關(guān)于離線注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)制造中的應(yīng)用

竭盡超，楊風(fēng)

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

關(guān)于離線注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)制造中的應(yīng)用

竭盡超，楊風(fēng)

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

主要介紹了一種新型離線注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)的工作原理及該技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)制造領(lǐng)域中的成功使用案例，對(duì)該機(jī)構(gòu)的核心零部件進(jìn)行了深入探討，闡述了該機(jī)構(gòu)在確保高效、高柔性、涂膠均勻性等制造中的控制手段，并為大批量生產(chǎn)的機(jī)加工行業(yè)實(shí)施自動(dòng)涂膠提供了借鑒。

缸蓋；涂膠機(jī)構(gòu)；注壓浸滲式；防流掛

缸蓋水套是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的重要組成部分，其密封性能，關(guān)系到水泵能否以一定的壓力連續(xù)不斷地將數(shù)量足夠的冷卻水供入缸體缸蓋水腔，從而達(dá)到降低發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)溫度的目的[1]。缸蓋水套密封堵蓋，是實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻密封循環(huán)的“門(mén)神”。由此而見(jiàn)，缸蓋水堵孔堵蓋涂膠的質(zhì)量，是缸蓋制造的一項(xiàng)關(guān)鍵工藝。但當(dāng)缸蓋涂膠設(shè)備故障時(shí)，為保證生產(chǎn)線產(chǎn)量正常輸出，需要一種能夠滿足涂膠質(zhì)量、節(jié)拍要求、便攜性等要求的設(shè)備。

1　缸蓋最終試漏壓裝線的設(shè)備及工藝

公司發(fā)動(dòng)機(jī)工廠的缸蓋線，采用國(guó)內(nèi)某大型設(shè)備公司生產(chǎn)的缸蓋最終試漏壓裝線來(lái)完成水堵涂膠、堵蓋壓裝、鋼球壓裝并對(duì)水道、油道、燃燒室及GER孔進(jìn)行最終試漏[2]。

公司的最終試漏機(jī)采用雙通道式結(jié)構(gòu)，兼容生產(chǎn)三種機(jī)型的缸蓋試漏工作，該試漏機(jī)共有8個(gè)工位，分別為：上線、手動(dòng)擰緊凸輪軸蓋螺栓、機(jī)型探測(cè)工位、水堵孔涂膠和水堵蓋壓裝、鋼球壓裝、試漏工位、合格打標(biāo)、下線。具體如圖1所示。

圖1　最終試漏機(jī)工藝流程圖示

2　手動(dòng)涂膠的風(fēng)險(xiǎn)

發(fā)動(dòng)機(jī)工廠機(jī)加工生產(chǎn)線缸體/缸蓋最終試漏機(jī)工位，由試漏機(jī)使用氣動(dòng)伺服裝置驅(qū)動(dòng)涂膠槍實(shí)現(xiàn)對(duì)缸體/缸蓋水堵孔自動(dòng)涂樂(lè)泰膠[3]。在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中，當(dāng)涂膠工位故障時(shí)，為保證生產(chǎn)線的正常輸出，常常需要操作工采用手動(dòng)涂膠的方法對(duì)水堵孔進(jìn)行涂膠[4]。采用手動(dòng)涂膠無(wú)法保證涂膠質(zhì)量，并且操作過(guò)程造成大量的膠水滴漏，造成極大的浪費(fèi)的同時(shí)也存在膠水對(duì)人體以及設(shè)備腐蝕的安全隱患，部分工廠出于保證產(chǎn)品質(zhì)量考慮禁止使用手動(dòng)涂膠這種方式。

當(dāng)最終試漏涂膠工位設(shè)備故障時(shí)，為保證產(chǎn)能不受影響，目前車間采用手動(dòng)方式涂膠，該方式會(huì)存在以下風(fēng)險(xiǎn)：

（1）涂膠位置深淺不一，影響密封效果；

（2）水堵孔內(nèi)壁涂膠不均勻，密封效果不良，容易引發(fā)水套泄露，影響耐久性；

（3）涂膠量較多，多余的膠流至水道中影響冷卻水成分，影響冷卻效果；同時(shí)造成樂(lè)泰膠成本增加。

（4）在膠棒蘸膠過(guò)程中膠水易接觸操作者皮膚和設(shè)備表面，帶來(lái)腐蝕的傷害，如圖2所示。

圖2　手動(dòng)方式涂膠

3　離線注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)工作原理

3.1離線涂膠機(jī)構(gòu)工作原理

針對(duì)手動(dòng)涂膠帶來(lái)的水堵孔密封效果差的情況，本人主導(dǎo)設(shè)計(jì)研究了一種離線式注壓浸滲式防掛流涂膠機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由膠罐、涂膠控制器、自動(dòng)點(diǎn)膠閥、可拆卸式涂膠頭、連接膠管、壓縮空氣連接管等機(jī)構(gòu)組成（見(jiàn)圖3），使用膠管連接膠罐、點(diǎn)膠閥、涂膠頭，采用氣壓壓力驅(qū)動(dòng)膠水流動(dòng)，使用涂膠控制器控制點(diǎn)膠閥的開(kāi)啟和關(guān)閉，通過(guò)控制器上的旋鈕可以調(diào)節(jié)涂膠量的大小。該注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)自設(shè)計(jì)之初直至使用至今，對(duì)提升缸體/缸蓋水堵孔的涂膠質(zhì)量做出了巨大貢獻(xiàn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作。

