求，否则可能超差。但剖分面本身的平面度、粗糙度对连杆盖、连杆体装配后的结合强度有较大的影响。因此，在剖分面铣开以后再经过磨削加工。3）大头侧面的加工以基面及小头孔定位，它用一个圆销（小头孔）。装夹工件铣两侧面至尺寸，保证对称（此对称平面为工艺用基准面）。七、轻型发动机装配星期五下午，我们参观了轻型发动机装配线，这条装配线主要生产3.0L的直列四缸发动机，装配于高端轻卡、轻客、皮卡（1）缸体材料：铸铁缸体分为上缸体和下缸体，上缸体是主体，下缸体有5个适应主轴颈的凸起平衡轴孔、曲轴孔等的制备方法：钻孔、铰孔、镗孔关于缸盖：铝合金（质量轻，导热性好）图7.1发动机缸体如图7.1，我们可以观察到以下几个方面：1）缸体剖面的一大堆孔是水道孔和油道孔2）左端面看得到平衡轴孔：平衡曲轴在发动机中的不平衡重3）前端面：很多凸起起固定油水管作用4）后端面：一个大腔装机油冷却液图7.2预热塞孔如图7.2，可发现缸体上有预热塞孔。东风生产的这款柴油机虽然是直喷式燃烧室的，但仍采用预热塞，（与《发动机原理》里介绍的略有不同），但都是因为柴油机是压燃，用预热塞加热进气才容易着火燃烧。（2）关于曲轴前后端：（从前到后）螺纹轴→减震器轴→正时齿轮轴→5主轴颈→4连杆轴颈→后油封轴→飞轮连接盘关于润滑油道：缸体主油路（开油路到曲轴孔）→曲轴孔→流给主轴颈孔→再流到连杆轴颈孔→连杆大头轴瓦（注：主轴颈孔与旁边的连杆轴颈孔是相通的，用枪钻斜着钻)八、康明斯DCI11发动机关于高压共轨直喷技术：世界各国排放法规的日益严格和能源的严重短缺，迫使柴油机朝着低污染、低油耗和高比功率的方向发展，而降低柴油机排放、提高动力性、经济性的关键在于改善其燃烧过程。改善燃烧过程则在于喷油系统、进气系统和燃烧室结构三者进行良好的组合和匹配。从柴油机燃烧方面考虑：⑴减少预混合燃烧：减少着火延迟期内形成的可燃混合气数量，减少始燃量，减少平均压力升高率，降低燃烧噪声，减轻发动机振动，同时由于气缸内气体最高温度的降低使得发动机排放NOx减少。减少预混合燃烧的措施或者是减少初期喷油量，或者是缩短着火滞燃期，或者是燃烧室壁面油膜蒸发混合方式。后两者是过去几十年柴油机燃烧系统的主要研究途径，与缸内气体流动情况密切相关，尤其是柴油机气缸盖上仅能满足固定工况最佳要求的进气道设计对柴油机的性能和排放影响甚大，实践证明对发动机转速和负荷变化范围较大的车用柴油机而言是不合适的，无法满足愈来愈严格的汽车发动机排放和噪声的法规要求。⑵促进扩散燃烧：为了减少燃料燃烧过程中碳烟的生成，降低微粒排放，要改善燃料喷雾在燃烧室中分布的宏观均匀性和微观均匀性。宏观均匀性，可保证燃烧室各个角落的空气都能得到充分利用；微观均匀性，可保证燃油粒子足够细小且大小均匀，使其能及时蒸发并与空气均匀混合。在足够均匀的混合气形成条件下，保证足够的空燃比，就不会导致碳烟生成的极浓混合气（＜0.6）。均匀混合气的快速燃烧可以提高对EGR的耐受力，可以推迟燃烧而不恶化发动机性能，这就为进一步降低NOx排放提供很大的潜力。此外，均匀混合气的快速燃烧缩短了燃烧持续时间，减少了后燃损失，提高了发动机燃油经济性能和动力性能。由此可见，现代柴油机燃油喷射系统对燃烧过程的改善起着最为重要的作用，柴油机燃油喷射系统主要的发展方向是提高燃油雾化质量和实现先缓后急的喷油规律（见图8.1所示）。