某型發動機缸體清潔度工藝措施淺析

劉劍，王沛棟，王新東

（1.中國重型汽車集團有限公司技術改造部；2.中國重汽車集團濟南動力有限公司發動機廠，山東 濟南 250000）

1 前言

近年來，隨著高速、高精密加工中心、專用機床及精密檢測技術在發動機制造行業中的廣泛應用，發動機零部件的加工精度越來越穩定，暴露的問題也在逐漸下降。但是，因發動機零部件清潔度問題導致的發動機故障比例卻相對上升，成為我公司內外部顧客反映的主要質量問題之一。缸體作為發動機最重要的零部件之一，如果水道、油道、缸孔等部位的清潔度不合格，將會直接影響發動機的可靠性，嚴重時將發生拉缸、運動副異常磨損等致命故障。因此，在機加工過程中嚴格控制缸體清洗工藝顯得尤為重要。根據清洗范圍的不同，通常將清洗分為民用清洗和工業清洗兩類。發動機缸體清洗屬于精密工業清洗，本文以我公司某系列發動機缸體為分析對象，通過在來料、生產制造過程、儲存包裝等階段分別采取相對應工藝措施，獲得了較好的清洗效果。

2 毛坯來料清潔度控制措施

依據汽車質量體系標準要求，要控制好缸體成品清潔度，首先從毛坯來料清潔度控制開始。影響缸體毛坯來料清潔度的常見問題有缸體表面的鑄造飛邊毛刺、各腔室殘留型砂、雜物等。在毛坯上線前，毛坯供應商和我公司機加工部針對上述不同清潔度問題，分別采取對應控制措施。具體控制如表1。

表1 毛坯來料清潔度控制措施明細表

3 缸體機加工過程清潔度控制

3.1 車間環境的控制

機加工車間內部的環境因素也是影響缸體制造過程清潔度的重要因素之一。例如，我國北方地區春季風沙天氣較多，浮塵、楊絮等污染物易進入車間，與潤滑油或者防銹油結合，很容易形成油泥；其次，機械加工過程中也會產生大量的粉塵、油霧、固體廢棄物等懸浮物。具體控制如表2。

表2 缸體車間環境控制明細表

3.2 缸體加工工藝的控制

3.2.1 生產線設計

其中影響缸體清潔度雜質來源，主要有加工過程中產生的鐵屑或毛刺、鑄造產生的鑄砂、氧化皮、殘余涂料等。

缸體線為自動化柔性生產線，具備一個流、拉動式生產等特點，極大地減少了中間在制品數量；工件利用機動滾道在各加工工序之間流轉；缸體粗、精加工分離，分別設置高、低壓清洗工序，并進行真空干燥，具體工藝流程如圖1所示。

圖1 加工工藝流程圖

3.2.2 采用大型缸體清洗機、自動去毛刺機

生產線設置兩種類型的清洗機，一種是中間清洗機，用于缸體合箱前的清洗，此種清洗機通常為常溫清洗機，一般應具有定點定位功能，需保證缸體底面主軸承螺栓孔及缸體底平面清洗干凈；另一種是最終清洗機，用于缸體總成的最終清洗，通常為加熱清洗機，清洗液溫度應控制在50℃以上，帶有自加熱裝置，除具備定點定位功能外，還具有水套、油道及缸體外表面清洗工位。

粗加工階段主要切除各表面上的大部分加工余量，使毛坯形狀和尺寸接近成品。該階段為了盡可能提高生產效率，一般選用大功率機床，設置較大的切削參數，因此，出屑量較多、鐵屑顆粒較大。根據上述特點，缸體線設置了中間清洗工序（低壓清洗）。具體內容如表3。

表3 低壓清洗內容明細表

精加工目的是保證各加工面達到圖樣要求。該階段出屑量少、鐵屑顆粒較小，外表面邊緣會出現毛刺、飛邊。對于毛刺的清理，常見分為兩種方式，第一是機器人自動清理毛刺，分別清理缸體主、副油道孔、曲軸孔、凸輪軸孔及各斜油孔；第二種是高壓去毛刺清洗，即用清洗機的高壓清洗工位清洗缸體主、副油道孔及各斜油孔，而我公司同時選用了兩種方式進行缸體毛刺的清理。具體內容如表4。

表4 精加工后清洗工序內容明細表

4 缸體下線成品及存儲清潔度控制

缸體成品經過風冷降溫及操作者100%目檢后，被存放在托盤上進行包裝和儲存，該過程中，缸體與輥道、翻轉機、吊帶、員工所戴手套、托盤及包裝材料直接接觸，因此，上述物品的清潔度水平將直接影響缸體清潔度水平。具體控制如表5。

表5 缸體下線成品及存儲清潔度控制明細表

5 結語

通過對缸體清潔度工藝措施進行分析研究，得出以下結論：

（1）提高缸體清潔度，首先，要做好毛坯來料清潔度控制及檢測。

（2）結合外部環境及缸體生產工藝特點，分別制定以下缸體清潔度控制工藝措施。建設封閉車間，內部地面采用環氧地坪；全自動化、封閉式生產線，配置油霧集中收集、切削液集中供給系統；高效工藝路線和專用清洗設備；加強車間內部現場5S管理，責任到人。

（3）綜上所述，只要嚴格執行毛坯來料清潔度控制、缸體加工過程清潔度控制、缸體成品存儲控制可有效控制缸體產品清潔度。