曾 參，李光耀

（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司青島分公司，山東 青島266000）

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提升缸蓋總成氣密檢測(cè)合格率的方法

曾 參，李光耀

（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司青島分公司，山東 青島266000）

摘要：近年來(lái)，鋁制缸蓋已逐步取代鑄鐵缸蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的使用。但由于鋁制缸蓋本身存在硬度低、毛刺多的特點(diǎn)，鋁制缸蓋在制造過(guò)程中極易出現(xiàn)氣密檢測(cè)不合格的問(wèn)題（即泄漏）。針對(duì)鋁制缸蓋制造過(guò)程中常見(jiàn)的幾種泄漏類(lèi)型進(jìn)行逐一分析，介紹提升缸蓋制造合格率的有效方法。

關(guān)鍵詞：鋁；缸蓋；雜質(zhì)；泄漏

密封性一直以來(lái)都是發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中重點(diǎn)監(jiān)控的性能之一。良好的密封環(huán)境可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的水道、油道、氣道以及外界環(huán)境相互隔絕，保證發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、配氣機(jī)構(gòu)在良好受控的條件下工作。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝來(lái)講，常見(jiàn)的密封性能檢測(cè)工藝有缸蓋密封性檢測(cè)、水道密封性檢測(cè)、油道密封性檢測(cè)、油水混合檢測(cè)、進(jìn)氣歧管密封性檢測(cè)［1］。

在很多發(fā)動(dòng)機(jī)制造工廠，由于缸蓋密封性檢測(cè)不在生產(chǎn)主線上完成，因此這項(xiàng)檢測(cè)也得到較少的關(guān)注。但實(shí)際上，如果缸蓋密封性檢測(cè)合格率較低，同樣會(huì)對(duì)主線的裝配產(chǎn)生影響。缸蓋氣密性的故障，往往出現(xiàn)在氣門(mén)和氣門(mén)座圈接合的圓環(huán)面上。對(duì)很多發(fā)動(dòng)機(jī)制造工廠來(lái)說(shuō)，缸蓋氣密檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的主要缺陷分為鋁屑和雜質(zhì)兩部分。本文針對(duì)這兩種主要缺陷，介紹一些常見(jiàn)的控制方法。

1　鋁屑

由于生產(chǎn)過(guò)程中易產(chǎn)生以及清洗難度較高，鋁屑成為影響鋁制缸蓋氣密合格率的主要因素。經(jīng)過(guò)分析，認(rèn)為在缸蓋制造過(guò)程中產(chǎn)生鋁屑的主要原因有兩種：一是，缸蓋切削后，在水道、油道口有殘留毛刺，毛刺掉落后粘附在氣門(mén)密封面，導(dǎo)致缸蓋泄漏；二是，缸蓋加工過(guò)程中產(chǎn)生的殘留鋁屑滯留在缸蓋內(nèi)部，清洗機(jī)未能徹底清除鋁屑，鋁屑在裝配、拍打氣門(mén)時(shí)掉出，導(dǎo)致缸蓋泄漏。針對(duì)以上兩種原因，可以采取下列措施降低鋁屑對(duì)缸蓋氣密的影響:

（1）優(yōu)化缸蓋切削工藝。經(jīng)過(guò)分析調(diào)查，發(fā)現(xiàn)不同的缸蓋表面切削路徑，可能產(chǎn)生不同數(shù)量的缸蓋毛刺，在設(shè)計(jì)工藝時(shí)，可以根據(jù)具體的產(chǎn)品特性，設(shè)計(jì)響應(yīng)的走刀路徑，減少缸蓋表面毛刺的產(chǎn)生，降低鋁屑導(dǎo)致的不合格率。另外，不同結(jié)構(gòu)的銑刀也會(huì)產(chǎn)生不同的切削效果，實(shí)驗(yàn)標(biāo)明，為刀片增加圓弧角和修光刃都可以降低毛刺的產(chǎn)生。

