發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)

1、發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)、，. 一、刖百發(fā)動(dòng)機(jī)再制造業(yè)在歐美有著50年的歷史，已不是一個(gè)新興的產(chǎn)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(nèi)汽車市場(chǎng)的逐步擴(kuò)大，發(fā)動(dòng)機(jī)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(guān)注的問題，報(bào)廢的汽車如果不進(jìn)行再制造將會(huì)造成材料的極大浪費(fèi)和環(huán)境污染。 據(jù)統(tǒng)計(jì)全球每年就有 2600多輛汽車報(bào)費(fèi)，數(shù)量何其大，浪費(fèi)和污染也就非常嚴(yán)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(duì)回收的資源加工成再制造成產(chǎn)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(dāng)可觀。所以再制造業(yè)有著深厚的市場(chǎng)潛力。隨著我國汽車消費(fèi)市場(chǎng)

2、逐漸增大，汽車報(bào)廢量也在逐漸增多，有資料表明我國汽車報(bào)廢量約200萬輛，再制造零部件企業(yè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值7億元左右，有著非常廣闊的市場(chǎng)前景。發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)再制造技術(shù)的概念、價(jià)值、生產(chǎn)制造工藝過程、新技術(shù)、柔性制造技術(shù)的應(yīng)用、市場(chǎng)展望幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。二、發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)概念汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)也稱發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)修復(fù)技術(shù)，是將廢舊的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行修復(fù)，使其盡量接近新機(jī)器性能水平的過程.在此過程中廢舊汽車發(fā)動(dòng)機(jī)被完全拆卸、清洗、檢驗(yàn)、再制造加工、重新組裝和試驗(yàn)以保證其使用的質(zhì)量.舊機(jī)所有的核心部件將根據(jù)原廠商的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，通過再加工使其恢復(fù)到原來的技術(shù)要求

3、，從而使整個(gè)再制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配公差恢復(fù)到原機(jī)水平。歐盟于2000年發(fā)布了對(duì)全部成員國實(shí)施的關(guān)于報(bào)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(chǎn)的任何新車必須免費(fèi)從最終所有者回收。到 2007年1月1,這項(xiàng)規(guī)定將對(duì)所有報(bào)廢車實(shí)施。這項(xiàng)指令細(xì)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(bào)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(chǔ)差，汽車回收技術(shù)還相當(dāng)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(nèi)報(bào)廢汽車回收再制造行業(yè)分布散、管理松、成分雜、技術(shù)水平低、技師也無法保證。對(duì)于汽車最重要的部件一一發(fā)動(dòng)機(jī)而言，目

4、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(cè)條件，沒有必要的專用設(shè)備，沒有規(guī)范的行業(yè)管理，沒有回收再制造的標(biāo)準(zhǔn)可依 ，而且很難完全保證可靠的配件供應(yīng)。三、發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)的精髓就在于對(duì)原有發(fā)動(dòng)機(jī)的有效利用，這正符合了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)可以有效降低生產(chǎn)成本，提高售后服務(wù)層次，增強(qiáng)產(chǎn)品的綜合競爭力。目前,發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)主要用于汽年維修行業(yè)當(dāng)中，實(shí)施此項(xiàng)技術(shù)可在較短時(shí)間內(nèi)完成總成互換縮短汽車大修時(shí)間，由過去的幾天時(shí)間縮短為現(xiàn)在的幾個(gè)小時(shí)。同時(shí)，實(shí)施這種再制造技術(shù)后，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效益都大幅度提高，有利于減少機(jī)動(dòng)車的排放污染。而且，因?yàn)樵僦?/p>

5、造后的發(fā)動(dòng)機(jī)總成價(jià)格遠(yuǎn)低于新機(jī)的價(jià)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(dòng)機(jī)再制造技術(shù)不僅僅只屬于售后服務(wù)范疇，而事實(shí)上，在發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。再制造技術(shù)也發(fā)揮著不可替代的重要作用。如在發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠，應(yīng)用再制造技術(shù)對(duì)在線次品進(jìn)行次加工后的產(chǎn)品作為維修備件納入售后服務(wù)系統(tǒng)，是對(duì)主生產(chǎn)線的重要補(bǔ)充。發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)的應(yīng)用不僅為汽車工業(yè)帶來巨大的成本節(jié)約，同時(shí)也是有利于環(huán)境資源再利用的“綠色工程”。四、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造生產(chǎn)工藝過程發(fā)動(dòng)機(jī)再制造生產(chǎn)工藝過程包括對(duì)故障發(fā)動(dòng)機(jī)的回收、拆卸、清洗、檢測(cè)、再制造、裝配、整機(jī)測(cè)試、包裝、銷售 .發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品回收再利用研究。下面逐一簡要的介紹。(1)回收