图8.1理想的靴型喷油率图形柴油机燃油喷射系统喷入燃烧室的燃油喷雾细度取决于很多因素：如用喷孔前后的压力差定义的喷油压力、喷油嘴的结构和几何特性、燃油的粘度和表面张力等物性参数、燃油喷入空间的空气密度等。在实际柴油机的条件下，改善燃油喷雾细度的最有效手段就是提高喷油压力，不仅油滴直径的分布范围向小直径方向移动，而且平均直径也变小了。对于高压喷射系统，喷油嘴端的喷油压力达到120～140MPa时，喷雾的桑乌那平均粒径几乎已达到极限，即喷油压力继续升高，喷雾粒径减少得很少，但现代柴油机的喷油压力还在向更高喷油压力的方向发展。试验观察结果表明：喷油压力越高，喷射能量越大，在能量高的局部区域内，空气能比较活跃地引入油束内部（空气卷吸作用），因此油束中局部区域过浓的油气当量比降低，混合气形成更加均匀，所以排气中烟度明显降低。传统的燃油喷射系统中，喷油压力决定于发动机转速和负荷。特别是在低转速、高负荷时，很难得到高的喷油压力，因此在发动机起动和加速时会冒黑烟。即使在高转速、高负荷工况下喷油压力可达200-260MPa的泵喷嘴系统中，发动机起动和加速时会冒黑烟的问题也不会例外。对于某种燃烧系统，不同工况下，最佳的喷射压力值是不同的。例如，大负荷工况下可以通过提高喷射压力、推迟喷油定时甚至结合废弃再循环装置EGR一起配合使用的方法求得NOx和微粒排放PM的折衷关系；而在低负荷工况下则需减少预混合燃烧的比例，因此，需适当降低喷射初期的喷射压力。因此，未来的喷射系统的喷油压力应能随着发动机工况的变化实时地进行控制。显然，传统的柴油机燃油喷射系统无法实现上述理想的靴型喷油率图和随发动机转速与负荷变化的最佳喷油压力变化图。90年代末柴油机高压共轨电控喷射系统的问世是20世纪末内燃机技术革命的三大突破之一，它能够在不同工况下都以135MPa以上的喷射压力实现稳定可控燃油喷射，使柴油机各工况的燃烧达到最佳状况，显著地改进了燃油经济性，减少了噪声和排放，使得车用柴油机找到了解决发动机排放（NOx和PM）和发动机燃烧噪声问题的根本途径，能够满足欧III甚至欧IV排放法规的要求，同时使得发动机燃油经济性能与动力性能得到了提高。高压共轨电控喷射系统具有如下几个方面的优点：⑴喷油压力柔性可调，针对不同工况，进行所需的最佳喷射压力调节，优化柴油机综合性能；⑵独立灵活控制喷油正时，配合高的喷射压力(135MPa以上)，有利于同时控制氮氧化合物NOx和微粒PM排放，满足排放要求；⑶自由调节喷油量，柔性控制喷油率形状，实现理想喷油规律(预喷射、后喷射、多段喷射等)，既可降低柴油机NOx排放，降低噪声，又能保证优良的动力性和经济性．同时也易于与颗粒过滤器等排气后处理系统协同工作。逼近柴油机理想喷油规律的多段喷射理论是1994年美国威斯康辛大学Reize教授提出的。Reize教授认为：利用电控共轨系统进行分段喷射（见图8.2）控制燃烧放热率的设想，可以达到同时降低微粒排放PM和NOx的目的。图8.2多段喷油率图形在高压共轨喷油系统研究方面具有代表性的公司及其系统有：意大利菲亚特集团（Unijet系统）、德国RobertBosch公司(CR系统)、日本电装公司（ECD-U2系统）、美国BKM公司(Servojet系统)。他们的产品代表了当今高压共轨系统的技术水平和发展趋势。