利用先進制造技術提升汽車活塞加工水平

由于活塞特有的機加工工藝特點，單靠一般的通用機床很難滿足活塞的高精度要求。 因此，機床生產廠家必須加大技術改造力度，提供適用于活塞性能要求的數控化、清潔化、柔性化的制造技術和裝備。 活塞是汽車發動機的“心臟”，承受交變的機械負荷和熱負荷，是發動機中工作條件最惡劣的關鍵零部件之一。隨著汽車整車對發動機的動力性、經濟性、環保性及可靠性的要求越來越嚴格，活塞已發展成為集輕質高強度新材料、異型外圓復合型面、異型銷孔等多項新技術于一體的高技術含量的產品，以保證活塞的耐熱性、耐磨性、平穩的導向性和良好的密封功能，減少發動機的摩擦功損失，降低油耗、噪聲和排放。 活塞異型外圓 為滿足以上的功能要求，通常將活塞的外圓設計成異型外圓(中凸變橢圓)，即垂直于活塞軸線的橫剖面為橢圓或修正橢圓，且橢圓度沿軸線方向按一定的規律變化，橢圓度精度達±0.005mm；活塞縱剖面的外輪廓為高次函數的擬合曲線，輪廓精度為0.005～0.01mm；為提高活塞的承載能力，以提高發動機的升功率，通常將高負荷活塞的銷孔設計成微內錐型或正應力曲面型(異型銷孔),銷孔尺寸精度達IT4級，輪廓精度為±0.003mm。 活塞作為典型的汽車關鍵零部件，在切削加工方面具有很強的工藝特點。由于活塞特有的機加工工藝特點，單靠一般的通用機床難以滿足活塞的高精度要求。目前，國內活塞制造行業通常是由通用機床和結合活塞工藝特點的專用設備組成機加工生產線，因此，專用設備就成為活塞切削加工的關鍵設備，其功能和精度將直接影響最終產品的關鍵特性的質量指標。 活塞中凸變橢圓的加工方法有立體靠模仿形加工和采用數控高頻直線刀架的無靠模加工兩種形式。仿形加工的優點是仿形車床成本相對較低，設備投資較少，缺點是靠模制作精度要求高，一般的橢圓磨床難以達到這種要求，需專門的數控高精度活塞靠模磨床來完成，這種形式適用于大批量生產；數控高頻直線刀架加工技術是國際上新興的非圓加工技術，其優點是加工功能強大，無需靠模，設備柔性較強，適合于多品種生產，缺點是目前該類設備造價較高，設備投資大且在控制系統和直線刀架的壽命方面仍須進一步改進。 多年來，我國機床行業在活塞專機開發研制方面做了大量工作，但隨著汽車發動機技術和活塞產品技術的迅速發展，我國機床行業仍需在活塞先進制造技術及裝備方面加大研究開發力度，以適應我國活塞制造業的發展。 BHC系列活塞中凸變橢圓數控車床 < 近年來，山東濱州渤海活塞股份有限公司為適應我國汽車工業快速發展對發動機高性能活塞的要求，加大技術改造力度，高起點地引進了德國的轎車活塞全自動生產線和意大利的轎車活塞柔性生產線、卡車活塞全自動生產線，并從日本、瑞士、美國等引進了多臺活塞加工及檢測的關鍵設備，有力地提升了企業高性能活塞的規模化生產及交付能力，同時，公司多年來一直致力于擁有自主知識產權的產品技術和先進制造技術的研發，創建了我國活塞行業第一個國家級企業技術中心和博士后工作站，形成了涵蓋產品開發、過程開發、試驗評價、先進制造技術及裝備研發的完整的研發體系。在活塞加工技術及設備的研發方面，公司自主研制了BH系列活塞專用數控機床，其中包括BHC系列活塞中凸變橢圓數控車床、BHT系列活塞圓柱孔及異型銷孔精密數控鏜床、多工序組合數控加工專用機床等，形成了年產高精、高效活塞生產線專用成套數控設備200臺(套)以上的制造能力，將產品技術融入加工技術及設備中，以獨具特色的活塞先進制造技術及裝備搭建了企業過程開發和產品開發的平臺，提高了企業的核心競爭力。 近年來，隨著國民經濟的快速增長和社會購買力的持續提高，我國汽車工業呈現了前所未有的快速發展勢頭。