基于CATIA的柴油发动机缸体三维设计

　　制造业信息化是制造业发展的大趋势，数字化已成为产品生命周期中重要驱动因素。传统的产品设计只有二维工程图样，不易发现设计中的错误或不合理结构，致使设计周期延长。而采用三维建模技术可以获得包含了零部件的设计与制造的相关信息的立体模型，并可对其进行分析与仿真。缸体是汽车发动机中最复杂的零件之一，由于其结构和形状复杂、铸造与机加工难度较高，设计、建模过程也比较繁琐。结合CATIA提出一种方便快捷的柴油发动机缸体的建模方法。

　　1 发动机缸体结构

　　1.1 缸体结构分析

　　缸体可以视为一个内部有很多隔板的复杂箱形壳体结构，是安装运动件和附件的支承架，又是支承柴油机的安装基准。其外部安装各种辅助设备，还有许多经过精密加工的孔用来安装曲轴、凸轮轴和汽缸套等。柴油机工作时，缸体承受着大小和方向周期性变化的气体力、惯性力和力矩的作用，因此缸体的制造质量直接影响柴油机的装配质量和使用性能。普遍采用灰铸铁砂型铸造缸体，铸件壁设有加强筋，连接处逐步过渡、拐弯和交接处采用较大的圆弧联接以避免应力集中。

　　以某柴油机发动机缸体为例，其缸体与曲轴箱铸成一个整体，曲轴箱为支承龙门式结构，龙门深75mm。缸壁四周由水套包围，水泵进水口在缸体前端面上，冷却水进入缸体后，又从缸体上端面的水孔通向气缸盖，水流通畅，冷却效果好。

　　缸体左外侧(按汽乍前进方向)，中部有主油道，由机油泵供给的压力润滑油从主油道沿着位于每一道主轴承隔墙中的横油道通向各个主轴承，再由斜油道通向各凸轮轴轴承。

　　缸体右侧面有5个碗形塞(中52)，前后端面各有一个(φ56)，这些碗形塞孔用于铸造缸体内腔砂芯清砂，缸体加工好后，要装上碗彤塞来保持发动机总成冷却水的密封。凸轮轴后端缸体座孔上的碗形堵塞(φ56)则用于末道凸轮轴轴承座孔的密封。

　　1.2 缸体尺寸参数

　　缸体的主要尺寸参数如表1所示。

　　表1 某柴油发动机缸体尺寸参数

(本文不涉密)
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