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(zhì)，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(nèi)。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(fā)動機量產(chǎn)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(shù)的70%左右密封圈（脫落問題如圖3、脫落導(dǎo)致的返修數(shù)圖4所示），造成了以下不良影響。

圖3密封圈脫落狀態(tài)

圖4密封圈脫落導(dǎo)致的返修數(shù)

（1）密封圈脫落，員工裝配時需用手將其按回密封圈槽內(nèi)，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(fā)動機影響產(chǎn)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(huán)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(shè)備問題，不作考慮。

料：凸輪軸罩蓋密封圈尺寸可能會導(dǎo)致密封圈容易脫出。

法：凸輪軸罩蓋包裝方式可能會導(dǎo)致密封圈脫出。

環(huán)：溫度變化會使密封圈硬度產(chǎn)生變化，可能會導(dǎo)致密封圈容易脫出。

經(jīng)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(fā)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(cè)翼寬度較大，裝配過程中密封圈容易被碰到，導(dǎo)致密封圈受外力影響而脫出；B12、C14機型密封圈側(cè)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(tài)的差別，發(fā)現(xiàn)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(tài)見圖7）；而B15N300機型凸輪軸罩蓋原包裝隔襯材質(zhì)較軟，零件邊緣部分支撐較差，導(dǎo)致密封圈易掉出（包裝狀態(tài)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(rèn)為零件設(shè)計差異是導(dǎo)致該問題的根本原因，但由于重新設(shè)計零件設(shè)計到各子零件模具等變更，成本較高。故考慮在現(xiàn)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(yīng)商制作的180件方案一驗證件到達(dá)青島，現(xiàn)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(yīng)商加大批量制作690件方案一驗證件到達(dá)青島使用，現(xiàn)場使用發(fā)現(xiàn)，690件凸輪軸罩蓋未發(fā)現(xiàn)密封圈脫出；密封圈安裝不到位的約占3%。供應(yīng)商開始批量生產(chǎn)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(yīng)商批量發(fā)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(xiàn)由于密封圈脫出導(dǎo)致長缸體泄漏測試不合格的發(fā)動機，線旁密封圈輕微脫出比例約為3%，在可接受范圍內(nèi)（見圖9）。

改進后經(jīng)濟效益也得到很大提高。

其中，避免返修的節(jié)約為：

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

②效率提升節(jié)約：節(jié)約金額=每月工作天數(shù)×每年工作月份×每班次增加產(chǎn)品輸出臺量×每天生產(chǎn)班次×產(chǎn)品價值=21×12×2×3×6000=9 072 000/年.

合計節(jié)約金額為9 073 820.7元。

6 結(jié)束語

汽車密封材料是汽車發(fā)動機的關(guān)鍵材料，也是要求最苛刻的材料。發(fā)動機的密封性能是評價汽車質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，汽車運行中發(fā)動機工作介質(zhì)的漏泄會影響發(fā)動機容積效率，進而直接影響汽車發(fā)動機的工況，從而使汽車整體性能下降。因此，對汽車發(fā)動機的密封件設(shè)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(fā)動機密封技術(shù)和密封材料的應(yīng)用，汽車工藝與材料，2004，（5）：40-43.