6、包括兩個(gè)方面：一是對(duì)舊發(fā)動(dòng)機(jī)從客戶手中進(jìn)行回收，再就是對(duì)舊發(fā)動(dòng)機(jī)性能進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估。(2)拆卸、清洗、分類拆卸就是將舊機(jī)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(dòng)機(jī)再制造工藝過程機(jī)拆卸判定可直接利用再利用零部件。如：進(jìn)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(fù)或升級(jí)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、再制造和再循環(huán)回收其資源的零件。(3)再

7、制造加工再制造加工是指利用表面工程或者先進(jìn)的加工工藝或常規(guī)熱處理方法對(duì)可再制造工件進(jìn)行性能、尺寸等進(jìn)行恢復(fù)，使其恢復(fù)到原有的尺寸要求，使其性能上優(yōu)于原先發(fā)動(dòng)機(jī)的性（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(chǎn)品的工藝流程重新裝配發(fā)動(dòng)機(jī).可根據(jù)條件升級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。（5）整機(jī)測(cè)試測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)很嚴(yán)格，必須按照質(zhì)監(jiān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，且不允許抽樣，需逐一檢測(cè)，每一項(xiàng)都達(dá) 標(biāo)才行。（6）噴漆和包裝對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)外表噴漆和包裝入庫 .五、發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)的新技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)再制造的高新技術(shù)包括 ：1）高效環(huán)保的清洗技術(shù)：高溫分解、超聲波清洗、振動(dòng)噴 砂先進(jìn)清洗劑；2）廢舊零部件無損檢測(cè)及壽命評(píng)估：經(jīng)電磁探傷 渦流

8、檢測(cè)、磨損檢測(cè)對(duì)舊零件的狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別并做出剩余壽命的評(píng)估；3）納米表面工程技術(shù)：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(jié)合面）;4）先進(jìn)再制造加工技術(shù)：激光鱉敷?t光研磨；5） 再制造后的質(zhì)檢?！笆濉币?guī)劃中新戰(zhàn)略資源的重點(diǎn)之一是新材料的應(yīng)用，主要包括以納米材料等為代表的新材料應(yīng)用。我國近來在表面工程技術(shù)方面有了很大進(jìn)展，這為發(fā)動(dòng)機(jī)再制造業(yè)提供了有力的保障。隨著新技術(shù)、新材料的的應(yīng)用 ，我國再制造業(yè)必定上一個(gè)新的臺(tái)階。六、柔性制造系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)再制造中的應(yīng)用當(dāng)前，車型的市場(chǎng)壽命周期越來越短，小批量、多品種生產(chǎn)成為各大汽車廠商的追求 目標(biāo)。與此相適應(yīng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)制

9、造模式也必須適應(yīng)多品種、不同批量的市場(chǎng)需求。由 于市場(chǎng)需求的多樣性，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期加快，促使許多發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)先后引進(jìn)了以加工 中心為主體的柔性生產(chǎn)線一一柔性制造系統(tǒng)（FMS ）。它能夠根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)環(huán)境變化迅速進(jìn)行調(diào)整，適應(yīng)多品種、中小批量的生產(chǎn)需求。發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)汽車制造業(yè)多品種、柔性化生產(chǎn)的需求而建造的一個(gè)具有國際領(lǐng)先水平的 現(xiàn)代化柔性工廠。該工廠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)就采用同步工程并充分預(yù)留后期產(chǎn)品的共用性，以便根據(jù)市場(chǎng)及產(chǎn)品需求，在生產(chǎn)線上共線生產(chǎn)多個(gè)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(tái)以上數(shù)控加工設(shè)備或加工中心及相應(yīng)的輔助設(shè)備；自動(dòng)裝卸的運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)；套計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)箱

10、體類零件的主要加工部分均是由數(shù)十臺(tái)全柔性加工中心組成，幾個(gè)加工中心 組成一個(gè)工島一一柔性制造單元（FMC ）。各個(gè)柔性制造單元之間均通過自動(dòng)輻道或機(jī)械手連接起來，其中還包括所必需的清洗、壓裝、試漏、琦磨、在線測(cè)量、線外測(cè)量設(shè)備以及 切削液集中處理裝置等。輔助設(shè)備一般采用通過式輻道輸送上料，并通過型號(hào)識(shí)別，選擇 相應(yīng)的工位及試漏、擰緊程序。在柔性制造單元內(nèi)，由全自動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行上下料，整線設(shè) 有數(shù)個(gè)機(jī)械手。在生產(chǎn)線的自動(dòng)輻道上，設(shè)置有產(chǎn)品型號(hào)自動(dòng)識(shí)別裝置，機(jī)械手、輻道及 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(dòng)控制各部分的一致性。 同時(shí)，控制計(jì)算機(jī)還能根據(jù)各機(jī)床的加工情

