發(fā)動機再制造技術

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上發(fā)動機再制造技術一、前 言 發(fā)動機再制造業(yè)在歐美有著50年的歷史,已不是一個新興的產業(yè),有著系統(tǒng)完善的再加工工藝流程。近幾年來隨著國內汽車市場的逐步擴大,發(fā)動機再制造業(yè)逐漸開始起步。節(jié)約和環(huán)保問題已成為全人類共同關注的問題,報廢的汽車如果不進行再制造將會造成材料的極大浪費和環(huán)境污染。據(jù)統(tǒng)計全球每年就有2600多輛汽車報費,數(shù)量何其大,浪費和污染也就非常嚴重。數(shù)據(jù)研究證明:一輛汽車上可回收利用材料就占90%,主要有鋼鐵、有色金屬等。對回收的資源加工成再制造成產品與新成品比較,成本只是新成品的50%,節(jié)能60%,節(jié)材70%。利潤相當可觀。所以再制造業(yè)有著深厚的市場潛力。

2、隨著我國汽車消費市場逐漸增大,汽車報廢量也在逐漸增多,有資料表明我國汽車報廢量約200萬輛,再制造零部件企業(yè)產業(yè)價值7億元左右,有著非常廣闊的市場前景。發(fā)動機作為汽車的核心部件在再制造業(yè)中顯得尤為重要。本文從發(fā)動機再制造技術的概念、價值、生產制造工藝過程、新技術、柔性制造技術的應用、市場展望幾個方面進行闡述。 二、發(fā)動機再制造技術概念 汽車發(fā)動機再制造技術也稱發(fā)動機專業(yè)修復技術,是將廢舊的汽車發(fā)動機進行修復,使其盡量接近新機器性能水平的過程.在此過程中廢舊汽車發(fā)動機被完全拆卸、清洗、檢驗、再制造加工、重新組裝和試驗以保證其使用的質量.舊機所有的核心部件將根據(jù)原廠商的技術標準進行檢驗,通過再加工

3、使其恢復到原來的技術要求,從而使整個再制造汽車發(fā)動機的裝配公差恢復到原機水平。 歐盟于2000年發(fā)布了對全部成員國實施的關于報廢汽車循環(huán)再利用的法規(guī)。它率先明確規(guī)定在2002年7月1日(含)以后生產的任何新車必須免費從最終所有者回收。到2007年1月1,這項規(guī)定將對所有報廢車實施。這項指令細化了循環(huán)再利用的具體零部件和材料,并且規(guī)定一輛報廢汽車循環(huán)再利用的比例要占整車重量的85%(2015年起為95%)。 我國汽車工業(yè)起步晚、基礎差,汽車回收技術還相當落后、回收行業(yè)目前還處于一種混亂無序的狀況。長期以來,國內報廢汽車回收再制造行業(yè)分布散、管理松、成分雜、技術水平低、技師也無法保證。對于汽車最重

4、要的部件發(fā)動機而言,目前的回收再制造還是傳統(tǒng)的、低水平、小規(guī)模的。在大多數(shù)情況下,沒有的檢測條件,沒有必要的專用設備,沒有規(guī)范的行業(yè)管理,沒有回收再制造的標準可依,而且很難完全保證可靠的配件供應。三、發(fā)動機再制造技術的應用價值 發(fā)動機再制造技術的精髓就在于對原有發(fā)動機的有效利用,這正符合了循環(huán)經濟的思想。應用這項技術可以有效降低生產成本,提高售后服務層次,增強產品的綜合競爭力。目前,發(fā)動機再制造技術主要用于汽年維修行業(yè)當中,實施此項技術可在較短時間內完成總成互換,縮短汽車大修時間,由過去的幾天時間縮短為現(xiàn)在的幾個小時。同時,實施這種再制造技術后,發(fā)動機的工作效益都大幅度提高,有利于減少機動車的

5、排放污染。而且,因為再制造后的發(fā)動機總成價格遠低于新機的價格,這在另一方面也有效地遏制了非法拼裝車的蔓延。發(fā)動機再制造技術不僅僅只屬于售后服務范疇,而事實上,在發(fā)動機的生產環(huán)節(jié)。再制造技術也發(fā)揮著不可替代的重要作用。如在發(fā)動機制造廠,應用再制造技術對在線次品進行次加工后的產品作為維修備件納入售后服務系統(tǒng),是對主生產線的重要補充。發(fā)動機再制造技術的應用不僅為汽車工業(yè)帶來巨大的成本節(jié)約,同時也是有利于環(huán)境資源再利用的“綠色工程”。 四、汽車發(fā)動機再制造生產工藝過程 發(fā)動機再制造生產工藝過程包括對故障發(fā)動機的回收、拆卸、清洗、檢測、再制造、裝配、整機測試、包裝、銷售.發(fā)動機產品回收再利用研究。下面逐