圖3　離線注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

在需要進(jìn)行手動(dòng)涂膠時(shí)，將膠瓶放入壓力罐后，將壓力罐擰緊，將控制器接通電源和氣源，將膠罐接通氣源，氣源設(shè)定控制壓力為40 kPa.根據(jù)膠水的黏度選用對(duì)應(yīng)目數(shù)的過(guò)濾布組裝好涂膠棒，并通過(guò)螺紋與出膠管連接，涂膠棒頭部采用蜂窩網(wǎng)式過(guò)濾棉包裹，完成后即為完整的手動(dòng)涂膠工具。踩踏控制器的踏板開(kāi)關(guān)一次即可排膠，觀察涂膠棒頭蜂窩網(wǎng)式過(guò)濾棉上裹附有均勻的膠水后，將注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)棒頭放入水堵孔內(nèi)，來(lái)回旋轉(zhuǎn)15°，即可將膠水涂在已加工面上完成涂膠。

手工涂膠方案操作方法：原有的手工涂膠方式依靠員工來(lái)控制涂膠深度并且手動(dòng)通過(guò)棒狀涂膠頭將膠水粘附，再放入水堵孔中旋轉(zhuǎn)180°，將膠水粘附在水堵孔已加工面上，無(wú)法控制涂膠量且易滴膠造成浪費(fèi)。

注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)操作方法：將膠罐接通氣源，將控制器接通電源和氣源，將涂膠頭插入水堵孔內(nèi)部使支撐面與水堵孔已加工面貼合，踩下控制器踏板，膠水達(dá)到一定壓力后從出膠口出膠，將涂膠頭來(lái)回旋轉(zhuǎn)15°，即可將膠水涂在已加工面完成涂膠。

3.2浸滲式防掛流涂膠頭工作原理

膠水浸滲防流掛原理說(shuō)明：注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)涂膠頭分為上膠棒（7）、下膠棒（9），通過(guò)內(nèi)螺紋（8）聯(lián)接為一個(gè)整體，該膠棒機(jī)構(gòu)內(nèi)部含有膠水通道（10），當(dāng)膠水壓力達(dá)到一定程度時(shí)膠水可以通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)（5），到達(dá)出膠孔（1）處，在出膠孔內(nèi)部和外部均加有蜂窩網(wǎng)式過(guò)濾棉，用于吸附膠水，防止膠水滴漏，過(guò)濾網(wǎng)（5）采用80目（每平方英寸面積上有80個(gè)孔）的過(guò)濾規(guī)格，可保證不需要涂膠時(shí)膠水通道阻斷，膠水無(wú)法因自重而流出。出膠孔為直徑1 mm的10個(gè)小孔，分布于較塞頭直徑小1 mm的環(huán)形槽內(nèi)，環(huán)形槽內(nèi)還包裹有蜂窩網(wǎng)式過(guò)濾棉（見(jiàn)圖4）。該注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)棒體用螺紋連接，拆裝簡(jiǎn)單，易于清潔，避免在不使用時(shí)膠水腐蝕涂膠機(jī)構(gòu)，造成部件損壞。

圖4　涂膠頭結(jié)構(gòu)示意圖

該注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)采用過(guò)濾布通過(guò)壓力滲透，并且在涂膠頭處有蜂窩網(wǎng)式過(guò)濾棉進(jìn)行吸附掛膠，避免膠量流失滴漏；同時(shí)可根據(jù)不用黏度的膠水，選用適當(dāng)目數(shù)的過(guò)濾布進(jìn)行組合，進(jìn)一步擴(kuò)大了該涂膠機(jī)構(gòu)使用面；使用該涂膠頭根據(jù)水堵孔的位置加工出一個(gè)定位臺(tái)階可明顯提升涂膠位置準(zhǔn)確性、涂膠效果等涂膠質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了水堵孔的良好密封，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性運(yùn)行性能；使用該注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)涂膠可大大減少樂(lè)泰膠的使用量，降低制造成本；該注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)操作步驟簡(jiǎn)單，方便快捷，大大提高了工作效率。

4　該機(jī)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)加工制造中的效益體現(xiàn)

該注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)自設(shè)計(jì)之初直至使用至今，對(duì)提升缸體/缸蓋水堵孔的涂膠質(zhì)量做出了巨大貢獻(xiàn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋加工制造系統(tǒng)有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，具體如下：

