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汽车发动机铝合金核心零部件样件快速制造工艺

2016/11/23    来源:互联网    作者:刘志通  张丽丽  张炳荣      
关键字:发动机  核心零部件  铝合金  快速原型  
本文总结了发动机核心零部件的种类及各零件常用材料,并结合发动机研发实际和快速原型制作工艺,总结了发动机铝合金重要零部件样件快速制作的方法,以指导发动机研发过程中快速样件工艺的选择,缩短发动机研发周期。

    发动机是汽车的“心脏”,它直接影响整车的动力性、经济性和低碳环保性等。汽车发动机的研发,是一个复杂的体系,其周期很大程度上影响着新车的上市时间,其成本在整车成本中也占有相当大的比重。在经济、社会高速发展的今天,企业能否迅速调整产品来适应消费者的需求,决定着它能否在激烈的市场竞争中立于不败之地;随着科技的发展、消费水平的提高,消费者对个性化产品的要求越来越高,商品的私人订制向着大众化、多行业延伸,汽车的个性化定制也许不会太遥远。这些都对汽车发动机的研发提出了更高的要求,传统设计方法中,设计周期长、设计费用高、修改设计不便等缺点,亟需解决。

    样机制作和调试改进阶段要进行发动机性能的调试、可靠性和耐久性试验、道路试验,以便找出各零件在具体条件下的缺陷和最有效的改进措施,并验证每项措施的效果。这是发动机研制过程中最费时间和资金的阶段。快速成形技术具有成形速度快、成本相对较低、设计修改方便并且能迅速转化为实际样件等优点,适合单件、小批量试制和生产,可迅速抢占市场。提供小批量产品进行检测和试验,有助于保证产品开发速度。

    本文在汽车零部件轻量化的背景下,通过归纳总结发动机上各零部件、常用材料类别和结构特点,筛选出了发动机上铝合金材质的重要零部件;并在现有的成形工艺基础上,结合快速成形工艺和简易模具技术,制定了发动机上铝合金核心零部件样件快速制造的工艺方法。

1 汽车发动机核心零部件

    1.1 发动机核心零部件种类及材料

    发动机是把其他形式的能量转化为机械能的机器。汽车发动机以内燃机为主。以汽油机为例,它分为两大机构和五大系统。两大机构包括曲柄连杆机构和配气机构;五大系统分为燃料供给系、点火系、启动系、冷却系和润滑系。随着进气增压及排污净化等新技术的出现,又可将进、排气系统单独作为其中的一大系统。主要零部件及其材料如表1所示。

表1 发动机各主要零部件及其常用材料

表1 发动机各主要零部件及其常用材料

表1 发动机各主要零部件及其常用材料

表1 发动机各主要零部件及其常用材料

    1.2 需要快速制作样件的零部件

    新品开发、设计更改、工艺改进和质量验证等,通常需要进行产品或零件的试制,以便找出设计中存在的缺陷,进行有针对性的修改。制作样件能避免直接开模具的风险。模具设计制造的费用一般很高,较大的模具价值数十万甚至数百万。如果在开模具的过程中发现结构不合理或其他问题,其损失难以承受;而制作样件时所用的模具为简易模具,开模成本相对较低,因此能避免这种损失。样件制作具有快速性,能大大缩短新产品面世时间,在模具开发出来之前就可以利用样件进行产品宣传;甚至用于前期的销售、生产准备工作,有助于及早占领市场。

责任编辑:马倩
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