11、況，選擇最優(yōu)的上下料順序，并根據(jù)設(shè)定的范 圍，將需要抽檢的工件自動(dòng)放入檢測(cè)站。1、柔性制造單元每個(gè)FMC中都由幾道工序組成， 每道工序分別由多臺(tái)相同型號(hào)的加工中心組成。每個(gè)FMC前面是上料輻道，后面是下料輻道及檢測(cè)站。各個(gè) FMC之間也是相應(yīng)的輻道，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(dòng)換刀系統(tǒng)， 可以滿足多品種生產(chǎn)所需的快速換刀及刀具存儲(chǔ)需求。系統(tǒng)具有刀具壽命管理、激光刀具 折斷檢測(cè)和ARTIS扭矩監(jiān)控等豐富的刀具監(jiān)控管理功能，使得設(shè)備的自動(dòng)化及可靠性得到 有效充分的保證。每個(gè)每個(gè)FMC中都由幾道工序組成， 每道工序分別由多臺(tái)相同型號(hào)的加

12、工中心組成。FMC前面是上料輻道，后面是下料輻道及檢測(cè)站。各個(gè) FMC之間也是相應(yīng)的輻道，可以 起到工件暫存作用。2、柔性加工案例根據(jù)市場(chǎng)需求，奇瑞公司 2006年開發(fā)了新的鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)，為縮短投產(chǎn)周期，公司決定 在原有鑄鋁缸體線上進(jìn)行共線生產(chǎn)。通過產(chǎn)品的對(duì)比分析，我們對(duì)機(jī)械手的夾爪、夾具的 定位銷及夾爪進(jìn)行了調(diào)整和更換，同時(shí)，增加相應(yīng)的刀具，修改加工程序和機(jī)械手的輸送 控制程序，擴(kuò)展工件型號(hào)裝置?？刂品矫?，我們?cè)跈C(jī)床操作界面上對(duì)加工類型的選擇進(jìn)行 了擴(kuò)展，在機(jī)械手系統(tǒng)上增加了鑰匙開關(guān)選擇加工類型。在生產(chǎn)換型中，切換機(jī)床上的NC程序選擇1.6L、1.8L或者2.0L的產(chǎn)品程序，并在機(jī)械手上選擇相

13、應(yīng)的鑄鐵或鑄鋁工件，控 制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)控制型號(hào)識(shí)別裝置放行相應(yīng)的工件，機(jī)械手自動(dòng)調(diào)用上下料程序，并自動(dòng)調(diào) 整上下料位置，機(jī)床則根據(jù)程序進(jìn)行加工。整個(gè)單元的一致性由機(jī)械手的控制系統(tǒng)進(jìn)行協(xié) 調(diào)控制。由于生產(chǎn)線采用的是3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的柔性制造單元，因此，可以一個(gè)單元一個(gè)單元的換型，即當(dāng)?shù)诙?、第三加工單元還在加工鋁缸體時(shí)，第一加工單元已經(jīng)進(jìn)行了鑄鐵缸 體的生產(chǎn)。奇瑞公司的72系列發(fā)動(dòng)機(jī)是裝載在 QQ系列車型上的一款自主研發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)，2005年，隨著QQ的熱銷，為補(bǔ)充72系列發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)能，我們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)廠的481缸蓋線上抽出部分加工中心來加工 72系列產(chǎn)品。由于兩個(gè)產(chǎn)品差異較大， 因此我們采用了更換夾具的方式，

14、 將372的夾具安裝在 481加工中心的托盤上，把 372設(shè)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(chǎn)。除了能共線生產(chǎn)同類型的產(chǎn)品，還可利用自制組合夾具在箱體類個(gè)別工序能力富余的設(shè)備上進(jìn)行進(jìn)氣管的加工。組裝夾具和程序編制同時(shí)進(jìn)行，只用了 2天時(shí)間，就完成了進(jìn) 氣管設(shè)備的調(diào)試。生產(chǎn)結(jié)束后，拆下組合夾具，重新裝上缸蓋的夾具，設(shè)備又立即恢復(fù)了 正常的加工。利用加工中心的柔性特點(diǎn)，對(duì)于已經(jīng)定型的產(chǎn)品來說，多個(gè)品種在一條線上生產(chǎn)優(yōu)勢(shì) 更為明顯。奇瑞公司新建的一條缸蓋線可共線加工數(shù)個(gè)品種，包含汽油機(jī)和柴油機(jī)。由于 這些產(chǎn)品都已基本定型，因此夾具和上料系統(tǒng)可以進(jìn)行通用設(shè)計(jì)，刀具的設(shè)計(jì)也充分考慮 多

