发动机装配工艺研究

　　生产总装线

　　发动机的装配过程决定着发动机的产品质量。成熟的发动机装配线可在节约成本的前提下，通过合理的工艺规程、正确的操作方法完成产品的组装，以满足生产的需要。

　　汽车发动机由成百上千个零部件组成。发动机作为汽车的“心脏”，其制造技术是整车制造技术的集中体现。能否保证发动机具有良好的性能，实现可靠地运转，很大程度上取决于发动机制造过程的最后工序——装配。装配过程对产品质量起着决定性的影响。因此，为了提高装配质量和生产效率，我们必须对发动机装配工艺的构成进行分析研究，如装配生产线的研究、装配工艺规程的制定等。

　　装配生产线简介

　　由于发动机产品结构、需求量及企业情况的差异，装配多款发动机的生产线需要满足每款发动机的装配要求，即满足产品装配的高精度、高质量、高效率和高寿命的要求。在装配线上的产品还应具有对合理技术指标的可操作性、可检测（检查）性。

　　本文所述装配线由1条主装配线和5条辅助装配线组成。发动机装配主线采用总线控制结构的非同步环形平面布置的柔性输送线，由可互换的标准段构成，采用成熟工艺设计、制造，技术先进，运行可靠。托盘为回转式以目前生产的1.3L和1.6L机型为主，其他机型考虑通过调整托盘支撑来满足装配要求。托盘上安装有ID卡，通过读写头对关重数据进行采集、交换。每个工位均有独立气源处理连接件，以保证各种装配设备的使用。发动机在该生产线上装配完成后的总重量为160kg，装配线的承载为400kg/m。该生产线具有年产20万台的生产能力。主线完成的检查工作主要有各种要求的扭矩检查、间隙检查、回转扭矩的测试等。

　　下面介绍一下配合发动机主线装配的5条辅线。

　　1．气缸盖柔性分装线

　　输送线采用总线控制的非同步柔性输送链，由可互换的标准段构成，托盘为单层，不带回转台。该分装线可完成缸盖总成中气门、气门油封、气门弹簧、气门锁片、气门上下座、填隙片及凸轮轴总成等零部件的装配，并检测气门气密性和气门间隙。

　　2．进排气歧管组装线

　　采用工作台及夹具操作，主要装配歧管油轨总成、上下歧管密封垫、氧传感器和其他附件，并检查油轨密封性和氧传感器扭矩。

　　3．活塞连杆分装线

　　采用工作台、夹具和专机操作，主要装配活塞、连杆、活塞销及活塞环等。本机活塞销与连杆的配合为过盈配合，采用热压装的方式，并检查活塞、连杆分组、活塞环朝向和加热设备的时间、温度设定等。

　　4．变速器及相关附件装配线

　　输送线是由可互换的标准段构成，采用总线控制的非同步的柔性输送链，主要装配飞轮、离合器、变速器及发动机线束等，并在此检查离合器自由行程。

　　5．发动机热试线

　　发动机从总装配线由整机自行小车输送到热试线上至磨合台位，气动压紧系统将小车压紧后采用快速接头将发动机与磨合台位上的冷却水进出口、排气管对接，燃油进出口、机油压力接口和节气门执行机构等对接，然后按照磨合工艺进行发动机既定项目测试。试验完毕后，人工将发动机冷却水接口、排气接口、燃油进出接口、机油压力接口和节气门执行机构等联接拆除，松开压紧机构，输送线将带载托盘送出该工位。

　　装配工艺规程的制定

　　为了达到规定的装配技术要求，技术人员需要对发动机总装图、部装图和主要零部件图进行分析，了解每一部分的结构特点、用途和工作性能，了解各零件的工作条件以及零件间的配合要求，从而在制定装配工艺规程时，采取必要措施，使之完全达到图纸要求。对构成发动机总成的零部件图及装配图进行分析还可以发现产品的装配工艺是否合理。确定组成发动机各个零部件的公差，保证它们装配后形成的累积误差不大于发动机按其工作性能所要求的数值。

　　制定装配工艺规程时，必须根据产品特点、要求和工厂生产规模等具体情况，决定装配方法以及采用的装配工具，不能脱离实际。因此，必须掌握足够的原始资料，拟定装配工艺规程。

　　1．总装作业指导书主要的原始资料

　　（1）产品的总装图、部件装配图以及主要零件的工作图；

　　（2）产品验收技术条件；

　　（3）所有装配零部件的明细表；

　　（4）工厂生产规模和现有生产条件；

　　（5）同类型产品工艺文件或标准工艺等参考资料。

　　2. 拟定装配工艺规程的内容及其步骤

　　（1）装配工艺规程的内容

　　装配工艺规程是组织和指导装配生产过程的技术性文件，也是指导工人装配的依据。因此，它必须包含以下几个方面的内容：

　　①合理的装配顺序和装配方法；

　　②划分装配工序和规定工序内容；

　　③选择装配过程中必需的设备和工夹具；

　　④规定质量检查方法、使用的检验工具及检查频次等。

　　（2）拟定装配工艺规程的步骤

　　掌握了必要的原始资料后，就可以着手进行装配工艺规程的拟定工作。拟定装配工艺规程的步骤大致如下：

　　①分析装配图及技术要求，了解发动机的结构特点，查明发动机的尺寸链，确定适当的装配方法。

　　②确定装配顺序（即装配过程）。装配顺序基本上由发动机的结构特点和装配形式决定，先确定一个零件作为基准件，然后将其他零件逐次装到基准件上。例如，本发动机的总装顺序是以曲轴箱为基准件，其他零件（或部件）逐次往上装，按照由下部到上部、由固定件到运动件再到固定件、由内部到外部等规律来安排装配顺序。

　　③划分装配工序和确定工序内容。在划分工序时确保前一工序的活动应保证后一工序能顺利地进行，应避免妨碍后一工序进行的情况。采用流水线装配作业时，工序的划分必须符合装配节拍的要求。

　　④选择装配工艺所需的设备、工夹具及辅料。根据产品的结构特点和生产规模，尽可能地选用先进的、适用的装配设备、工夹具及辅料。

　　⑤确定装配质量的检验方法及检验工具。

　　⑥确定产品、部件和零件在装配过程中的运输方法。

　　⑦编写装配工艺文件。装配工艺文件包括过程卡（装配工序卡）和操作指导卡等。过程卡是为整台机器编写的，包括完成装配工艺过程所必须的一切资料；操作指导卡是专为某一个较复杂的装配工序或检验工序而编写的，包括完成此工序的详细操作指示。本发动机装配工艺文件有清洗、部装、总装和磨合作业指导书及发动机出厂验收技术条件共同组成。

　　3．装配工艺规程的评价

　　根据上述信息拟定的装配工艺文件通过试运行，并测试其关键工序的质量保证能力和生产节拍均匀性，即可确定装配工艺文件的可行性，否则根据具体情况进行修订后再实施。

　　结语

　　随着汽车行业的快速发展，市场既需要一款发动机与多款整车相匹配，也需要一款整车与多款发动机相匹配。为此，发动机生产企业可以采用一条生产线只装配某一款发动机，也可以采用一条线装配多款发动机的生产方式。相对而言，在各种产品需求量不是很大的时候，后者无疑可以节约场地和投资成本且能满足生产需要。