6、一簡要的介紹。 (1)回收 包括兩個方面:一是對舊發(fā)動機從客戶手中進行回收,再就是對舊發(fā)動機性能進行檢測評估。 (2)拆卸、清洗、分類 拆卸就是將舊機全部拆卸到部件或零件。清洗就是用不同的洗滌方式清洗零件上灰塵油污和銹蝕等。依據(jù)零件的損壞功能可將零件分為四類.一是完好件,即可直接再利用的部件。舊汽車發(fā)動機再制造工藝過程機拆卸判定可直接利用再利用零部件。如:進氣管總成、前后排氣支管、油箱底殼等。第二是可再制造件。通過再制造加工恢復或升級的零件。如:缸體總成、連桿總成、曲軸總成、缸蓋總成等,這是再制造的核心。第三是不可再利用件,如:主軸瓦、氣缸等。第四是易損件,是指那些目前無法通過再利用、再制造和

7、再循環(huán)回收其資源的零件。 (3)再制造加工 再制造加工是指利用表面工程或者先進的加工工藝或常規(guī)熱處理方法對可再制造工件進行性能、尺寸等進行恢復,使其恢復到原有的尺寸要求,使其性能上優(yōu)于原先發(fā)動機的性能。 (4)裝配 裝配是指將再制造合格的零件與新的配件,按照新產品的工藝流程重新裝配發(fā)動機.可根據(jù)條件升級發(fā)動機的性能。 (5)整機測試 測試的標準很嚴格,必須按照質監(jiān)標準進行測試,且不允許抽樣,需逐一檢測,每一項都達標才行。 (6)噴漆和包裝 對發(fā)動機外表噴漆和包裝入庫. 五、發(fā)動機再制造技術的新技術 發(fā)動機再制造的高新技術包括:1)高效環(huán)保的清洗技術:高溫分解、超聲波清洗、振動噴砂先進清洗劑;2

8、)廢舊零部件無損檢測及壽命評估:經電磁探傷,渦流檢測、磨損檢測對舊零件的狀態(tài)進行識別并做出剩余壽命的評估;3)納米表面工程技術:電刷鍍(軸類)、高速電弧噴鎏(箱類)、微脈沖冷焊(局部微損)、粘接(結合面);4)先進再制造加工技術:激光鱉敷激光研磨;5)再制造后的質檢。 “十二五”規(guī)劃中新戰(zhàn)略資源的重點之一是新材料的應用,主要包括以納米材料等為代表的新材料應用。我國近來在表面工程技術方面有了很大進展,這為發(fā)動機再制造業(yè)提供了有力的保障。隨著新技術、新材料的的應用,我國再制造業(yè)必定上一個新的臺階。六、柔性制造系統(tǒng)在發(fā)動機再制造中的應用當前，車型的市場壽命周期越來越短，小批量、多品種生產成為各大汽車

9、廠商的追求目標。與此相適應，發(fā)動機的生產制造模式也必須適應多品種、不同批量的市場需求。由于市場需求的多樣性，產品更新?lián)Q代的周期加快，促使許多發(fā)動機企業(yè)先后引進了以加工中心為主體的柔性生產線柔性制造系統(tǒng)（FMS）。它能夠根據(jù)制造任務和生產環(huán)境變化迅速進行調整，適應多品種、中小批量的生產需求。發(fā)動機根據(jù)汽車制造業(yè)多品種、柔性化生產的需求而建造的一個具有國際領先水平的現(xiàn)代化柔性工廠。該工廠在產品設計時就采用同步工程并充分預留后期產品的共用性，以便根據(jù)市場及產品需求，在生產線上共線生產多個品種。 柔性制造系統(tǒng)一般柔性制造系統(tǒng)由以下組成部分：2臺以上數(shù)控加工設備或加工中心及相應的輔助設備；自動裝卸的運儲