（2）提高缸蓋銑刀更換頻次。經(jīng)過(guò)調(diào)查，缸蓋毛刺的產(chǎn)生隨著切削刀的使用逐漸增加，長(zhǎng)時(shí)間使用的銑刀，刀刃部位會(huì)變鈍，在切削的棱邊位置可能遺留毛刺。根據(jù)缸蓋材質(zhì)以及切削工藝，將刀具使用壽命控制在1000-3000件，可以有效減少毛刺的產(chǎn)生。刀具的更換也可以通過(guò)操作人員檢查來(lái)加強(qiáng)控制，發(fā)現(xiàn)毛刺數(shù)量增多，即報(bào)告前工位換刀，以此減少毛刺。

（3）提升缸蓋清洗機(jī)清洗能力。缸蓋清洗的目的在于將加工過(guò)程中產(chǎn)生的鋁屑清洗掉，不徹底的清洗導(dǎo)致的殘留鋁屑會(huì)影響缸蓋的密封。根據(jù)自身工廠的生產(chǎn)工藝，選擇延長(zhǎng)浪涌時(shí)間，增加缸蓋翻轉(zhuǎn)次數(shù)、加大清洗水箱容積等都可以不同程度地改善缸蓋清洗效果。

2　雜質(zhì)

可能導(dǎo)致缸蓋泄漏的雜質(zhì)有很多種，雜質(zhì)的來(lái)源也五花八門(mén)。一般來(lái)講，雜質(zhì)按來(lái)源可以分為三類(lèi)：一是，缸蓋周轉(zhuǎn)隔板如果選用軟材質(zhì)，托盤(pán)上脫落的碎屑；二是，缸蓋防塵膜、防塵袋破損后遺留的雜質(zhì)；三是，氣門(mén)和手套等帶來(lái)的雜質(zhì)。針對(duì)雜質(zhì)的問(wèn)題分析是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，不僅要明確所有可能導(dǎo)致泄漏的雜質(zhì)來(lái)源，明確各種雜質(zhì)產(chǎn)生的原因，而且要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，以了解各種類(lèi)型的雜質(zhì)對(duì)于缸蓋氣密檢測(cè)合格率的影響程度，另外，部分雜質(zhì)與雜質(zhì)的產(chǎn)生原因之間也有因果關(guān)系，需要綜合統(tǒng)籌制定解決方案。接下來(lái)介紹控制常見(jiàn)缸蓋雜質(zhì)的方法。

（1）改善裝配線清潔度。影響缸蓋氣密性的雜質(zhì)，很大一部分來(lái)自缸蓋裝配過(guò)程。缸蓋隔板上脫落的碎屑、缸蓋裝配托盤(pán)上的雜質(zhì)、裝配線各個(gè)氣槍殘留的雜質(zhì)、氣門(mén)拍打工藝導(dǎo)致散落在設(shè)備內(nèi)部的雜質(zhì)等等，都可能遺留在氣門(mén)密封面上，導(dǎo)致泄漏。通過(guò)縮短清潔周期，增加吹氣、吸塵設(shè)備等改良現(xiàn)場(chǎng)清潔度的方法，可以在一定程度上降低鋁屑對(duì)缸蓋合格率的影響。

（2）改變缸蓋轉(zhuǎn)運(yùn)方式。缸蓋轉(zhuǎn)運(yùn)方式主要有兩種，手工搬運(yùn)和吊具轉(zhuǎn)運(yùn)。手工搬運(yùn)缸蓋的過(guò)程中，缸蓋需要在缸蓋周轉(zhuǎn)隔板上拖動(dòng)、翻滾，會(huì)對(duì)隔板表面造成損傷，如果缸蓋隔板為尼龍或者塑料等較軟的材質(zhì)制成，隔板會(huì)被缸蓋刮傷產(chǎn)生小塊碎屑。在很多使用軟質(zhì)隔板轉(zhuǎn)運(yùn)缸蓋的工廠，隔板破損后產(chǎn)生的碎屑是影響缸蓋氣密檢測(cè)合格率的第一因素。因此，解決這一缺陷可以從兩個(gè)方面入手：更換比較硬的隔板，或者更換缸蓋轉(zhuǎn)運(yùn)方式。如果換為使用電子吊具來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)缸蓋，可以很大程度減少缸蓋與隔板的劇烈接觸，繼而避免缸蓋隔板的損傷，從源頭上減少雜質(zhì)的產(chǎn)生。

