曾德寧

廣西玉林達業(yè)機械配件有限公司 廣西玉林 537000

1 飛輪的結(jié)構(gòu)、功能

飛輪設(shè)計首先應(yīng)用工程提高發(fā)動機應(yīng)用配套對飛輪的基本要求。包括適用機型，飛輪因負荷突變而需要穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的基本參數(shù)，如質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量，所需承受的最大轉(zhuǎn)速，動力輸出和離合器安裝定位孔（面）的要求；安裝起動電機和齒圈的要求。然后根據(jù)要求確定飛輪輪緣尺寸。腹板及輪輻過度連接區(qū)域結(jié)構(gòu)、尺寸及厚度，輪轂連接定位結(jié)構(gòu)及尺寸。在此還應(yīng)確定飛輪安裝螺栓的規(guī)格和等級，以便飛輪安裝部位的設(shè)計。一般飛輪螺栓都采用10．9 級或更高的螺栓。

2 發(fā)動機飛輪加工工藝設(shè)計

2.1 無冒口鑄造方案的確定

該工藝的優(yōu)點是工藝成熟，鑄質(zhì)量穩(wěn)定，無縮口，縮凹缺陷。缺點是組織部均勻，口附近晶粒粗大，動平衡試驗時需在對面鉆孔。為了獲得組織致密的鑄件，在均衡凝固理論的指導(dǎo)下，最終確定該飛輪采用無冒口的鑄造工藝。

2.2 無冒口方案的設(shè)計與實施

該方案實施后，鑄件沒有鎖孔，縮凹缺陷，也沒有氣孔、夾砂等缺陷，很快就投入批量生產(chǎn)。至今效果良好，鑄件質(zhì)量穩(wěn)定，綜合廢品率低，動平衡試驗只需鉆一個淺孔或者不需要鉆孔[1]。

3 飛輪的加工工藝及流程

3.1 飛輪主要加工技術(shù)要求分析

坯件需經(jīng)時效處理，噴丸后不得有殘砂。坯件不允許有裂紋、氣孔、砂眼、夾渣、冷隔、疏松等缺陷，不允許有銹蝕。力學(xué)性能：σb ≥250MPa（本體）；

該零件屬于多孔類盤型零件。平面和孔系都有行位公差要求，該零件的左、右端面精度要求較高，采用粗車—半精車—精車的方法加工到設(shè)計要求。

A 平面φ227 的外圓為壓裝齒圈面，因此該圓弧面必須與A基準(zhǔn)保持較高的的同軸度和較高的公差，才能和齒圈內(nèi)孔保證很好的過盈配合而保證飛輪在運轉(zhuǎn)過程中不會導(dǎo)致齒圈脫落。

A 平面的外圓臺階相對于φ26 的內(nèi)孔有圓跳動和平面度要求，在后續(xù)分析加工方案時應(yīng)保證該跳動和平面度要求，同時區(qū)域還有粗糙度要求，將粗、精加工分開使其達到要求。

B 平面有相對于A 基準(zhǔn)有平行度和平面度要求，C 平面有相對于B 基準(zhǔn)有平行度要求，均采用粗車——精車的加工方法。

對于φ26、φ60 的孔分別為離合器安裝孔和軸承安裝孔，精度要求高，公差要求嚴(yán)格。該孔也應(yīng)該粗、精加工分開，以達到設(shè)計要求，零件如圖1 所示。

圖1 零件圖

對于螺紋孔系和銷孔系其形位公差也有很高的要求，同時對孔的粗糙度也有要求。3——φ8 的銷孔對基準(zhǔn)A 也有位置度得要求，同時6-M8×1．25-6H 深13 螺紋孔和銷孔在同一個圓周上。φ6F7 的銷孔和6-φ10．5 的法蘭孔同一個圓周上，因此鉆加工時為保證位置度要求應(yīng)該設(shè)計工裝時應(yīng)該有鉆模和鉆模套，可以保證孔與孔之間的位置度關(guān)系和減少加工工序，從而達到尺寸要求及減少加工時間提高產(chǎn)量[2]。

3.2 工藝方案分析

擬定工藝方案由于各表面加工方法及粗精基準(zhǔn)已基本確定，現(xiàn)按照“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”、“基準(zhǔn)先行”的原則。

3.3 飛輪機械加工工藝路線的制定

（1）毛坯的鑄造。

（2）毛坯的檢驗。括外形尺寸的檢驗，金相、本體化學(xué)成分、抗拉強度等的檢測。

（3）粗車端面，大外圓并鉆孔。以右端面φ227 的臺階外圓為基準(zhǔn)，加工飛輪的有端面及外圓，并鉆中孔。

（4）粗車端面、外圓、內(nèi)孔、倒圓并倒角。以粗加工過后左端面φ250．5 的外圓為基準(zhǔn)，加工飛輪的右端面及外圓，倒圓并倒角。

（5）精車端面、外圓、鏜孔并倒角。以右端面φ227 的臺階外圓為基準(zhǔn)，精加工飛輪的左端面，鏜中心孔并倒角。

（6）車端面、外圓、鏜孔并倒角。以加工過后左端面φ250．5 外圓為基準(zhǔn)，精加工飛輪的左端面及外圓。

（7）銑信號齒并去毛刺。

（8）齒圈加熱并壓裝。由于齒圈在壓裝過程中會導(dǎo)致飛輪又輕微變形，所以要留0．5 的余量精車，以保證尺寸要求。

（9）精車摩擦面、端面及內(nèi)孔。

（10）精車端面、外圓、鏜孔并倒角。

（11）鉆、鉸φ6 法蘭定位銷孔、鉆6-φ10．5 法蘭孔并倒角。

（12）鉆、鉸3-φ8 銷孔，鉆6-φ6．7 螺紋底孔、倒角并攻絲6-M8-6H。

（13）動平衡試驗，由于飛輪在鑄造過程中質(zhì)量的分布不均勻，不對稱，飛輪轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生不平衡，不平衡在工作中會產(chǎn)生振動和晃動。動平衡試驗以達到平衡精度要求。動平衡試驗：不平衡量≤15g．cm（Z）；在C 面以φ182．8 為中心的圓周上鉆孔修正，孔徑≤φ14、孔深≤5、孔邊距≥20、孔數(shù)≤5。

（14）終檢，根據(jù)工藝要求，對飛輪的全尺寸進行檢測，尤其的關(guān)鍵尺寸和重要尺寸。

4 結(jié)語

本文通過對飛輪澆鑄工藝的設(shè)計和加工技術(shù)要求、工藝方案的分析，有利于提高飛輪的產(chǎn)品質(zhì)量、工作性能，節(jié)約了制造和加工的成本，為企業(yè)贏得了時間和效益。熟悉了該行業(yè)的行業(yè)知識，提高了實際與理論相結(jié)合的能力[3]。