文档介绍：山东大学
硕士学位论文
一种气门挺柱的生产工艺与改进研究
姓名:张瓒
申请学位级别:硕士
专业:动力机械及工程
指导教师:程勇
2012-10-20
摘要近年来,轿车上发展了一类高速轻型发动机,它结构紧凑、重量轻、动力性能好,其配气机构采用顶置凸轮轴、没有推杆,采用薄壁杯型气门挺柱,并配合气门间隙调整垫片来调整气门间隙,满足发动机高性能、低排放、大功率的要求。这是一种理想的家用轿车动力。本文着重对此类发动机采用的薄壁杯型气门挺柱的加工工艺进行了系列研究,在传统气门挺柱生产工艺的基础上,对几个关键工艺技术进行了研究、改进并实施,使此类气门挺柱的生产技术有了很大的进步,工艺水平有了很大程度地提高。首先,对此气门挺柱的毛坯我们采用精制毛坯技术。零件毛坯的方法和种类很多,国际上制造技术的发展趋势是精制毛坯技术,尽量实现少切削甚至无切削的工艺技术。我在本文中研究的此类薄壁杯型气门挺柱毛坯采用多工位冷挤压技术一次成形,内孔、内端面、及其与小台阶的圆弧连接不需切削加工,既保证较好金属纤维流线,达到产品使用时的物理力学性能要求,同时精制毛坯减少切削余量,从而减少切蛔すぷ髁浚档土松杀荆醵塘松芷冢岣呱产效率。近几十年来,冷挤压加工是一个较为先进的毛坯加工技术,它使坯料在挤压模中受很强的三向压力作用产生塑性变形。冷挤压毛坯加工技术有几个特点:挤压前毛坯处于常温状态,不需加热,使操作简单,节约成本;可以挤压出各种形状复杂、深孔、薄壁、异形断面的零件;零件的尺寸精度高;挤压变形后零件内部的纤维组织是连续的,力学性能好;材料利用率,生产效率也高。但是,毛坯挤压变形后残余很大的内应力,必须进行去应力的退火处理:其次,薄壁的杯型挺柱壁厚一般只有蹲笥遥诖慊鹗奔妆湫危颐采用网带密封式可控气氛多用炉完成渗碳淬火工序,此多用淬火炉全密封、连续加热と取⒓尤取⒋慊稹⒒鼗鹪谝桓雎谕瓿、气体保护进行渗碳淬火,保证工件的变形很小火热处理。其特点是:控制精度高;由于有预热段,回火等炉内一次完成,零件变形小;有保护气氛,零件无氧化;连续生产,效率高。采用了网带淬火炉后,不仅大大提高了生产效率,而且零件变形小,渗层控制精度更高,从而我们可以进一步减小热处理后精加工的余量。山东大学硕士学位论文
关键词:薄壁杯型气门挺柱;生产工艺;精制毛坯技术;渗碳淬火;外圆磨削然后,该类薄壁杯型气门挺柱产品,热处理时易变形,而且,产品尺寸精度和形位公差要求都很高,外圆直线度、平行度要求,增加了加工难度。经多次试验研究,我们在热处理前留出足够的又较少的加工余量,热处理后采用高精度外圆磨床,调整磨床各项参数至最佳配合,多次磨削、逐渐提高外圆面的尺寸精度、形位公差精度,保证产品性能。最后,由于上述精制毛坯技术、先进的热处理工艺、以及采用先进的数控车床、数控磨床进行工序集中等工艺技术,使得我们采用的该薄壁杯型挺柱的生产工艺流程比传统工艺技术水平提高很大:毛坯原材料利用率高,热处理精度高,产品精度高,流水线简短,生产效率高,产品成本低。此产品的工艺技术非常高,处于。山东大学硕士学位论文
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第赂攀课题研究意义国内外气门挺柱生产技术发展现状丰田发动机采用的是丰田公司自行设计的发动机技术,高功率,低燃耗,顶置双凸轮轴,支气门、挺柱,电子燃油喷射,,又相当于升发动机的燃耗和排放,该发动机是家庭轿车的理想动力【7崽⒍饕4钤匾黄恕⒀趴帷⒎崽锿邸⑻旖蛳睦⒓@东南得利卡等国内外轿车并返销日本。在我国,汽车逐渐进入家庭,汽车排放要求日益严格,必将引起对此类高性能、低排放、大功率发动机的大规模需求。该发动机产量蛱ǎ辏刻ǚ⒍杵磐χВ杵磐χ万支/年,再加上将来社会配件市场,该气门挺柱产品具有广阔的市场前景,它的国产化将为我国节省大量的外汇。为配合丰田公司完成发动机气门挺柱的国产化任务,满足发动机气门挺柱巨大的市场需求而开展该课题的研究工作【。为满足丰田发动机结构紧凑、减轻重量、提高动力性能的要求,采用顶置凸轮轴、没有推杆,而是用凸轮轴直接接触气门间隙调整垫片,并通过气门挺柱驱动、控制气门的闭合。其气门挺柱壁厚薄,重量轻,渗碳淬火,且加工精度要求高。目前,国外先进的发动机零配件生产厂家,如日本的公司生产丰田挺柱采用内孔挤压成形,端面精磨加工等生产工艺,已形成了成熟的加工技术。国内还没有其他厂家开发生产出本品种产品。我们通过自主开发该项目,同时吸收国外先进技术,采用高精度机床加工,满足发动机高性能、低排放、大功率、大规模的要求,工艺水平在国内处于领