10、系統(tǒng)；套計算機控制系統(tǒng)。發(fā)動機箱體類零件的主要加工部分均是由數(shù)十臺全柔性加工中心組成，幾個加工中心組成一個工島柔性制造單元（FMC）。各個柔性制造單元之間均通過自動輥道或機械手連接起來，其中還包括所必需的清洗、壓裝、試漏、珩磨、在線測量、線外測量設備以及切削液集中處理裝置等。輔助設備一般采用通過式輥道輸送上料，并通過型號識別，選擇相應的工位及試漏、擰緊程序。在柔性制造單元內，由全自動機械手進行上下料，整線設有數(shù)個機械手。在生產線的自動輥道上，設置有產品型號自動識別裝置，機械手、輥道及加工中心通過Profibus總線連接起來，由一套西門子數(shù)控系統(tǒng)自動控制各部分的一致性。同時，控制計算機還能根據(jù)各

11、機床的加工情況，選擇最優(yōu)的上下料順序，并根據(jù)設定的范圍，將需要抽檢的工件自動放入檢測站。 1、柔性制造單元每個FMC中都由幾道工序組成，每道工序分別由多臺相同型號的加工中心組成。每個FMC前面是上料輥道，后面是下料輥道及檢測站。各個FMC之間也是相應的輥道，可以起到工件暫存作用。加工中心是FMC最核心的部分，F(xiàn)MC中的加工中心采用大容量刀庫的自動換刀系統(tǒng)，可以滿足多品種生產所需的快速換刀及刀具存儲需求。系統(tǒng)具有刀具壽命管理、激光刀具折斷檢測和ARTIS扭矩監(jiān)控等豐富的刀具監(jiān)控管理功能，使得設備的自動化及可靠性得到有效充分的保證。每個FMC中都由幾道工序組成，每道工序分別由多臺相同型號的加工中心

12、組成。每個FMC前面是上料輥道，后面是下料輥道及檢測站。各個FMC之間也是相應的輥道，可以起到工件暫存作用。2、柔性加工案例根據(jù)市場需求，奇瑞公司2006年開發(fā)了新的鑄鐵發(fā)動機，為縮短投產周期，公司決定在原有鑄鋁缸體線上進行共線生產。通過產品的對比分析，我們對機械手的夾爪、夾具的定位銷及夾爪進行了調整和更換，同時，增加相應的刀具，修改加工程序和機械手的輸送控制程序，擴展工件型號裝置?？刂品矫?，我們在機床操作界面上對加工類型的選擇進行了擴展，在機械手系統(tǒng)上增加了鑰匙開關選擇加工類型。在生產換型中，切換機床上的NC程序選擇1.6L、1.8L或者2.0L的產品程序，并在機械手上選擇相應的鑄鐵或鑄鋁工

13、件，控制系統(tǒng)會自動控制型號識別裝置放行相應的工件，機械手自動調用上下料程序，并自動調整上下料位置，機床則根據(jù)程序進行加工。整個單元的一致性由機械手的控制系統(tǒng)進行協(xié)調控制。由于生產線采用的是3個相對獨立的柔性制造單元，因此，可以一個單元一個單元的換型，即當?shù)诙?、第三加工單元還在加工鋁缸體時，第一加工單元已經進行了鑄鐵缸體的生產。奇瑞公司的72系列發(fā)動機是裝載在QQ系列車型上的一款自主研發(fā)的發(fā)動機，2005年，隨著QQ的熱銷，為補充72系列發(fā)動機產能，我們在發(fā)動機廠的481缸蓋線上抽出部分加工中心來加工72系列產品。由于兩個產品差異較大，因此我們采用了更換夾具的方式，將372的夾具安裝在481加工

14、中心的托盤上，把372設備原有的數(shù)控加工程序直接拷貝過來，即可快速投入生產。除了能共線生產同類型的產品，還可利用自制組合夾具在箱體類個別工序能力富余的設備上進行進氣管的加工。組裝夾具和程序編制同時進行，只用了2天時間，就完成了進氣管設備的調試。生產結束后，拆下組合夾具，重新裝上缸蓋的夾具，設備又立即恢復了正常的加工。利用加工中心的柔性特點，對于已經定型的產品來說，多個品種在一條線上生產優(yōu)勢更為明顯。奇瑞公司新建的一條缸蓋線可共線加工數(shù)個品種，包含汽油機和柴油機。由于這些產品都已基本定型，因此夾具和上料系統(tǒng)可以進行通用設計，刀具的設計也充分考慮多品種共用，以便節(jié)約成本并減少換刀時間。由于輸送輥道