（3）改善缸蓋儲(chǔ)存環(huán)境。在有能力生產(chǎn)多種機(jī)型的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠，建立各個(gè)機(jī)型的零件庫(kù)存是一項(xiàng)必要的工作，由此衍伸出的問(wèn)題，便是零件的儲(chǔ)存問(wèn)題。在不同的儲(chǔ)存環(huán)境下，成品缸蓋的生銹周期為3～14天不等，如果缸蓋會(huì)在儲(chǔ)存周期內(nèi)生銹，那么就需要在氣門(mén)座圈面、氣門(mén)導(dǎo)管等鐵質(zhì)零件表面噴涂防銹油。具有粘性的防銹油，會(huì)使氣門(mén)座圈密封面更容易粘附一些雜質(zhì)，導(dǎo)致缸蓋泄漏。為了降低防銹油對(duì)缸蓋密封性的影響，需要在缸蓋裝配前將缸蓋底面氣門(mén)座圈附近的防銹油擦掉，這一動(dòng)作給上文提到的使用吊具轉(zhuǎn)運(yùn)缸蓋帶來(lái)很大的影響，因?yàn)槭褂玫蹙咿D(zhuǎn)運(yùn)缸蓋時(shí)，將缸蓋翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)底面朝上的難度非常大。因此，為了有效遏制雜質(zhì)對(duì)缸蓋密封性檢測(cè)合格率的影響，需要改善缸蓋的儲(chǔ)存環(huán)境，建立一個(gè)干燥的，可以與外界隔離的儲(chǔ)存區(qū)，可以延長(zhǎng)缸蓋的生銹周期。這個(gè)儲(chǔ)存區(qū)也同時(shí)應(yīng)有保溫的功能，避免缸蓋在特定季節(jié)因溫度變化過(guò)快而產(chǎn)生冷凝水，導(dǎo)致生銹。

（4）選用合適的手套。在缸蓋的裝配過(guò)程中，有很多環(huán)節(jié)可能會(huì)對(duì)員工使用的手套產(chǎn)生損壞，比如上線、下線的搬運(yùn)過(guò)程可能掛到手套；裝配氣門(mén)時(shí)氣門(mén)和缸蓋可能會(huì)夾住手套。如果手套的材質(zhì)不合適或者更換頻次不合理，就可能出現(xiàn)手套受損后產(chǎn)生毛屑，毛屑粘附在氣門(mén)密封面上，導(dǎo)致缸蓋泄漏。很多有經(jīng)驗(yàn)的工廠，都會(huì)選用無(wú)纖維或者橡膠手套進(jìn)行缸蓋搬運(yùn)、氣門(mén)裝配。

綜上所述，缸蓋總成氣密檢測(cè)合格率受很多因素影響，提升缸蓋氣密檢測(cè)合格率的方法也是多種多樣的。問(wèn)題解決團(tuán)隊(duì)需要從自身工廠的實(shí)際出發(fā)，評(píng)估對(duì)自身合格率影響比較大的一個(gè)或幾個(gè)因素，并對(duì)癥下藥，制定有效的解決方案。

參考文獻(xiàn)：

［1］GB/T 14211-2010，機(jī)械密封試驗(yàn)方法［S］.

Methods to Enhance the Assembly Qualified Rate of the Air Tightness Detection of Cylinder Head

ZENG Shen，LI Guang-yao
（SAIC GM Wuling Automobile Limited by Share Ltd Qingdao branch，Qingdao Shandong 266000，China）

Abstract：In recent years，aluminum cylinder head has gradually replaced the use of cast iron cylinder head in the engine field.However，the existed in the aluminum cylinder head itself low hardness，burr，aluminum cylinder head in the manufacturing process is extremely easy to appear airtight detecting unqualified（leakage）.The aluminum cylinder head manufacturing process common to several types of leakage is analyzed one by one in，introduced to enhance the cylinder head to the qualified rate of effective manufacturing method.

Key words：aluminum；head；impurity；leakage

中圖分類(lèi)號(hào)：TK413.4.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-545X（2016）03-0170-02

收稿日期：2015-12-21

作者簡(jiǎn)介：曾參（1989-），男，山東青島人，本科，助理工程師，主要科研方向：發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線的質(zhì)量控制和質(zhì)量問(wèn)題解決。