另外美国Caterpillar公司的HEUI系统、美国底特律柴油机公司、英国Lucasdieselsystem公司、德国的MTU公司、美国的Stanadyne公司、康明斯公司及德国的Simmens公司等也都在积极开发柴油机共轨蓄压燃油系统，或已有产品开始投放市场。我国对柴油机电控技术的研究起步比较晚，基础薄弱，与世界先进水平相比还有很大的差距。国内在开发高压共轨系统及其与柴油机匹配技术方面目前正处于研制开发阶段，在理论研究和实验仿真研究方面已取得一些成果。现在高压共轨系统已开始在国外轿车、客车、货车上大批量投入使用，这是世界汽车工业为满足日益严格排放标准的必然趋势。高压共轨系统不需要对柴油机作较大的改动，即可满足欧Ⅱ以上的排放法规，这对国内柴油机厂家的吸引力很大，因此开发适用于车用柴油机的高压共轨系统，可为我国汽车行业提供满足欧Ⅲ号甚至欧IV号排放法规的柴油机喷油系统，加强国内汽车行业与国际水平接轨，提高竞争实力，并将为中国的汽车污染治理作出重要贡献。电控液压喷油器是高压共轨电控喷油系统中最关键的核心部件之一，高压共轨喷油系统的优良性能必须要通过电控液压喷油器来实现。设计并开发出电控液压喷油器是高压共轨系统开发的主要内容。电控液压喷油器是机械、电子、电磁和液压技术一体化的高精尖产品，工作过程复杂，设计影响参数很多，而且参数之间相互作用，相互耦合，为了设计出高质量的产品，需要运用的知识和设计工具非常多。为了尽可能保证设计出来的产品能够满足性能要求，需要用计算机模拟电磁-液压控制的喷油器工作过程和性能，分析和比较不同结构参数及其组合对性能的影响，以期找到最优的设计，为高压共轨喷油器的开发和试制打下基础，为喷油器的改进和优化设计提供理论依据。基于计算机的数字仿真技术，利用先进的软件，对高压共轨系统及其控制算法进行建模和数字仿真，对我们认识和掌握高压共轨式系统设计、匹配的一般方法、验证控制策略、优选控制参数、缩短开发周期和提高工作效率都起到非常重要的作用。目前，仿真计算已经成为柴油机喷油系统研究和开发过程中不可缺少的技术手段，已广泛应用于燃油系统的优化设计中。由于高压共轨系统在国内还处于起步阶段，缺乏技术资料和数据，通过仿真计算，可以使技术问题最小化，有效降低研究成本，缩短开发周期，从而实现工作质量、工作速度和经济效益最大化。九、华迪公司一、制动器总成以发动机的动力驱动空气压缩机作为制动器制动的唯一能源，而驾驶员的体力仅作为控制能源的制动系统称之为气压制动系统。一般装载质量在8000kg以上的载货汽车和大客车都使用这种制动装置。下图（图9.1）为一汽车气压制动系统示意图。图9.1气压制动回路示意图1.空气压缩机2.前制动气室3.双腔制动阀4.储气罐单向阀5.放水阀6.湿储气罐7.安全阀8.梭阀9.挂车制动阀10.后制动气室11.挂车分离开关12.接头13.快放阀14.主储气罐（供前制动器）15.低压报警器16.取气阀17.主储气罐（供后制动器）18.双针气压表19.调压器20.气喇叭开关21.气喇叭由发动机驱动的空气压缩机（以下简称空压机）1将压缩空气经单向阀4首先输入湿储气罐6，压缩空气在湿储气罐内冷却并进行油水分离之后，分成两个回路：一个回路经储气罐14、双腔制动阀3的后腔通向前制动气室2，另一个回路经储气罐17、双腔制动阀3的前腔和快放阀13通向后制动气室10。