（1）手動(dòng)使用棒狀涂膠，涂膠量大易造成浪費(fèi)，一瓶樂(lè)泰膠僅能涂100個(gè)缸蓋左右，使用注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)涂膠后一瓶樂(lè)泰膠可涂至少400個(gè)缸蓋，當(dāng)前缸蓋線年產(chǎn)量為130萬(wàn)，根據(jù)設(shè)計(jì)85%的開(kāi)動(dòng)率計(jì)算，約130萬(wàn)*15%=19.5萬(wàn)缸蓋需手動(dòng)涂膠，樂(lè)泰膠單價(jià)為400元/瓶，節(jié)約樂(lè)泰膠的成本為58.5萬(wàn)元/年（195 000*3/4*400）

（2）原有手動(dòng)涂膠深度完全由人工控制，無(wú)法保證深度的一致性，涂膠位置過(guò)深時(shí)無(wú)法起到密封作用，水堵孔存在潛在泄漏風(fēng)險(xiǎn)，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性運(yùn)行性能。使用注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)涂膠可明顯提升涂膠位置、涂膠效果等涂膠質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了水堵孔的良好密封，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性運(yùn)行性能。

（3）原有手動(dòng)涂膠方式需人工使用膠棒粘附膠水，造成涂膠量的不均勻，使水堵孔存在潛在泄漏風(fēng)險(xiǎn)，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性運(yùn)行性能。使用注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)采用過(guò)濾布通過(guò)壓力滲透，并且在涂膠頭處有蜂窩網(wǎng)式過(guò)濾棉進(jìn)行吸附掛膠，有效地避免膠量流失和滴漏，與此同時(shí)均布的10個(gè)￠1 mm的出膠口能有效保證孔內(nèi)圓各截面涂膠量的均勻，大大減少樂(lè)泰膠的使用量，降低制造成本。

（4）原有手動(dòng)涂膠方式需人工轉(zhuǎn)動(dòng)膠棒180°，造成員工勞動(dòng)強(qiáng)度的增加，使用新型涂膠頭后降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，更符合人機(jī)工程。使用注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)，踩踏充注壓力踏板開(kāi)關(guān)后將注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)棒頭放入水堵孔內(nèi)，來(lái)回旋轉(zhuǎn)15°，即可將膠水涂在已加工面上完成涂膠。操作簡(jiǎn)單，采用螺紋連接組合棒體還易于拆卸清潔和更好過(guò)濾布網(wǎng)。

（5）原有手動(dòng)涂膠量出膠量大，多余的膠掉入水套中，裝機(jī)后混入冷卻液中造成客戶抱怨。用注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)，不滴膠漏膠，涂膠質(zhì)量有保障，能夠提高客戶的滿意度。

5　結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)一種新型離線注壓浸滲式防流掛涂膠機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，成功解決了最終試漏機(jī)故障時(shí)手動(dòng)涂膠帶來(lái)的涂膠質(zhì)量不穩(wěn)定、涂膠厚度不均勻、操作工勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題，極大地提升了設(shè)備的運(yùn)行效率。此類問(wèn)題在國(guó)內(nèi)外相關(guān)設(shè)備的功能使用中，有一定的普遍性，對(duì)若干疑難問(wèn)題的分析解決，對(duì)于泄漏測(cè)試設(shè)備和壓裝設(shè)備的設(shè)計(jì)及驗(yàn)收工作有借鑒意義。

[1]朱正德，徐濤.氣門(mén)／缸蓋閥座間氣密性檢測(cè)的研究[J].汽車科技，2004，（3）：37-40.

[2]朱正德，徐濤.關(guān)于氣門(mén)／缸蓋閥座間氣密性檢測(cè)的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題[J].中國(guó)測(cè)試技術(shù)，2003，（6）：30-32.

[3]關(guān)偉宏，宋寶玉.泄漏檢測(cè)方法及試漏機(jī)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題[J].機(jī)械工程師，2003，（3）：29-30.

[4]鄭彤，關(guān)章華.泄漏檢測(cè)技術(shù)在生產(chǎn)應(yīng)用中問(wèn)題的探討[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2000，（1）：42-44.

The Application of One Type of Offline Pressure Impregnation Injection Flow Glue Equipment in Engine Manufacturing

JIE Jin-chao，YANG Feng
（SAIC-GM-Wuling Automobile Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

Mainly introduced a new type of injection pressure impregnation prevent sagging coating structure working principle and the technology in the field of engine manufacturing successful use of case studies，in-depth discussion of the institution’s core parts，elaborated the organization to ensure efficient and high plasticity，and manufacturing of control means such as coating uniformity，and implementation of automatic glue for mass production of machining industry provides the reference.

cylinder head；glue；note pressure impregnation；prevent sagging

TG246

A

1672-545X（2016）10-0172-03

2016-07-16

竭盡超（1986-），男，黑龍江齊齊哈爾人，助理工程師，本科，研究方向：機(jī)械工程及自動(dòng)化；楊風(fēng)（1986-），男，河南商丘人，中級(jí)經(jīng)濟(jì)師，本科，研究方向：機(jī)械工程及自動(dòng)化。