基于CV軸清洗機(jī)的移動節(jié)清洗效果研究

摘 要：在汽車市場環(huán)境日益嚴(yán)峻大環(huán)境下，客戶對于產(chǎn)品的質(zhì)量要求顯著提高，越來越多的產(chǎn)品需要進(jìn)行清洗，才能達(dá)到客戶日益嚴(yán)格的清潔度要求。本文對 CV 軸清洗機(jī)的移動節(jié)清洗效果研究進(jìn)行詳明的闡述，在現(xiàn)有的CV 軸工藝基礎(chǔ)上，通過實驗研究，分析了延長清洗時間、增大清洗壓力、采用前處理和不同清洗方式等方法對產(chǎn)品清潔度的影響，為行業(yè)企業(yè)提供產(chǎn)品清洗策略和寶貴經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：移動節(jié) CV 軸工藝 清潔度 清洗策略

近年來，隨著電動汽車的迅猛發(fā)展，汽車及零部件的產(chǎn)品質(zhì)量要求日益提高[1]。為了延長汽車的使用壽命，大眾及沃爾沃等客戶對 CV 軸的移動節(jié)提出了清洗要求，并制定了非常嚴(yán)格的產(chǎn)品清潔度要求。

為此企業(yè)有針對性地開發(fā)了自動清洗機(jī)[2]，但產(chǎn)品加工工藝的特殊性和裝配過程中不可控性導(dǎo)致產(chǎn)品清潔度一直難以完全滿足客戶嚴(yán)格的要求。因此，在現(xiàn)有 CV 軸清洗機(jī)上，經(jīng)過多次實驗探索和驗證，分析影響產(chǎn)品清潔度的具體因素，在力爭滿足客戶要求的同時，為行業(yè)企業(yè)提供產(chǎn)品清洗策略和寶貴經(jīng)驗。

1 清洗工藝應(yīng)用背景

本文是基于 CV 軸清洗機(jī)的工作原理來闡述移動節(jié)清洗效果的，根據(jù)客戶清潔度要求來分析其具體清洗效果。CV 軸自動清洗機(jī)重要技術(shù)參數(shù)（見表1）。

現(xiàn)有CV軸清洗機(jī)主要由清洗油壓系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、油污過濾循環(huán)系統(tǒng)以及吹氣系統(tǒng)組成。其基本原理是：操作員將傳動軸放入機(jī)器的扶軸工裝，啟動機(jī)器后電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)頭下行帶動軸旋轉(zhuǎn)，電機(jī)帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)液壓站供油并噴油清洗，到達(dá)清洗時長后噴空氣清洗油漬，完成清洗過程，機(jī)器松開以便操作員卸載軸。油污過濾循環(huán)系統(tǒng)開始工作，收集剛剛噴淋的油進(jìn)行過濾，傳送到清洗油壓系統(tǒng)及噴淋系統(tǒng)，等待進(jìn)行下次清洗操作。

2 CV軸清洗效果分析

2.1 清洗時間對產(chǎn)品清潔度的影響

清洗時間越長，產(chǎn)品清洗的理應(yīng)越徹底越干凈，同時越容易滿足清潔度要求。為探究現(xiàn)有的清洗機(jī)是否清洗時間過短，導(dǎo)致清潔度達(dá)不到要求，實驗將6個產(chǎn)品分成三組，清洗機(jī)噴淋壓力14Bar，吹氣壓力10Bar，吹氣時間5s，清洗時間采用15s、25s、35s三個變量進(jìn)行對比分析。圖4為未清洗時產(chǎn)品狀態(tài)。

圖5為采用不同清洗時間對產(chǎn)品清潔度的影響。產(chǎn)品清洗后，移動節(jié)花鍵有明顯變化，隨著清洗時間延長，花鍵上殘留的黑色氧化皮明顯減少，說明清洗時間越長，產(chǎn)品清潔度越高，當(dāng)清洗時間達(dá)到25s和35s，總重量都在要求范圍內(nèi)。經(jīng)實驗室通過電子顯微鏡檢測，清洗時間越長，產(chǎn)品顆粒總重量越低，最大金屬顆粒尺寸和最大非金屬顆粒尺寸并未出現(xiàn)規(guī)律性下降，說明清洗時間有助于產(chǎn)品清潔度整體下降，但延長清洗時間并非減小顆粒尺寸的有效方式。

