发动机缸体缸盖
汽车缸体铸造工艺
汽车缸体铸造工艺一、缸体材料车用发动机缸体缸盖的材质主要有灰铸铁，铝合金，蠕墨铸铁等。
传统的发动机无论是缸体还是缸盖都是采用铸铁的，但是铸铁有着许多先天的不足，例如重量大、散热性差、摩擦系数高等等。
所以，许多发动机厂商都在寻找更适合的材料制造发动机的构成部件，比如密度小的铝。
铝的比重轻，单位体积的铝结构强度要小于铸铁，所以铝缸体通常体积反而大些。
但铝容易和燃烧时产生的水发生化学作用，耐腐蚀性不及铸铁缸体，尤其对温度压强都更高的增压引擎更是如此。
铸铁缸体和铝缸体各有其优缺点，所以所以高增压的引擎很多都采用铸铁缸体，小型车的缸体则更多向铝缸体发展。
金属中的元素组成会对金属材料的性能产生较大的影响，就钢铁而言，钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
不同的缸体元素配比也是有差别的。
合肥江淮铸造有限责任公司缸体化学成分要求化学成分（%）C Si Mn P S Cr Cu Ti Sn Pb下限 3.25 1.95 0.60 0.00 0.06 0.25 0.30 0.00 0.06 0.00 0上限 3.40 2.10 0.90 0.06 0.10 0.35 0.50 0.03 0.09 0.00 4二、原材料熔炼熔炼设备选用：中频感应保温电炉：生产效率10t／h，外水冷长炉龄大排距冲天炉：生产效率7t／h。
1、原材料原材料一般为回炉料，废钢和生铁。
回炉料是厂家的常备材料，在使用时必须注意其本身的干净程度。
回炉料的加入量必须严格按一定比例，否则会导致铁水的Si、S含量不易控制。
江淮生产的缸体铸件回炉料使用量一般不超过20％。
在江淮的缸体生产中，废钢的使用量超过50％。
这是由于生铁本身含有粗大石墨，而石墨熔点较高，在2000℃以上，在熔炼中不能熔尽，使得结晶过程中石墨变得粗大。
缸体缸盖铸件内腔脉纹缺陷成因分析及防止对策
理论值 铸件 1 铸件 2 铸件 3 铸件 4 铸件 5
尺寸 1 120
119.512 119.517 119.545 119.587 119.511
表 1 浇注后铸件尺寸变化（单位：mm） Tab.1 Dimensions change of poured casting(unit:mm)
累计值 600
598.103 598.142 597.957 598.098 597.946
偏差 0-1.897 Fra bibliotek1.858 -2.043 -1.902 -2.054
2021 年第 4 期 49
缺陷对策
经过分析，进气道收缩主要发生在砂芯烘干和浇注 两个阶段。将有机防脉纹剂加入量调整为 0.5% 和 1.0% 进行试验，均出现不同比例的脉纹缺陷，且铸件进气道 尺寸收缩值均大于 1.5 mm，无法满足客户对产品尺寸 公差 1.0 mm 的精度要求。
图 2 缸盖进气道脉纹 Fig.2 Veining defect in air inlet of cylinder head
B 铸造厂采用围场砂（SiO2 含量为 92%），冷芯 盒工艺生产 6 缸柴油机缸盖进、排气道砂芯，混砂时不 加抗脉纹添加剂，分别试验了 3 种国外品牌的防脉纹涂 料，涂料比重控制在 1.36~1.38 g/cm3，涂层湿态厚度 控制在 350~400 μm。经过多轮对比试验，3 种防脉纹 涂料对缸盖进、排气道内腔脉纹缺陷均无根本的改善， 仅使缺陷形态有减轻趋势 ( 如图 3)。同时使用防脉纹涂 料后缸盖内腔（水道、气道）出现淡黄色的涂料皮（如 图 4），清理难度大，在缸盖加工清洗过程中及发动机 使用过程中存在涂料皮脱落的风险，不能满足客户对内 腔清洁度及内腔色差的要求。