当其中一个贿赂发生故障失效时，另一个回路仍能继续工作，以维持汽车具有一定的制动能力，从而提高了汽车行驶的安全性。双腔制动阀通过制动踏板来操纵。不制动时，前、后制动气室分别经制动阀和快放阀与大气相通，而与来自储气罐的压缩空气隔绝，因此所有车轮制动器均不制动。当驾驶员踩下制动踏板时，制动阀首先切断各制动气室与大气的通道，并接通与压缩空气的通道，于是两个主储气罐便各自独立地经制动阀向前、后制动气室供气，促动前、后制动器产生制动。上图（图）中还有一条通向挂车制动回路的气路。在不制动的情况下，前制动储气罐通过挂车制动阀9、挂车分离开关11、接头12向挂车储气罐充气。制动时，双腔制动阀的前、后腔输出气压都通入梭阀8。由于两腔输出的气压不可能一致，梭阀只让压力较高腔的压缩空气输入挂车制动阀9，后者输出的气压又控制装在挂车上的继动阀，使挂车产生制动。图9.2四回路保护阀如图9.2为四回路保护阀，其作用是将全车气路分成四个既相互联系又相互独立的回路，当任何一个回路发生故障(如断、漏)时，不影响其它回路的正常工作与充气。

由调压阀经分离器来的压缩空气从“1”口进入保护阀，当进气压力较低时阀在弹簧5的作用下将阀座封闭，进气压力作用在阀中心面积“a”上。当进气压力上升至0.67-0.70兆帕(6.7-7.0巴)时，作用在“a”面积上的气压产生向上的推力足以克服弹簧5的预压力。阀开始升起打开向回路充气“2”的通道。由于阀制成节流形式，因此阀在向回路充气过程中不至时关时开而产生振动，延长了阀的使用寿命。随着向回路不断充气，回路气压又作用在阀的环形面积“b”上，因此随回路气压不断升高，充气开启压力不断降低，直到回路气压达0.45兆帕(4.5巴)时，阀整个面积上0.45兆帕(4.5巴)气压产生对阀的顶力与弹簧预压力相等，此刻阀正式打开，且阀的开度随回路气压升高而增大。当回路用气其气压重新下降至0.45兆帕(4.5巴)时，阀重新关闭。因此0.67-0.70兆帕(6.7-7.0巴)为保护阀的开启压力，0.45兆帕(4.5巴)为保护阀的关闭压力。把四个这种阀组合在一起，即是简单的四回路保护阀，如图12-17所示。

如图12-17，全车气路没有气的情况下，四个保护阀全部关闭，气泵来的压缩空气由“1”进入保护阀，当输入端气压达0.67-0.70兆帕(6.7-7.0巴)时，四个阀分别开始向各自回路充气，当回路气压上升到0.45兆帕(4.5巴)时阀全部打开，直至全车气压达到调压阀所设定的0.75-0.80兆帕(7.5-8.0巴)气压值。值得注意的是在实际工作中四个阀并不是同时打开的，因为四个阀弹簧设定的压力不会完全一致，同时四个回路充气压力上升的速度也不尽相同，开启的顺序要视弹簧预紧力和回路气压上升的差异而定，这在使用中是无关紧要的，这也正是在充气过程中双针气压表两指针往往指示不同步的原因。

当某一回路发生断、漏气故障时，例如前制动回路断裂，该回路气压急剧下降，全车气路都经“21”出口放气，气压同时下降。当各回路下至0.45兆帕(4.5巴)时，四个阀全部关闭。此时无故障回路仍然保留有0.45兆帕(4.5巴)气压，而漏气回路将继续漏气至气压下降为零。此刻随气泵继续供气，供气压力一旦回升至0.45兆帕(4.5巴)时，除故障回路阀继续关闭外，其余回路阀又重新打开充气，直至回路压力上升到故障回路阀所设定的开启压力0.67-0.70兆帕(6.7-7.0巴)时，该阀打开放空，从而将其余三个回路阀的最高气压限定在0.67-0.70.兆帕(6.7-7.0巴)。如此确保无故障回路正常工作和充气。四回路保护阀结构如图12-18所示。

