目前常用的涂层材料有TiN、TiC、TiCN和TiAlN等。这些涂层材料在钻头、铰刀、铣刀、镗刀和丝锥等刀具上应用效果良好,例如奇瑞发动机生产线95%的硬质合金刀具都采用了涂层技术,刀具寿命提高20%以上,经济效益明显。另外,涂层技术仍在朝着以下几个方面在不断提升:涂层成份多元化、复合化,厚度纳米化,同时针对不同被加工材料进行了针对性细分。
①圆角滚压曲轴圆角滚压后疲劳强度提高20%以上。目前设备已实现自动变压滚压,自动校直,配备全过程压力监控系统,可精确控制滚压力,同时实现滚压轮破损监控,生产稳定性和效率大幅度提高,已替代圆角淬火工艺。硬化工艺对比如表9所示。
②曲轴轴颈粗加工CNC车削、CNC外铣/内铣、车拉和车-车拉工艺被广泛应用到生产线中。内/外铣工艺对比以及车拉与车-车拉工艺对比如表10、表11所示。
①复合加工“一次装夹、磨削”,实现主轴颈磨削和连杆轴颈随动跟踪磨削同步,全过程采用线性光栅和主动在线测量、闭环控制,随动磨削圆度具有补偿功能,磨削轴颈圆度达到0.002mm。图5为复合加工示意图。
③装配式凸轮轴为实现产品轻量化,柔性化,同时满足可变升程、熄缸等新技术的应用,装配式凸轮轴逐步替代整体式凸轮轴。装配式凸轮轴将原整体式凸轮轴分解成中空钢管、桃片、端件和信号轮独立分装件,重量减轻了25%~46%,改善燃油经济性。但目前装配式凸轮轴压装设备和工艺专利仍然被国外供应商所垄断。装配式凸轮轴工艺如表13所示,热套法凸轮轴装配设备如图6所示。
②防错技术的应用随着柔性多品种生产方式普及,多样化的防错技术也得到了提升和完善,机械防错、程序防错和视频对比防错等技术被充分融合到生产线当中。图8所示为凸轮轴线防错、柔性切换示意图。
③质量追溯应用2D码追溯系统,工件上线打2D码,带身份证在生产线各工位流转,质量数据通过2D码一一对应存储,直至传递至装配终端,为质量改进和问题分析提供完整的数据支撑。
①制造降本压力大虽然设备和工艺先进性大幅度提升,但产品精度的提高和投资的增加带来整体成本上升,如何在提升质量的前提下进行技术降本是这个阶段的重大课题;
①工艺流程毛坯上料—粗磨两端面—粗拉两侧面和螺栓座面—拉断—粗拉体/盖半圆孔、精拉体/盖两侧面、拉体/盖接合面—钻铰小头孔—钻铰连杆盖螺栓安装孔、钻铰定位销孔、铣瓦槽,钻铰连杆体螺栓孔、钻铰定位销孔、铣瓦槽和钻大头喷油孔—精磨接合面—清洗—装配定位销—连杆体/盖合装—精磨两端面—半精镗大头孔—称重、去重—精镗大小头孔—珩磨大小头孔—清洗—最终综合测量。
①冷试优点装配过程中缺陷发现提前,减少返工返修成本,预防发动异常损坏,降低缺陷造成的连带损失;为维修人员提供更多缺陷信息;可以“学会”检测新的缺陷;不需要燃油供给、冷却和排气系统;测试节拍短、效率高;定义精确、低风险且已经过验证。
②冷试缺点不能测试未安装部件的状态;不能测试发动机输出功率;未点火,测试结果和发动机使用状态不完全一致,部分问题得不到发现;对测试技术人员要求较高,对零部件一致性要求高。