发动机缸体缸盖在生产线上的新型清洗系统
王 海 洋
（ 大连现代 辅机 开发制造有 限公 司技 术 中心 １ １ ６ ６ ０ ０ ）
【 摘 要】长文主要介 绍一种 基 于工业机 器人和 智能控 制 系统 的清 洗 系 统 。该 系统核 心是 以工业机 器人 为基 础 ， 利 用 工 业 机 器人 上 的 机 械 手 夹持 住 工件 ， 以拟人化 的动 作 ， 高精 度 、 高可靠性地 完成 浪涌 式涮洗 、 工 件 定位 清洗 、 工件水 刀去毛 刺和 工件 倒 水等工序 ， 尽 最大可 能地减 少辅 助功能部 件 ， 最终达 到结构 最 简化 ， 工作 最可靠 ， 清洗效 果最佳 化 ， 功 耗 最低化 的 目的 ， 并且使 得该 套清 洗 系统 能够处理 最广 泛类型 的工件 ， 甚 至通过后 期增加 （ 并联 ） 清洗 系统 的 方法 ， 来 实现 生 产线加 工能 力 的提 高。 【 关键词】 发动机 ； 缸体； 缸盖 ； 清洗 系统 ； 机 器人
一、一Fra bibliotek该 单 元 由水 箱 、 喷 嘴 和 相 关 管 路 等 组 成 。水 箱 上 设 有 针 对 Ｔ 件孔系的喷嘴 ， 水 箱裙 部设 两排 ｖ型 喷 嘴 。 工作 时 ， 机 器 人通 过机 械 手 夹 持 住 工 件 ， 在空 间坐标里 ， 将 丁 件需要清洗 的面贴住清洗喷嘴慢速移 动进行扫洗 ； 或将Ｔ件 的 ・ 般孔隙对准专用 清洗箱上 的喷嘴进行 定点定位射流喷洗 ； 或将 工 件 的 重要 孔 隙 （ 缸 体 与 缸 盖 间把 和螺 纹 孑 Ｌ ， 缸 体 与 主轴 瓦盖 把 和 螺 纹孑 Ｌ 等） 定点套人专用插管喷嘴进行探人清洗 。 以 上 所有 的动 作 均 由机 器 人 来 完 成 ， 机 器 人 通 过 机 械 手 央 持 工件 ， 或往复平移 ， 或 上举 下伸 ， 或贴 近套 人， 同时解 决了 ］ 件 表 面、 死角 、 深孔 的清 洗 要 求 。 五、 高压 水 去 毛 刺 单 元 本单元由插管 ， 随动导向机构 和高压泵组及管路组成。 插管和随动导 向机构组合在一起 ， 安装在清洗腔中 ， 高压 泵组 安装在清洗腔外 ， 通过管路将两 者连接起来 。 工作时 ， 机器人通过机械手 夹持住工件 ， 将工件 的指定 孔 （ 缸 体或者缸盖主油道孔） 对准插管并套入 ， 然后将＿ 丁件缓慢地 沿着插 管下压或上顶 ， 使得插管充分探入主油道孔 中， 同时高压泵组 提供 的３ ５ ０ ～４ ０ ０ ｂ ａ ｒ的 高 压 清 洗 液 从 插 管 壁 的 切 口 中 喷 ｍ ， 形成“ 水 刀” ， 对 主 油 道孔 中 因￣ Ｊ １ １ － １ ２ 而 产 生 的毛 刺 进 行 切 除 剥离 。在 工 件 移 动 的同时 ， 随动导 向机构也随之下降或上 升， 保护着插管能 够在主 油 道 中相 对 顺 畅 地 运行 。 六、 真 空 干燥 单元 本 单 元 由真 空 室 和 真空 泵 组 两 大 部 分 组 成 。真 空 室 为 ・ 独 的结构 ， 由腔体 、 前后封 门和输送 滚道等组成 ； 真空 泵组 由两台或 两 台 以上 的油 式 旋 片 真 空泵 并 联 组 成 。 