在全车气压较低的情况下，为了首先向前、(中)后制动储气筒充气，以确保制动可靠，斯达一斯太尔91系列重型汽车选用的四回路保护阀结构如图12-19所示。

该阀的停车制动和辅助用气回路的供气口是分别接在前制动和(中)后制动回路上的，且用两个单向阀加以隔离。这样只有当前或(中)后制动回路气压达到0.67-0.70兆帕(6.7-7.0巴)才开始向停车制动和辅助用气回路充气。

事实上，主制动回路只要有0.65兆帕(6.5巴)气压就确保可靠了，因此上述四回路保护阀从开始充气到停车制动回路达到行驶要求气压0.65兆帕(6.5巴)的充气时间过长。为了既保证主制动可靠又缩短充气时间，在(中)后桥主制动回路与停车制动回路之间又跨接了一个闸阀19(如图12-1和图12-2所示)。闸阀19的开启压力为0.65兆帕(6.5巴)，它实际上是一个单向开关阀，结构原理如图12-20所示。如图12-2，当主制动回路气压达到0.65兆帕(6.5巴)时，该阀打开，由(中)后制动回路反向给停车制动储气筒充气，使其气压很快达到0.45兆帕(4.5巴)，从而打开四回路保护阀的停车制动回路阀，快速向储气筒充气达到正常行驶状态。

在正常情况下，四回路保护阀实际上就是一个五通接头，只有某一回路发生断、漏故障时才起保护作用。空气干燥器总成图9.3空气干燥器空气干燥器的原理：下面以组合式干燥器为例说明它的工作原理在充气过程中,由空压机输出的压缩空气经过接口进人室。此时,由于温度下降,会产处冷凝水,冷凝水经通道和排气阀门排出,压缩空气经过位于干燥滤筒的细滤器并通过环形通路到达干燥滤的上部,当空气流经干燥剂时水分被干燥剂吸附并滞留其表面上,干燥后的空气经单向阀门,和口流到四回路保护阀,然后给整车供气,同时干燥的空气经过之口流到再生贮气筒,当整个系统中的压力升高到预定值时,压缩空气经斜孔进人室,并作用于膜片,当压力超过弹簧力时,进口打开,活塞和排气阀门受压而开启,来自空压机的空气经接口,通道和排气阀流出干燥器,在排气过程同时,来自再生贮气筒的干净空气由口进人干燥器下端,膨胀的压缩空气自下面上流经干燥滤筒时,压缩空气将滞留在干燥剂表面的水份吸走并经通道和开启阀门从排气口排出,当主车气路的压力下降至工作气压值时,腔压缩空气被再次排出,排气阀门关闭,整个干燥过程又重新开始。加热器可防止活塞等结构元件被冻住,从而能避免工作故障发生。选用原则根据气路要求,选定额定工作压力根据耗气量,确定负载能力,根据使用地区的环境特点,决定用分体式或组合式。安装要求安装位置远离热辐射源,通风良好,干燥罐顶部应留出的空间,以便更换干燥剂。安装方式垂直、排污口朝下,倾斜度不超过产品说明书的要求。从空压机到干燥器的管子推荐用金属管,不允许用尼龙管之类的散热不好的非金属管。