杜廣友，陳 翥

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，不但對零件的尺寸有著嚴格的要求，而且對零件的表面品質(zhì)要求也越來越高。然而，由于發(fā)動機缸蓋多采用的是鋁合金材料，硬度低，在生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生表面損傷。本文將結(jié)合上汽通用五菱發(fā)動機制造部機加工車間的實際情況，研究影響缸蓋表面質(zhì)量最基本、最常見的缺陷——缸蓋表面損傷，通過研究分析損傷的類型及影響的主要因素，并提出在實際生產(chǎn)中的預(yù)防和改善的控制措施。

1 缸蓋鋁合金表面損傷的形成及現(xiàn)狀分析

在缸蓋生產(chǎn)或搬運的過程中，缸蓋的表面由于生產(chǎn)過程或搬運過程中存在碰撞、擠壓、跌落或機床加工時定位不好等原因，導(dǎo)到缸蓋表面形成壓傷、劃傷、凹坑、凸起、變形等品質(zhì)缺陷。在實際生產(chǎn)中，如果不及時發(fā)現(xiàn)并進行處理此類缺陷，則會給生產(chǎn)和質(zhì)量帶來很大的影響，甚至?xí)斐膳繄髲U。從每月工廢統(tǒng)計的數(shù)據(jù)分析看，每月缸蓋表面損傷報廢占了整個工廢數(shù)的60%左右。所以，缸蓋零件表面損傷已是困攏缸蓋生產(chǎn)線的一個難題，要降低零件的工廢率必須要從減少零件表面損傷方面下手。

2 常見的鋁合金缸蓋表面損傷形式及控制方法

缸蓋的損傷形式主要有：缸蓋頂面損傷、缸蓋底面損傷、缸蓋前后端面損傷、缸蓋進排氣面損傷以及缸蓋油封平臺損傷。

根據(jù)缸蓋表面損傷的形式，下面我們對缸蓋的幾種損傷缺陷進行分析并制定相關(guān)的整改措施。

2.1 缸蓋頂面損傷的原因分析及控制方法

（1）原因分析

缸蓋零件頂面在OP80加工中心精加工之后，頂面的粗糙度要求為小于Ra1.6，如果表面存在輕微的碰撞，將影響零件的表面粗糙度，嚴重的情況下將會造成缸蓋頂面與缸蓋罩密封不嚴導(dǎo)致缸蓋泄漏的現(xiàn)象。

（2）控制方法

經(jīng)過分析，缸蓋頂面損傷主要有兩個方面，其產(chǎn)生原因及改進措施如表1所示。

表1 缸蓋頂面損傷產(chǎn)生原因及改進措施

2.2 缸蓋底面損傷的原因分析及控制方法

（1）原因分析

缸蓋零件底面在經(jīng)過精加工之后，底面的粗糙度要求小于Ra0.8。即使表面存在輕微的損傷，都將會影響缸蓋與缸體的密封性，嚴重明會影響發(fā)動動機的性能。

缸蓋底面損傷主要有以下幾方面原因：

一是，缸蓋零件在運輸過程中底面與滾道接觸，而滾道存在不平，滾道貼有鋁屑、滾道卡料等，所以在運輸過程中極易造成底面壓傷。

二是，由于缸蓋在最終清洗時需要經(jīng)過翻轉(zhuǎn)清洗，橫移清洗吹干等工序，在清洗過程中清洗機的運動部件極易對缸蓋底面導(dǎo)致?lián)p傷，零件定位面貼有鋁屑等原因也很容易造成損傷。

三是，零件在清洗完后還要進行最終試漏，如果零件清洗不干凈，鋁屑便會掉到工裝上與零件的底面接觸，在試漏過程中，設(shè)備頂起缸蓋，并在工裝與缸蓋之間施加一個很大的力，導(dǎo)致夾在工裝與零件這間的鋁屑壓入零件底面中造成較大的凹坑。

（2）控制方法

綜上所述，我們把缸蓋底面壓傷的原因和措施具體列表如表2所示。

表2 缸蓋底面壓傷產(chǎn)生原因及改進措施

2.3 缸蓋前后端面損傷的原因分析及控制方法

（1）原因分析

缸蓋零件前后端面加工的位置為OP90加工中心，前后端面的粗糙度要求為小于Ra1.6。其中，前端面安裝出水口支座，此處要求較高，如果此部位有壓傷則會造成發(fā)動機冷卻水泄漏，將嚴重影響發(fā)動機運行。后端面則安裝正時鏈輪。