工作时 ， 工件经过物流线 ， 由输 送 滚 道 送 入 真 空 室 的 腔 体 叶 １ ， 前 后 封 门关 闭 ， 真空泵组 开动 ， 抽 取真空室 内的水汽和 空气 ， 使 之 形成一定 的真空度 ， 降低 了水的气化点 ， 便于水汽排出。而油式旋 片真 空 泵 组 技 术 则 极 大 地 提 高 了 系 统 的真 空 度 ， 极大地 提高 了 Ｉ 件 的 干燥 度 。 七、 清 洗 液循 环过 滤 单 元 本 单 元 由清 洗 液 回收泵 ， 精过滤器 、 集液罐 、 切屑离心干燥 机 、 自动 排 屑 器 等 组 成 。 工件被清洗液冲洗后 ， 其上的切屑 随着清洗液一 起汇 集到清 洗腔 的底 部 ， 由 清洗 液 回 收 泵 抽 出 送 到 精 过 滤 器 中过 滤 。 过 滤 后 的 干 净 清 洗 液 再 次 通 过 清 洗 泵 对 Ｔ件 进 行 情 洗 ， 而过 滤 出 的 切 屑 和其它杂质则被送 到集液罐 中， 再 在 从 集 液 罐 送 到切 屑 离 心 干 燥 机中 ， 将切屑中残存 的清洗液分离 出来 ， 并 送 回到清洗 液系统 中 ， 避免 了污 染 ， 切 屑 就落 入 其 下 的 自动 排 屑 器 里 ， 被送 到集屑箱 中 ， 等 待 统一 处 理 。
气缸体和气缸盖检修
02 知识准备
3.气缸磨损原因分析 发动机工作中，由于活塞在气缸内作往复直线运动，所以 会造成气缸的磨损，如图2-28所示。磨损严重时，会导致 漏气、窜油，使发动机动力性和经济性下降。导致气缸磨 损的原因很多，主要体现在以下方面。 1）腐蚀磨损 2）机械磨损 3）磨料磨损 4）黏着磨损
《汽车发动机机械系统检修》
02 知识准备
2.气缸垫
气缸垫安装在气缸盖与气缸体 之间，保证气缸体与气缸盖的接 合面密封，防止气体、冷却液和 润滑油泄漏。气缸垫多数由金属 与石棉及黏合剂压制而成。它具 有一定的弹性，用以补偿气缸体 和气缸盖平面的平面度误差。气 缸垫的水孔和燃烧室孔周围有镶 边，以防被高温的冷却水或气体 烧坏。
1.气缸盖平面度误差，每50x50mm范围内，铸铁气缸盖不 大于0.02 5mm 2.铝合金气缸盖不大于0.05 mm ;气缸盖长度不大于 600mm 缸盖，铸铁气缸盖不大于0.10mm ,铝合金气缸盖不大 于 0.15 mm0
《汽车发动机机械系统检修》
02 课堂互动
你学会了吗 打开课堂互动，一起
《汽车发动机机械系统检修》
02 知识准备
一、机体组 发动机机体组由气门室罩、气缸盖、气缸垫、气缸体、油底壳等主要部件 组成。其主要功用是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件 的装配基体。另外，还与气缸盖、活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。
《汽车发动机机械系统检修》
02 知识准备
二、机体组主要零部件结构 1.气缸体、气缸盖 气缸体上部为活塞在其中运动做导向的圆柱形空腔称为气缸，气缸体 下部包围着曲轴的部分为曲轴箱。 气缸套有干式和湿式两种。 干式气缸套不与冷却水接触，湿式气缸套外表面直接与冷却水接触。
缸体缸盖加工工艺实习报告
实习报告：缸体缸盖加工工艺实习一、实习背景及目的近日，我有幸参观了某汽车制造公司的发动机厂，对缸体和缸盖的加工工艺进行了实地学习。
此次实习旨在了解发动机生产过程中的关键环节，掌握缸体和缸盖的加工工艺，提高自己的专业素养。
