中国轿车发动机刀具国产化浅析

　　自从我国与美国、德国、日本等汽车生产大国合作生产轿车以来，国内轿车制造厂和工具制造厂一直都在致力于实现轿车刀具国产化工作。“九五”期间，根据《汽车工业振兴纲要》提出汽车工业作为支柱产业的发展目标是：在引进的基础上，必须建立我国自己的汽车技术开发体系。纲要还明确提出轿车生产用的工艺和装备要基本立足国内。原机械工业部对我国轿车生产用刀具国产化工作十分重视，成都工具研究所在进行了大量的调研协调工作后，提出了“九五”末期，力争轿车刀具的品种国产化率达到60～70%、国产化刀具的切削寿命达到进口刀具的70～80%，以适应轿车工业的发展，促进提高我国工具行业的制造技术水平。
　　
　　上海大众汽车有限公司发动机厂对实现刀具国产化非常迫切，公司先后对湖南株州硬质合金厂、自贡硬质合金厂、哈尔滨工量具厂、成都量具刃具厂、上海工具厂、苏州砂轮厂、无锡爱锡量仪有限公司等企业进行了实地考察，并邀请了国内一些着名工具制造企业来厂进行交流，共商轿车刀具国产化大计。此外，我公司还与成都工具研究所进行合作，于1997年5月在成都召开了“上海大众刀具、量具及刀辅具国产化专题研讨会”，今年4月又在上海召开了国产化工作总结会。上海大众汽车发动机厂在成都工具研究所的大力协助下，通过大量的国产化试验，对部分刀具、量具及辅具进行了认可和批量使用，取得了良好的经济效益，到目前为止，上海大众发动机厂的刀具国产化率达到了10%，每年可节约资金30万元。
　　
　　发动机是轿车的心脏、是轿车最主要的组成部分，零件制造工艺水平普遍高于其它汽车零件，缸体、缸盖大平面加工采用高速铣削，连杆采用涨断工艺，曲轴轴颈粗加工发展了车拉新工艺，最近Bohringr公司又开发了一种曲轴外铣工艺。Junker公司生产的一种快速点磨机床加工凸轮轴轴颈。刀具方面，涂层刀具、陶瓷刀具，超硬刀具获得了广泛的应用，CBN砂轮被应用在曲轴和凸轮轴的磨削加工中。上海大众发动机厂缸体线面铣刀装硬质合金刀片，铣削速度达120m/min,缸盖线面铣刀采用PCD刀片，转速可达2500r/min,切削速度达1980m/min。缸体，缸盖螺纹底孔等固定螺孔采用整体硬质合金内冷双刃钻、阶梯钻、扩孔钻等；缸体攻螺纹采用钴高速钢丝锥，缸盖攻螺纹采用钴高速钢挤压丝锥；粗镗缸孔用陶瓷刀片，精镗缸孔是在刀夹上装配CBN刀片，转速达2000r/min,切削速度达509m/min。缸体孔精加工使用Mapal铰刀和精镗刀，曲轴车拉使用Widia公司的车拉刀，凸轮轴凸轮磨削使用CBN砂轮，缸体、缸盖、曲轴、连杆深孔钻采用TBT、Boteck的单刃和双刃枪钻。轿车刀具集新材料、切削原理、新工艺，表面处理等各项技术于一身，具有高精度、高寿命，高可靠性等特点，而且在发动机厂使用的大部分刀具是专用刀具，品种多、规格复杂。由于刀具是一种消耗产品，每年需投入大量资金购买国外刀具，不但供货周期长，且还需有一定量的库存，从而增加了轿车生产成本。从长远的角度来看，轿车刀具必须走国产化这条路。
　　
　　改革开放以来，我国工具行业，硬质合金行业在面向国内国际市场激烈竞争中，积极进行重点技术改造，引进国外先进技术和设备，提高企业的技术制造能力和市场竞争活力方面有了长足的进步，但必须清醒地看到，国内工具行业在技术水平、生产工艺和制造设备等方面与国外工具企业相比，还存在较大差距，其刀具寿命、加工质量很难满足用户的要求。鉴于以上原因，我们上海大众发动机厂的具体作法是，在保证产品质量的前提下强调经济性。为此，我们先在以下几个方面来实现刀具国产化。
　　
1.硬质合金钻头、阶梯钻、深孔钻
　　
　　目前，此类钻头已全部实现国产化，产品由株州硬质合金厂提供。但此类刀具的棒料全部依靠进口，国产刀具材料还未完全过关。
　　
2.高速钢刀具
　　
　　高速钢刀具材料的问题较为突出，上海工具厂仍以非普通高速钢为主。
　　
3.CBN、PCBN刀具
　　
　　CBN、PCBN超硬刀具材料目前还是以进口毛坯为主，目前国产材料还处在试验阶段，例如精加工缸孔，一般都采用CBN刀具进行半精镗、精镗，切削速度一般都在500m/min左右，使用成都工具研究所提供的国产毛坯制作的CBN刀具，使用后效果较好。
　　
4.陶瓷刀具
　　
　　以碳化硅为主的陶瓷材料制成的刀具，已成功地用在发动机的生产线上，发动机二厂采用陶瓷刀具用于粗镗缸孔，其切削速度为v=728.8m/min。原使用德国刀具，现已改用清华北京方大高技术陶瓷有限公司提供的陶瓷刀具，其寿命与进口刀片接近。
　　
5.拉刀
　　
　　汉江工具厂和哈尔滨工具厂提供的高速钢拉刀，质量较好，可以替代进口。
　　
　　实践证明，部分刀具完全可以实现国产化，只要工具企业努力提高技术和加工设备，汽车刀具国产化范围可逐步扩大，我们的目标是，下一步从硬质合金刀片、丝锥、HSK刀柄。刀杆，小刀座方面实现国产化。我们相信，通过工具行业与汽车制造业的紧密合作与配合，轿车刀具国产化工作将日臻完善，以推动民族汽车工业的更大发展。

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