本次實驗驗證結(jié)果顯示，清洗時間延長有助于產(chǎn)品清潔度整體提高，但顆粒尺寸并未隨 著清洗時間延長呈現(xiàn)規(guī)律性，由此判定清洗時間不是影響產(chǎn)品清潔度的關(guān)鍵因素。

2.2 噴淋壓力對產(chǎn)品清潔度的影響

產(chǎn)品清潔度無法滿足要求很可能是氧化皮附著于零件表面難以噴淋下來，清洗時噴淋壓力越大，附著的污漬越易洗凈，產(chǎn)品清潔度越高。為探究現(xiàn)有的清洗機(jī)是否因噴淋壓力不足，導(dǎo)致清潔度達(dá)不到要求，本次實驗將6個產(chǎn)品分成三組，清洗機(jī)噴淋時間15s，吹氣壓力10Bar，吹氣時間5s，噴淋壓力采用15Bar、25Bar、30Bar三個變量進(jìn)行對比分析。

圖6為采用不同清洗壓力對產(chǎn)品清潔度的影響。清洗后，花鍵上氧化皮有明顯變化，隨著清洗壓力增大，花鍵上殘留的黑色氧化皮明顯減少，說明清洗壓力增大對產(chǎn)品清潔度提高有一定效果。

圖7為產(chǎn)品由不同噴淋壓力清洗后實驗室檢測濾膜樣本圖，通過濾膜中殘留的黑色氧化皮看明顯看到清洗壓力越大的產(chǎn)品清潔度越高，殘留的黑色氧化皮越少，總重量也明顯減少，當(dāng)壓力為35Bar時，總重量都在要求范圍內(nèi)。通過電子顯微鏡觀察，最大金屬顆粒尺寸和最大非金屬顆粒尺寸同樣未出現(xiàn)規(guī)律性，噴淋壓力為25Bar和35Bar的樣本仍然有顆粒尺寸不達(dá)標(biāo)的情況，說明當(dāng)噴淋壓力提高到35Bar，仍無法徹底去除產(chǎn)品花鍵上的氧化皮，增大噴淋壓力無法保證產(chǎn)品清潔度達(dá)標(biāo)。

本次實驗驗證結(jié)果顯示，噴淋壓力增大有助于產(chǎn)品清潔度整體提高，但噴淋壓力加到35bar仍然無法保證顆粒度的尺寸不超標(biāo)，由此判定現(xiàn)有清洗機(jī)單純的增大噴淋壓力無法保證產(chǎn)品清潔度。

2.3 改變清洗方式對產(chǎn)品清潔度的影響

現(xiàn)有清洗機(jī)經(jīng)過多次實驗驗證，仍無法得到滿意的驗證結(jié)果。為驗證現(xiàn)有清洗機(jī)是否存在清洗盲區(qū)，清洗方式本身存在缺陷，本次實驗將6個產(chǎn)品分成二組，噴淋時間15s，吹氣壓力10Bar，吹氣時間5s，噴淋壓力14Bar，一組使用清洗機(jī)進(jìn)行清洗驗證，一組使用手工拿取零件進(jìn)行清洗，進(jìn)行結(jié)果對比分析。

表2為兩種清洗方式清洗后實驗檢測值。結(jié)果顯示，通過手動清洗方式清洗的清潔度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于清洗機(jī)，現(xiàn)有清洗機(jī)清洗的產(chǎn)品非金屬顆粒雖能滿足客戶標(biāo)準(zhǔn)，但最大金屬顆粒和顆粒總重量能達(dá)到要求，手動清洗的產(chǎn)品顆粒尺寸和重量都有明顯提高，但仍出現(xiàn)了個別樣本最大金屬顆粒超標(biāo)的現(xiàn)象，手工清洗也未能百分百地達(dá)到客戶標(biāo)準(zhǔn)。

