凸輪軸罩蓋密封圈脫落問題的解決

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，山東 青島 266555）

1 凸輪軸罩蓋密封圈裝配工藝

凸輪軸罩蓋安裝時要求安裝面清潔無雜質，密封圈需完好無破損，且完全嵌入凸輪軸罩蓋密封圈卡槽內。凸輪軸罩蓋密封圈及安裝示意圖如圖1、圖2所示。

圖1凸輪軸罩蓋安裝簡圖

圖2凸輪軸罩蓋密封圈

2 凸輪軸罩蓋密封圈脫落問題描述

自B15N300發動機量產以來，青島裝配線一直反饋B15N300凸輪軸罩蓋密封圈易掉落、脫出問題，密封圈脫出的比例約占總數的70%左右密封圈（脫落問題如圖3、脫落導致的返修數圖4所示），造成了以下不良影響。

圖3密封圈脫落狀態

圖4密封圈脫落導致的返修數

（1）密封圈脫落，員工裝配時需用手將其按回密封圈槽內，人機工程壓力較大，同時影響裝配線線速；

（2）如果員工未檢查出密封圈脫出的問題將零件直接裝機，會造成長缸體泄露測試不合格，批量返修發動機影響產量。

3 凸輪軸罩蓋密封圈脫落問題原因分析

針對問題，從人、機、料、法、環進行了問題定義樹分析。密封圈脫落魚骨圖如圖5所示。

人：RDC員工在翻包裝取料、放料時有可能造成密封圈脫出。

機：此問題不涉及設備問題，不作考慮。

料：凸輪軸罩蓋密封圈尺寸可能會導致密封圈容易脫出。

法：凸輪軸罩蓋包裝方式可能會導致密封圈脫出。

環：溫度變化會使密封圈硬度產生變化，可能會導致密封圈容易脫出。

經過分析，最后確定主要是材料和方法的問題。

圖5密封圈脫落魚骨圖分析

（1）材料方面。鑒于密封圈脫落問題集中發生在B15N300機型，對比各機型凸輪軸罩蓋密封圈圖紙，各機型密封圈橫截面均為“T”字形，如圖6所示，其中B15機型密封圈側翼寬度較大，裝配過程中密封圈容易被碰到，導致密封圈受外力影響而脫出；B12、C14機型密封圈側翼寬度較小，不存在易受外力的問題，脫出可能性較小。

圖6不同機型密封圈橫截面圖

（2）方法。對比 B15N300凸輪軸罩蓋與B15GP50凸輪軸罩蓋原包裝狀態的差別，發現B15GP50機型凸輪軸罩蓋原包裝隔襯強度較高不易塌陷，使得零件邊緣部分能得到較好的支撐，密封圈不易脫出（包裝狀態見圖7）；而B15N300機型凸輪軸罩蓋原包裝隔襯材質較軟，零件邊緣部分支撐較差，導致密封圈易掉出（包裝狀態見圖8）。

圖7 B15GP50包裝

圖8 B15N300包裝

4 解決對策

綜合以上分析，認為零件設計差異是導致該問題的根本原因，但由于重新設計零件設計到各子零件模具等變更，成本較高。故考慮在現有條件下改進零件包裝方式等驗證能否降低密封圈脫出的比例。

（1）對策一：物料更改

供應商制作的180件方案一驗證件到達青島，現場使用后，密封圈掉落比率為10%左右，較之前有所降低，但仍較高。之后供應商加大批量制作690件方案一驗證件到達青島使用，現場使用發現，690件凸輪軸罩蓋未發現密封圈脫出；密封圈安裝不到位的約占3%。供應商開始批量生產密封圈凸點厚度加大的凸輪軸罩蓋，送至青島開始正常使用。

（2）對策二：包裝方式更改

參照上海通用更改包裝樣式的方法，在B15N300機型上采用B15GP50機型的原包裝方式，供應商批量發運更改包裝后的零件至青島工廠驗證。

5 凸輪軸罩蓋密封圈脫落問題對策效果

進行以上改進后，密封圈掉落的情況明顯改善，未出現由于密封圈脫出導致長缸體泄漏測試不合格的發動機，線旁密封圈輕微脫出比例約為3%，在可接受范圍內（見圖9）。

改進后經濟效益也得到很大提高。

其中，避免返修的節約為：

①節約金額=每天避免返修臺量×每臺返修時間×每月工作天數×每年工作月份×返修需要人數×人均工資 =1×0.5×21×12×1×14.45=1820.7 元/年。

②效率提升節約：節約金額=每月工作天數×每年工作月份×每班次增加產品輸出臺量×每天生產班次×產品價值=21×12×2×3×6000=9 072 000/年.

合計節約金額為9 073 820.7元。

6 結束語

汽車密封材料是汽車發動機的關鍵材料，也是要求最苛刻的材料。發動機的密封性能是評價汽車質量的一個重要指標，汽車運行中發動機工作介質的漏泄會影響發動機容積效率，進而直接影響汽車發動機的工況，從而使汽車整體性能下降。因此，對汽車發動機的密封件設計及裝配工藝的研究是一項非常重要而有意義的工作。

[1]周宇飛，楊 彬.汽車發動機密封技術和密封材料的應用，汽車工藝與材料，2004，（5）：40-43.