二、实习内容与过程1. 实习前的准备在实习前，我通过查阅资料和课堂学习，对缸体和缸盖的结构、功能以及加工工艺有了初步了解。
同时，我还复习了相关的机械加工知识，为实习打下了坚实基础。
2. 实习过程（1）参观生产线在指导老师的带领下，我参观了缸体和缸盖的生产线。
生产线采用了先进的自动化设备，从毛坯到成品，共经过数十道工序。
我逐一了解了各工序的操作流程和工艺要求。
（2）了解加工设备实习过程中，我了解了缸体和缸盖加工所使用的设备，如卧式镗床、立式加工中心、数控车床等。
这些设备具有高精度、高效率的特点，为缸体和缸盖的加工提供了保障。
（3）学习加工工艺在实习过程中，我重点学习了缸体和缸盖的加工工艺。
缸体的加工主要包括铸造成型、粗加工、精加工和装配四个阶段。
缸盖的加工则包括铸造、粗加工、精加工和涂装四个阶段。
（4）探讨质量控制在实习过程中，我还了解了缸体和缸盖的质量控制措施。
为确保产品质量，厂家采取了严格的质量管理体系，从原材料采购到成品出库，每一步都进行了严格的质量检测。
三、实习收获与体会1. 实习使我更深入地了解了缸体和缸盖的结构及功能，掌握了其加工工艺，为今后的学习和工作打下了基础。
2. 实习使我认识到现代汽车制造业的自动化程度之高，使我感叹科技发展的速度。
同时，我也意识到我国汽车制造业在国际竞争中的地位日益提高。
3. 实习过程中，我学会了如何观察和分析生产过程中的问题，提高了自己的实际操作能力。
4. 实习使我认识到质量控制的重要性。
在今后的学习和工作中，我将更加注重产品质量，提高自己的责任心。
四、总结通过本次实习，我对缸体和缸盖的加工工艺有了更深入的了解，为今后的学习和工作打下了基础。
发动机汽缸盖、汽缸体平面度检测作业表
一．检测内容1、缸体、缸盖平面度检测2、气缸盖拆装二．分值满分为100分。
三．检测所用设备采用四缸发动机，拆除进排气歧管、凸轮轴等附件。
四．实操比赛考核要求1.作业要求在30分钟的规定时间内，对指定的发动机完成以下操作并在《汽缸盖与汽缸体拆装、测量与检查作业表》中按要求填写平面度检查测量记录，并根据分析作出好坏的判断。
1）汽缸盖的拆卸；2）汽缸盖、汽缸体的平面度测量，并填写作业表；3）汽缸盖的安装。
2.考核要点按照汽修工要求对指定的汽缸盖与汽缸体进行拆装和检查，重点考核拆装工艺、工量具使用、汽缸盖和汽缸体平面度测量、作业规范及安全，并正确填写《汽缸盖和汽缸体拆装、测量与检查作业表》。
五、比赛需要工量具、配件辅料和设备《汽缸盖和汽缸体拆装、测量与检查作业表》一、作业内容1）汽缸盖的拆卸；2）汽缸盖、汽缸体的测量，并填写作业表；3）汽缸盖的安装。
二、作业记录单2、汽缸体平面度的检查作业表注明：此表只用于向选手下达作业内容和记录检查结果以及填写处理意见。
汽缸盖和汽缸体的拆装与检测作业流程及评分标准姓名____________学号：____________考试时间：30分钟下面是赠送的经典语录和搞笑语录，不需要的朋友可以下载后不急删除！！！谢谢！！∙【感人的话】要学会感恩、同情、宽容、忍耐、积极与真诚。
希望是心灵的一种支持力量.逆境的回馈，使生命将更加精彩而富足.∙【感人的话】每个人的好运跟坏运都是分配好的，虽然我的好运没有别人多，所以只要是一点点好事，我就非常感恩了。
∙【祝福的话】这里有一本你当年用过的笔记，它有点儿泛黄了，书页里夹着的话也早已没了香气，却还是谢谢你把它借给了我。
今天的我们已经分开，却依然是朋友。