十、刀具修磨材料：合金工具钢、碳素工具钢、高速钢、硬质合金钢、陶瓷刀具（1）加工工件外表面：车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀加工孔：钻头、扩孔、铰孔、镗孔、内表面拉刀螺纹刀：丝锥、攻锥、螺纹车刀、铣刀加工齿轮刀具：插齿刀、滚齿刀、剃齿刀、花键拉刀切断刀：切断车刀、切断铣刀（2）整体刀具、镶齿刀具、复合类刀具（例：钻头加扩孔刀，好处在于保证位置，中心线重合）外圆磨床：（用高速旋转砂轮磨）修复整体类及镶齿类刀具拉刀有表面涂层：提高刀具表面硬度、耐热性、耐磨性（TiN氮化钛）可转位车刀、铣刀：无需进行二次修磨（每个刀刃都可转换刃面）图10.1镶齿类刀具如图10.1为镶齿类刀具，镶齿刀具刀片可换，加工成本较低，而且刀头面积较大，对于大面积去粗，效率较高。凸轮轴星期三上午，我们参观了凸轮轴生产线，这条生产线主要生产美国康明斯六缸、四缸发动机的凸轮轴。图11.1凸轮轴如图11.1为凸轮轴，其靠锻造成形，材料有两种，一种为优质碳质钢，需经历后续热处理；另一种为铸铁（球墨铸铁、灰口铸铁），其刚性强，不需经热处理。图11.1的凸轮轴材料为冷机铸铁，其刚性好，不需热处理，但较脆。这些凸轮轴用于轻、中、重型卡车。一、加工工序：（一）粗加工：数控铣床：打孔（中心定位）外圆磨床：粗磨中间轴颈外圆（为了方便以后中心架装夹定位，中心架在以后的工序中会架住中间主轴颈的，以固定，加工）打标记数控车床：粗车主轴颈外圆，粗车正时齿轮轴颈，粗车台阶前端面及第一主轴颈前端面钻床：油孔、定位销孔等（二）精加工：平面磨床：精磨中间主轴颈外圆平面磨床：精磨所有主轴颈外圆（后来的加工都是中心架架住中间主轴颈定位的，不只是两端顶尖定位，因此要先磨中间主轴颈）数控磨床：精磨正时齿轮轴颈、台阶前端面及第一主轴颈前端面铣健槽（定位）（装夹时把键插入凸轮轴的键槽中进行定位）(三）正式加工：数控磨床：自捷磨凸轮（指不须历经粗精加工，而是一步磨到位成形一个凸轮）每次只磨一个凸轮。这种数控磨床柔性好，即可加工多种品种，夹具一换，装夹定位基准一变，就可加工另一种型号的凸轮轴了（整个加工工序中，最难就在这）零件探伤零件表面光整（去毛刺）零件抛光（用砂带）二、凸轮轴加工工艺（一）凸轮轴的主要技术要求：1.轴颈的尺寸精度及各轴颈之间的同轴度；2.键槽的尺寸和位置精度；3.止推面相对于支承轴颈轴线的垂直度；4.凸轮基圆的尺寸精度和相对于支承轴颈轴线的同轴度；5.凸轮的周向位置精度（相位角）；6.凸轮的形状精度（曲线升程）等。工序顺序的安排各支承轴颈、凸轮、偏心轮：车——粗磨——精磨——抛光从粗到精，主要表面与次要表面的加工工序交叉进行。淬火工序安排在各主要表面的半精加工之前防止工件经淬火后变形过大造成精加工困难（1）首先讲定位问题。铣端面打中心孔铣钻组合机中心孔加工是以后加工工序的定位基准，在铣端面时，一般只限定5个自由度即可，用2个V型块限定4个自由度，轴向自由度是由凸轮轴3#轴颈前端面或后端面（在产品设计中，该面应提出具体要求）。目前普遍采用的是自定心定位夹紧，密齿刀盘铣削。轴向尺寸保证后端面到毛坯的粗定位基准尺寸和整个凸轮轴长度（2）凸轮形面的粗加工凸轮传统的粗加工方法是采用靠模车床及液压仿形凸轮铣床,铣削的凸轮尺寸精度和形状精度都优于车削,可直接进行精磨。大量生产的凸轮轴毛坯均采用精锻或精铸成形,其毛坯精度高,加工余量小,国外不少厂家采用以磨代车的新工艺,极大地简化了凸轮形面的加工。对于棒料毛坯,由于余量大,国外先进的方法是采用CNC凸轮铣床。