導(dǎo)致缸蓋前后端面壓傷有幾方面的原因：

一是，員工在操作過程中過于用力，導(dǎo)致缸蓋的前后端面與設(shè)備工裝或手動輸送滾道的導(dǎo)條接口處產(chǎn)生碰撞。

二是，設(shè)備的上料工裝限位塊過于銳利，缸蓋在進出設(shè)備工裝時很容易產(chǎn)生碰傷、劃痕。

三是，滾道導(dǎo)向條接口不平，零件在拉過接口時容易引起零件前后端面與導(dǎo)向條接口碰撞產(chǎn)生撞傷。

綜上所述，我們把缸蓋前后端面壓傷的原因和措施具體列表，如表3所示。

（2）控制方法

表3 缸蓋前后端面壓傷產(chǎn)生原因及改進措施

2.4 缸蓋進排氣面損傷的原因分析及控制方法

（1）原因分析

缸蓋進排氣面的粗糙度要求較高，一般為小于Ra1.6。排氣側(cè)在工作過程中經(jīng)受高溫考驗，排氣側(cè)表面有損傷會嚴重影響發(fā)動機的氣密性。進氣表面有損傷，則可能會導(dǎo)到燃油泄漏，發(fā)動機性能不足的情況。

產(chǎn)生缸蓋進排氣面損傷的原因有兩種：一種是員工在生產(chǎn)操作過程中過于粗魯，缸蓋與設(shè)備/滾道邊角產(chǎn)生碰撞而產(chǎn)生壓痕；另一種是零件在過滾道旋轉(zhuǎn)臺時，滾道系統(tǒng)故障，導(dǎo)致缸蓋被旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺夾傷零件進排氣面。

（2）控制方法

下面我們通過圖表方式對此問題進行分析，分析如表4所示。

表4 缸蓋前進排氣面損傷產(chǎn)生原因及改進措施

2.5 缸蓋油封平臺損傷的原因分析及控制方法

（1）原因分析

在生產(chǎn)過程中，缸蓋線導(dǎo)管座圈壓裝機壓裝工件時，經(jīng)常出現(xiàn)因油封平臺面貼有鋁屑而導(dǎo)致油封平臺壓傷，設(shè)備在對缸蓋進行壓裝導(dǎo)管時導(dǎo)管與零件壓裝密封性不好而造成缸蓋燃燒室泄漏不合格。

經(jīng)檢查，貼在油封平臺的鋁屑較大，而且呈半圓狀。圈狀鋁屑殘留在缸蓋油封平臺底部，因顆粒大被卡在工件內(nèi)清洗機無法清除，導(dǎo)致缸蓋在OP70導(dǎo)管座圈壓裝時，缸蓋油封平臺面因壓傷而報廢。究其原因，此問題主是要因為缸蓋零件鋁屑過大，清洗機清洗不干凈造成。

通過檢查發(fā)現(xiàn)此鋁屑為加工挺桿孔時產(chǎn)生。由此說明了加工挺桿孔的刀具斷屑不好，需要對此刀具進行改進。同時我們也需要對清洗機的清洗能力進一步提高。

（2）控制方法

針對問題，制定以下方案，如表5所示。

表5 缸蓋油封平臺損傷產(chǎn)生原因及改進措施

3 結(jié)束語

鋁合金缸蓋制造工藝比較復(fù)雜，要想觖決缸蓋表面損傷的問題，就必須從加工工藝、刀具、設(shè)備工裝夾具，滾道系統(tǒng)，人員操作等方面入手，通過加強對加工工藝/刀具的優(yōu)化，設(shè)備工裝夾具/滾道系統(tǒng)的維護改造以及不斷提高員工的技能，在實際生產(chǎn)中一旦出現(xiàn)零件表面損傷的情況，要做到多方結(jié)合，及時調(diào)整，只有這樣才能有效地預(yù)防和改善零件表面損傷的現(xiàn)象，提高零件品質(zhì)。

[1]達世亮.汽車制造切削加工系統(tǒng)工程及應(yīng)用[M].上海：機械工業(yè)出版社，2009.

[2]毛平淮.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.