通過手動拿取零件沖洗可以全方位無差別的清洗，清洗方式優(yōu)于清洗機(jī)清洗方式。手工清洗也未能百分百地達(dá)到客戶標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有的清洗機(jī)基本上無法實現(xiàn)。

2.4 清洗前處理柄部氧化皮對產(chǎn)品清潔度的影響

中頻加工后，表面會形成一層氧化皮附著在工件表面上，經(jīng)過驗證，附著在工件上的氧化皮對產(chǎn)品清潔度影響明顯，若不進(jìn)行去除清理，在清洗過程中會發(fā)生脫落，造成清潔度達(dá)不到客戶標(biāo)準(zhǔn)值，故清洗前通過激光清理技術(shù)提前對移動節(jié)柄部氧化皮進(jìn)行去除，再驗證清洗效果。本次實驗將產(chǎn)品分為3組，每組3個，激光清理時間分別為2s、4s和8s，再清洗驗證產(chǎn)品清潔度。

表3為清洗前處理柄部氧化皮后的檢測值。結(jié)果顯示，激光清理2s與未處理清潔度無明顯差異，表明處理時間過短，產(chǎn)品清潔度不能滿足要求；激光清理4s、8s與2s相比，金屬和非金屬顆粒尺寸以及雜質(zhì)重量影響明顯，且滿足工藝要求；激光清理4s和8s結(jié)果比較，激光清理4s即可完成表面清理，延長時間對金屬和非金屬顆粒尺寸和雜質(zhì)重量無明顯增益。

通過激光清理技術(shù)提前處理移動節(jié)柄部氧化皮，有助于提高產(chǎn)品清潔度。激光清理達(dá)到4s以上即可將氧化皮基本清除干凈，再用現(xiàn)有的清洗機(jī)清洗，可以滿足客戶嚴(yán)格的清潔度標(biāo)準(zhǔn)。

3 研究結(jié)論

①清洗時間延長有助于產(chǎn)品清潔度整體提高，顆粒尺寸并未隨著清洗時間延長呈現(xiàn)規(guī)律性，清洗時間不是影響產(chǎn)品清潔度的關(guān)鍵因素。

②噴淋壓力增大能明顯提高沖洗效果，顆粒總重量明顯降低，但無法保證顆粒的尺寸不超標(biāo)，現(xiàn)有清洗機(jī)單純的增大噴淋壓力可能無法保證產(chǎn)品清潔度。

③手動拿取零件沖洗的清洗方式優(yōu)于清洗機(jī)清洗方式，但仍出現(xiàn)了最大金屬顆粒超標(biāo)的現(xiàn)象，手工清洗和現(xiàn)有的清洗機(jī)清洗方式可能都無法保證百分百的達(dá)到客戶標(biāo)準(zhǔn)。

④通過激光清理技術(shù)提前處理移動節(jié)柄部氧化皮，有助于提高產(chǎn)品清潔度。激光清理氧化皮后，再用現(xiàn)有的清洗機(jī)清洗，可以滿足客戶嚴(yán)格的清潔度標(biāo)準(zhǔn)。

綜合分析后得到如下結(jié)論：現(xiàn)有清洗機(jī)難以滿足客戶標(biāo)準(zhǔn)，是由于移動節(jié)花鍵上的氧化皮難以一次性洗凈，通過更改清洗機(jī)的技術(shù)參數(shù)和更換清洗機(jī)的清洗方式確實可以改善清洗效果，但可能無法保證百分百滿足客戶要求，在清洗前增加一道工序，提早去除移動節(jié)花鍵上的氧化皮是現(xiàn)有清洗方式下產(chǎn)品清洗合格的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1]張立軍.全球和中國未來汽車發(fā)展總戰(zhàn)略概覽[J].上海汽車，2022（02）：1-2.

[2]成郁君.高壓清洗機(jī)運(yùn)行工藝探討[J].合成纖維工業(yè)，2018，41（06）：74-76.