15、及上料裝置上設置了型號識別，夾具上也進行了防錯設計，機床已經具備了混流生產能力。3、FMS應用的注意事項 FMS的使用對產品設計、工藝規(guī)劃及生產組織提出了更高的要求。根據(jù)使用經驗，以下幾點應引起注意：1. 根據(jù)產品系列特點，決定是否選擇及選擇何種程度的柔性制造系統(tǒng)。當生產綱領比較大（超過30萬），后續(xù)系列產品較少且產品比較穩(wěn)定時，不太合適選擇柔性系統(tǒng)。2. 根據(jù)產品工藝特點，確定加工單元的分布，并選擇合適的物流運輸儲備方式。3. 生產線產品差別較大時，為減少夾具更換時間，應盡量采用備用托盤，更換時夾具和托盤一起更換，減少安裝及調整時間。4. 在生產線規(guī)劃階段，要明確后期加工產品的范圍及材料，確

16、定機床加工行程范圍、功率扭矩等的選型。5. 由于生產線產品較多，產品的型號識別及防錯非常重要，產品設計及工藝規(guī)劃時應考慮充分，否則會導致撞刀甚至損壞機床。6. 柔性生產換型，主要是夾具和刀具及程序的更換。夾具主要考慮夾具的輪廓尺寸，機床和夾具液壓油路的接口及控制；當批量小、品種較多時，可以考慮采用通用的組合夾具。刀具主要考慮刀柄接口形式，機床最大裝刀直徑及長度，合適的刀庫容量。設備上應采用刀具壽命監(jiān)控、備用刀具自動選擇、刀具破損檢測及刀具扭矩監(jiān)控等裝置。7. 針對發(fā)動機制造來說，柔性系統(tǒng)除了加工，還要考慮其他輔助設備，如試漏、清洗等，可以采用隨行夾具或多工位方式，通過型號識別，自動選擇加工工位

17、，實現(xiàn)柔性化。七、我國發(fā)動機再制造產的市場展望 國內市場發(fā)展?jié)摿薮?據(jù)統(tǒng)計,2010年我國汽車保有量將達到6000萬輛,今后每年報廢的汽車都將在200萬輛以上,按照這個趨勢測算,到2010年若我國報廢車輛的30%用于再制造,則年均銷售額可創(chuàng)360億元,回收附加值490億元,解決就業(yè)18萬人,減少二氧化碳排放量230萬噸。在如今這個倡導節(jié)約和環(huán)保的時代,汽車零部件再制造產業(yè)前景巨大。發(fā)動機是汽車的核心其再制造價值顯得尤為凸顯。雖然在我國發(fā)動機再制造技術有很大的發(fā)展空間,但由于應用時問不長,還不成熟,所以國家相關部門必須注意合理地引導與控制,盡最使它規(guī)范化、合理化,只有這樣,才能使它更好地服務于

18、社會。 (1)國家政策法規(guī)是發(fā)動機再制造技術健康發(fā)展的理論依據(jù)和有力保障。在2006年國家發(fā)改委、科技部、環(huán)保總局新發(fā)布的汽車產品回收利用技術政策明確提出:2010年起,我國汽車生產企業(yè)或進口汽車總代理商要負責回收處理其銷售的汽車產品及其包裝物品,也可委托相關機構、企業(yè)負責回收處理。在我國銷售的汽車產品在設計生產時,需充分考慮產品報廢后的可拆和易拆解性。在政策允許的前提下,鼓勵合格的拆卸零部件重新進入流通,作為維修部件裝車使用,并且,汽車產品回收利用技術政策還提出了具體的目標:2010年起,所有國產及進口的M2類和M3類、N2類和N3類車輛的可回收利用率要達到85%左右,其中材料的再利用率不低于80%;所有國產及進口的M1類、N1類車輛的可網(wǎng)收利用率要達到80%。汽車的核心部件發(fā)動機自然是回收再利用的重點3。由此可見,國家是非常重視汽車舊件的回收利用的。發(fā)動機再制造技術的應用與推廣有了國家政策法規(guī)的大力支持,就有了健康發(fā)展的前提和保障。 (2)消化吸收國外的成功經驗是發(fā)動機再制造技術快速發(fā)展的有效途徑。國外發(fā)動機再制造技術比我國早發(fā)展了幾十年,從技術標準、生產工藝、