还是要跟以前一样，我听着你的述说，看着你笑，看着你难过委屈去安慰你。
我搞笑语录。
应用于发动机缸体缸盖中的消失模铸造技术
（） ５ 降低成本实现 自动化 ： 节省化学粘结剂 ， 模 具寿命长。通过减小铸件壁厚 ， 节约投资 ； 降低工人
作 业强 度 ， 实现 生产 自动 化 。
５ 消 失模 铸造 技术 应用 于 缸体 缸盖
Ｅ Ｃ技术以铸件的尺寸精度高 、 Ｐ 表面光洁、 少污 染 等 突 出优 点 ， 之传 统 的铸 造 工艺 ， 有强 大 的竞 较 具
从两种工艺 比较来看 ， 消失模铸造每一个铸件 浇注后 的模样被金属液溶化 、 烧消耗掉。这样就 燃 增 加 了预发 泡 和发泡 成形 的工序 。同时 也减少 了混
制芯砂 、 制芯 、 混制型砂 、 造型、 下芯等许多烦琐 工
序。因此消失模铸造 的工艺过程 比传统的粘土砂铸 造工艺简单得多。 ４ 消失模铸造的工艺特点 （） １ 采用灵活的设计方法 ： 原先 由几个零件装 配而成 的结构 ， 采用 Ｅ Ｃ工艺 ， 以通 过若干个泡 Ｐ 可
关 键词 消 失模 铸 造
ｌ 引 言
工 艺特 点
缸体 和缸 盖 的 应 用 工艺过 程
缺 陷和 防止
原 理
消失模铸 造技术是一项精 确成形 的铸造新技 术 。 １５ ９８年 ， 国 的 Ｈ、 ．ｈｏｅ 发 明 了用 可 发 性 美 Ｆ ｓｒ ｒ ｙ 泡沫塑料模样制造金属铸件 的技术并取得 了专利 。 最初所用的模样是采用聚苯乙烯 （ Ｐ ） Ｅ Ｓ 板材加工制 成的。在 １８ ９０年以前使 用这项新工艺必须得 到美 国公司的批准 。该专利期满后 ， 消失模技术获得 了 大规模 的应用并在全世界范 围内得到 了迅速发展。 特别是 ９ ０年代 ， 著名 的通用汽车公司率先将消失模 技 术应 用于 发动 机 的缸 盖缸 体 制造 ， 获得 巨大成 功 。
发动机缸盖生产过程知识点总结
缸盖
砂芯
砂芯
砂芯：以硅砂及特殊砂（可以加入再生砂）为原料，加入酚醛树脂、 固化剂等混合成覆膜砂再经过挤压或烧结成型，以做为缸盖成型的模 芯。
再生砂：即重复利用的砂（废砂）通过粗破碎-精破碎-筛砂-烧砂-冷却筛砂分斗（加入原砂混合后筛选出不同粒度的再生砂）；
粒度：按颗粒度大小可分为40-70/50-100/70-140目的三种规格（不同 规格的原砂用在不同的产品模芯上）。
密度（g/cm³） 2.64-2.7 2.66-2.75 2.68-2.78 ≥2.7 2.65-2.75
常用铝的成分
A356
Cu
≤0.15%
Mg
0.4-0.5%
AC4B-1 2.0-4.0% ≤0.50%
AlSi7Cu3Mg 3.0-3.8% 0.30-0.40%
Mn
≤0.10%
Si
6.8-7.4%
固化时间 100±10S
50±10S
70±10S
25±10S
射砂压力 0.4~0.6MPa 0.4~0.6MPa 0.4~0.6MPa 0.4~0.6MPa
射砂时间 3±1S
3-5S
3-5S
3-5S
热芯模具有垂直分型和水平分型两种
热芯模使用的脱模剂是甲基硅油，使用频率在20~30模一次
热芯的检查标准
模具放置不当，型芯壁厚不均、用了 砂芯平放，改善模具结构、用固
固化收缩大的树脂
化率小的树脂
顶杆不平，砂芯嫩
修模具顶杆长度，按工艺要求时 间固化砂芯
备注 冷芯及热芯 冷芯及热芯 冷芯及热芯 冷芯及热芯
5
错位
模具装配不平，模具变形
重新装配模具，修模或重新开模 冷芯及热芯