凸轮形面磨削的新技术1）采用立方氮化硼砂轮2）数控凸轮轴磨床3）采用多片砂轮高强度砂轮进行高速磨削4）采用主动测量、自动补偿、自动修整等装置（三）装配式凸轮轴就是将凸轮(精锻)和轴颈(机加工件)装配到一根心轴上,焊接固定其轴向和角向位置,装配式凸轮轴可以对单个的凸轮表面进行渗碳淬火,既可以提高其抗点蚀的能力和耐磨性,又可避免使整个凸轮轴产生变形,明显地提高了产品质量;同时装配式凸轮轴还可以减轻凸轮轴的重量并降低生产成本。因此,越来越多的汽车制造厂采用了装配式凸轮轴工艺。十二、4H缸体一、珩磨专题：用金刚石钻磨（气缸壁面）成网格状珩磨机：德国进口，分为粗珩和精珩气缸壁的粗糙度要控制好，粗糙度过大：波峰、波谷间蓄油多，活塞刮、推油至燃烧室，烧机油，积碳粗糙度过小：形成镜面，而油会在镜面上形成积聚状态因此，采取珩磨工艺，珩磨气缸壁至网格状珩磨是磨削加工的一种特殊形式，属于光整加工。需要在磨削或精镗的基础上进行。珩磨加工范围比较广，特别是大批大量生产中采用专用珩磨机珩磨更为经济合理，对于某些零件，珩磨已成为典型的光整加工方法，如发动机的气缸套，连杆孔和液压缸筒等。（1）珩磨原理：在一定压力下，珩磨头上的砂条（油石）与工件加工表面之间产生复杂的的相对运动，珩磨头上的磨粒起切削、刮擦和挤压作用，从加工表面上切下极薄的金属层。（2）珩磨方法

珩磨所用的工具是由若干砂条(油石)组成的珩磨头，四周砂条能作径向张缩，并以一定的压力与孔表面接触，珩磨头上的砂条有3种运动；即旋转运动、往复运动和加压力的径向运动。珩磨头与工件之间的旋转和往复运动，使砂条的磨粒在孔表面上的切削轨迹形成交叉而又不相重复的网纹。珩磨时磨条便从工件上切去极薄的一层材料，并在孔表面形成交叉而不重复的网纹切痕,这种交叉而不重复的网纹切痕有利于贮存润滑油，使零件表面之间易形成—层油膜，从而减少零件间的表面磨损。（3）珩磨的特点

1）珩磨时砂条与工件孔壁的接触面积很大，磨粒的垂直负荷仅为磨削的1/50~1/100。此外，珩磨的切削速度较低，一般在100m/min以下，仅为普通磨削的1/30~1/100。在珩磨时，注入的大量切削液，可使脱落的磨粒及时冲走，还可使加工表面得到充分冷却，所以工件发热少，不易烧伤，而且变形层很薄，从而可获得较高的表面质量。

2）珩磨可达较高的尺寸精度、形状精度和较低的粗糙度，珩磨能获得的孔的精度为IT6~IT7级，表面粗糙度Ra为0.2~0.025。由于在珩模时，表面的突出部分总是先与沙条接触而先被磨去，直至砂条与工件表面完全接触，因而珩磨能对前道工序遗留的几何形状误差进行一定程度的修正，孔的形状误差一般小于0.005mm。

3）珩磨头与机床主轴采用浮动联接，珩磨头工作时，由工件孔壁作导向，沿预加工孔的中心线作往复运动，故珩磨加工不能修正孔的相对位置误差，因此，珩磨前在孔精加工工序中必须安排预加工以保证其位置精度。一般镗孔后的珩磨余量为0.05~0.08mm，铰孔后的珩磨余量为0.02~0.04mm，磨孔后珩磨余量为0.01~0.02mm。余量较大时可分粗、精两次珩磨。4）珩磨孔的生产率高，机动时间短，珩磨1个孔仅需要2~3min，加工质量高，加工范围大，可加工铸铁件、淬火和不淬火的钢件以及青铜件等，但不宜加工韧性大的有色金属，加工的孔径为15~500mm，孔的深径比可达10以上。二、枪钻专题：枪钻是一种有效的深孔加工刀具，其加工范围很广，从玻璃纤维、特氟龙(T