15、品種共用，以便節(jié)約成本并減少換刀時(shí)間。由于輸送輻道及上料裝置上設(shè)置了型號(hào)識(shí)別， 夾具上也進(jìn)行了防錯(cuò)設(shè)計(jì)，機(jī)床已經(jīng)具備了混流生產(chǎn)能力。3、FMS應(yīng)用的注意事項(xiàng)根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，以FMS的使用對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、 工藝規(guī)劃及生產(chǎn)組織提出了更高的要求。下幾點(diǎn)應(yīng)引起注意：1 .根據(jù)產(chǎn)品系列特點(diǎn)，決定是否選擇及選擇何種程度的柔性制造系統(tǒng)。當(dāng)生產(chǎn)綱領(lǐng)比 較大(超過30萬)，后續(xù)系列產(chǎn)品較少且產(chǎn)品比較穩(wěn)定時(shí)，不太合適選擇柔性系統(tǒng)。2 .根據(jù)產(chǎn)品工藝特點(diǎn)，確定加工單元的分布，并選擇合適的物流運(yùn)輸儲(chǔ)備方式。3 .生產(chǎn)線產(chǎn)品差別較大時(shí)，為減少夾具更換時(shí)間，應(yīng)盡量采用備用托盤，更換時(shí)夾具 和托盤一起更換，減少安裝及調(diào)整時(shí)間。4

16、 .在生產(chǎn)線規(guī)劃階段，要明確后期加工產(chǎn)品的范圍及材料，確定機(jī)床加工行程范圍、 功率扭矩等的選型。5 .由于生產(chǎn)線產(chǎn)品較多，產(chǎn)品的型號(hào)識(shí)別及防錯(cuò)非常重要，產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝規(guī)劃時(shí)應(yīng) 考慮充分，否則會(huì)導(dǎo)致撞刀甚至損壞機(jī)床。6 .柔性生產(chǎn)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(jī)床和夾具液壓油路的接口及控制；當(dāng)批量小、品種較多時(shí)，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(jī)床最大裝刀直徑及長度，合適的刀庫容量。設(shè)備上應(yīng) 采用刀具壽命監(jiān)控、備用刀具自動(dòng)選擇、刀具破損檢測(cè)及刀具扭矩監(jiān)控等裝置。7 .針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)制造來說，柔性系統(tǒng)除了加工，還要考慮其他輔助設(shè)備，如試漏、清

17、洗 等，可以采用隨行夾具或多工位方式，通過型號(hào)識(shí)別，自動(dòng)選擇加工工位，實(shí)現(xiàn)柔性化。七、我國發(fā)動(dòng)機(jī)再制造產(chǎn)的市場(chǎng)展望國內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮髶?jù)統(tǒng)計(jì)，2010年我國汽車保有量將達(dá)到 6000萬輛,今后每年報(bào)廢的汽車都將在 200萬輛 以上，按照這個(gè)趨勢(shì)測(cè)算，到2010年若我國報(bào)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(gè)倡導(dǎo)節(jié)約和環(huán)保的時(shí)代，汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)前景巨大。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心其再制造 價(jià)值顯得尤為凸顯。雖然在我國發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)有很大的發(fā)展空間，但由于應(yīng)用時(shí)問不長，還不成熟，所以國家相關(guān)部門

18、必須注意合理地引導(dǎo)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(wù)于社會(huì)。(1)國家政策法規(guī)是發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)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)?？偩中掳l(fā)布的汽車產(chǎn)品回收利用技術(shù)政策明確提出：2010年起,我國汽車生產(chǎn)企業(yè)或進(jìn)口汽車總代理商要負(fù)責(zé)回收處理其銷售的汽車產(chǎn)品及其包裝物品，也，需充分考慮產(chǎn)可委托相關(guān)機(jī)構(gòu)、企業(yè)負(fù)責(zé)回收處理。在我國銷售的汽車產(chǎn)品在設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)品報(bào)廢后的可拆和易拆解性。在政策允許的前提下，鼓勵(lì)合格的拆卸零部件重新進(jìn)入流通，作為維修部件裝車使用，并且，汽車產(chǎn)品回收利用技術(shù)政策還提出了具體的目標(biāo)：2010年起,所有國產(chǎn)及進(jìn)口的 M2類和M3類、N2類和N3類車輛的可回收利用率要達(dá)到85%左右,其中材料的再利用率不低于80%;所有國產(chǎn)及進(jìn)口的 M1類、N1類車輛的可網(wǎng)收利用率要達(dá)到80%。汽車的核心部件發(fā)動(dòng)機(jī)自然是回收再利用的重點(diǎn)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(dòng)機(jī)再制造技術(shù)的應(yīng)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(jīng)驗(yàn)是發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)快速發(fā)展的有效途徑。國外發(fā)動(dòng)機(jī)再 制造技術(shù)比我國早發(fā)展了幾十年 ，從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)