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        發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金缸蓋加工面損傷控制措施

        2013-08-31 02:32:10杜廣友
        裝備制造技術(shù) 2013年4期
        關(guān)鍵詞:油封缸蓋端面

        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(duì)零件的尺寸有著嚴(yán)格的要求,而且對(duì)零件的表面品質(zhì)要求也越來越高。然而,由于發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)制造部機(jī)加工車間的實(shí)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(shí)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(yùn)的過程中,缸蓋的表面由于生產(chǎn)過程或搬運(yùn)過程中存在碰撞、擠壓、跌落或機(jī)床加工時(shí)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(shí)際生產(chǎn)中,如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理此類缺陷,則會(huì)給生產(chǎn)和質(zhì)量帶來很大的影響,甚至?xí)斐膳繄?bào)廢。從每月工廢統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)分析看,每月缸蓋表面損傷報(bào)廢占了整個(gè)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(gè)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(jìn)排氣面損傷以及缸蓋油封平臺(tái)損傷。

        根據(jù)缸蓋表面損傷的形式,下面我們對(duì)缸蓋的幾種損傷缺陷進(jìn)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(yán)重的情況下將會(huì)造成缸蓋頂面與缸蓋罩密封不嚴(yán)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(gè)方面,其產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施如表1所示。

        表1 缸蓋頂面損傷產(chǎn)生原因及改進(jìn)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(huì)影響缸蓋與缸體的密封性,嚴(yán)重明會(huì)影響發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)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(yùn)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(yùn)輸過程中極易造成底面壓傷。

        二是,由于缸蓋在最終清洗時(shí)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(jī)的運(yùn)動(dòng)部件極易對(duì)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(jìn)行最終試漏,如果零件清洗不干凈,鋁屑便會(huì)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(gè)很大的力,導(dǎo)致夾在工裝與零件這間的鋁屑?jí)喝肓慵酌嬷性斐奢^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(jìn)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(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泄漏,將嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。后端面則安裝正時(shí)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(dòng)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(jìn)出設(shè)備工裝時(shí)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(shí)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(jìn)措施

        2.4 缸蓋進(jìn)排氣面損傷的原因分析及控制方法

        (1)原因分析

        缸蓋進(jìn)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(yàn),排氣側(cè)表面有損傷會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的氣密性。進(jìn)氣表面有損傷,則可能會(huì)導(dǎo)到燃油泄漏,發(fā)動(dòng)機(jī)性能不足的情況。

        產(chǎn)生缸蓋進(jìn)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(tái)時(shí),滾道系統(tǒng)故障,導(dǎo)致缸蓋被旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)夾傷零件進(jìn)排氣面。

        (2)控制方法

        下面我們通過圖表方式對(duì)此問題進(jìn)行分析,分析如表4所示。

        表4 缸蓋前進(jìn)排氣面損傷產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施

        2.5 缸蓋油封平臺(tái)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(jī)壓裝工件時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)因油封平臺(tái)面貼有鋁屑而導(dǎo)致油封平臺(tái)壓傷,設(shè)備在對(duì)缸蓋進(jìn)行壓裝導(dǎo)管時(shí)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(tái)的鋁屑較大,而且呈半圓狀。圈狀鋁屑?xì)埩粼诟咨w油封平臺(tái)底部,因顆粒大被卡在工件內(nèi)清洗機(jī)無法清除,導(dǎo)致缸蓋在OP70導(dǎo)管座圈壓裝時(shí),缸蓋油封平臺(tái)面因壓傷而報(bào)廢。究其原因,此問題主是要因?yàn)楦咨w零件鋁屑過大,清洗機(jī)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(shí)產(chǎn)生。由此說明了加工挺桿孔的刀具斷屑不好,需要對(duì)此刀具進(jìn)行改進(jìn)。同時(shí)我們也需要對(duì)清洗機(jī)的清洗能力進(jìn)一步提高。

        (2)控制方法

        針對(duì)問題,制定以下方案,如表5所示。

        表5 缸蓋油封平臺(tái)損傷產(chǎn)生原因及改進(jìn)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(qiáng)對(duì)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(hù)改造以及不斷提高員工的技能,在實(shí)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(shí)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(dá)世亮.汽車制造切削加工系統(tǒng)工程及應(yīng)用[M].上海:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

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

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