发动机缸盖清洗工艺研究与改进-蒋建

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1、-6-发动机铝缸盖清洗工艺的研究与改进上海浸泰环保科技有限公司蒋建新通过详细分析发动机铝缸盖清洗困难的主要影响因素、以及了国内外传统缸盖清洗工艺的优缺点，并结合工作的创新实践经验，阐述了自行设计“气流双向脉冲吹吸法”的工作原理和铝缸盖清洗工艺的改进方法。〔关键词〕铝缸盖清洗工艺研究与改进气流双向脉冲吹吸法新多工位清洗工艺1.前言近年来,随着世界汽车制造业技术的迅速发展,加工精度环节在市场上暴露的问题逐渐下降,但是,因清洁度问题导致的发动机故障比例却相对上升,形成了用户反映的主要质量因素之一。在汽车发动机生产过程中，清洁度是评定汽车发动机质

2、量的重要指标之一，它不仅影响发动机的耐久性与可靠性，最终影响汽车的使用寿命。气缸盖是发动机上的主要零部件之一，内部装有凸轮轴、液压挺杆等运动件，其清洁度的好坏直接影响到发动机的质量。因此，制造过程中，缸盖清洁度的保证措施尤为重要。2.发动机铝缸盖清洁度要求为保证发动机的良好运行和耐久性，产品对每个零部件规定有严格的清洁度要求，对杂质的重量、颗粒大小、颗粒数、油污及含水量都规定了相应的标准。不同的发动机其零件的清洁度要求各有差异，以我公司生产的TU5JP4发动机缸盖为例，其清洁度要求是执行法国PSA的标准，标准号：B320400。（a）.杂

3、质重量要求：缸盖本体+凸轮轴罩盖＜（见B320400）;其中,润滑油道＜（见B320400）;（b）.杂质颗粒度要求：杂质大小＞（见B320400）的颗粒为0。（见B320400）＜润滑油道＜（见B320400）的个数＜（见B320400）；（见B320400）＜水道、低压油腔＜（见B320400）的个数＜（见B320400）；（C）.含水量要求：单位湿面积（见B320400）3.影响发动机铝缸盖清洗效果的主要因素3.1缸盖形状复杂TU5JPK缸盖（图1）TU5JP4缸盖EW10A缸盖发动机按气缸的排列方式来分，一般可分为直列式、V型式、

4、对置式三种类型的结构。目前我公司生产的TU系列和EW系列发动机属于直列四缸顶置单、双凸轮轴两种类型的结构（图1）,其中缸盖是一个形状复杂的箱体类零件。为了分析方便，我们把缸盖按清洗部位的不同大致分成以下几部分：（1）外表面：是指燃烧室面，进气面、排气面，离合面、正时面、凸轮轴罩盖结合面，该部分表面外露，便于清洗；（2）润滑油道-6--6-：主要包括上油道、横油道、进/排主油道、凸轮轴及挺杆孔润滑油道。润滑油由此直接进入发动机的运动件部位，清洁度要求严格，该部分都是机加成形，便于清洗；（3）低压油道区：主要是指缸盖上凸轮轴区域，润滑油回油腔

5、区域。该部位铸造成型，形状复杂，区域面积大，清洗难度较大；（4）水套：分布在燃烧室周围，铸造成型，形状复杂，属于内部腔道，从剖视图可以看出（图2），水套形状弯道及死角多，易沉积和卡住切屑，清洗难度大；（5）孔系：主要是指外表面的安装用螺纹孔、定位孔等通、盲孔。外部暴露，形状单一，便于易清洗。ⅠⅡ剖切位置切面Ⅰ切面Ⅱ（图2）3.2铝缸盖杂物状况及其特征根据铝缸盖的生产过程，其杂质类型主要包括：型砂、切屑、飞边和毛刺、加工过程中的油、水等异物以及外来异物几部分。（油、水异物便于清洗，传统清洗工艺便可达到理想效果，在此不作分析。）（1）残留型砂

6、缸盖内部型腔是采用砂芯造型铸造而成，如果型砂清理不干净，型砂粘接剂干固后，结成块状的型砂堵塞在水套内，将给缸盖加工后的清洗带来很大难度。（2）切削加工过程中产生的切屑金属切削过程中，切屑与刀具前刀面接触的一面是平整光滑的，外侧是锯齿形的或不明显的毛茸状，易卡在毛坯内腔，难以清洗。另外，铝质材料韧性强，断屑难，切削过后的边缘易产生飞边毛刺，且因刀具形状的不同而产生各种形状的铝屑。以TU5JP4缸盖为例，从切削加工过程分析和现场收集起来的切屑来看，主要有以下几种类型的铝屑：麻花形状卷屑、“C”形铝屑、长条状铝屑、环形状铝屑、各种小型铝屑等。（

7、图3）(图3)加工过程中产生的不同类型铝屑麻花状铝屑：主要是在孔的加工过程中产生较长的麻花形卷屑，沿刀具螺旋槽排到孔外。较长的铝屑(＞30mm)不易进入缸盖腔道,但有少量折断的、短的卷屑随着切削液冲入腔道，且容易卡在形腔弯道处。“C”形铝屑：在锪弹簧座面和缸盖螺栓孔端面时形成，切削面较宽（3～5mm），呈“C”形，主要存在液压挺杆孔周边的油腔和水套，且铝屑一面光，一面齿，在水套和低压油腔区的铸造形面内极易卡住，很难清理。条状铝屑：在镗液压挺杆孔过程中产生，呈条状特征。粗镗加工余量大,产生的铝屑厚、长，不易进入内腔；精加工铝屑细、长且缠绕在

8、一起形成团絮状，也不易进入腔内，只有部分折断的小型铝屑容易进入腔内。环形铝屑：粗镗液压挺杆孔底端时，由于挺杆孔底端悬空，刀具快接近底端时剩下部分呈环形脱落，环形铝屑一面是加工面，另一面是毛坯面