淺談試漏機(jī)在發(fā)動機(jī)加工線上的應(yīng)用以及干式氣密試漏機(jī)設(shè)計注意事項

常永鑫　陳中樂　蔣佳華　馬林

摘要：本文簡略介紹了試漏機(jī)的發(fā)展過程，以及不同形式的試漏機(jī)的特點，以及其在發(fā)動機(jī)加工線上的應(yīng)用，并以干式氣密試漏機(jī)為例，介紹了試漏機(jī)在設(shè)計過程中的注意事項，以供實踐參考。

關(guān)鍵詞：裝備制造企業(yè)；試漏機(jī)；結(jié)構(gòu)設(shè)計

發(fā)動機(jī)是汽車的心臟，也是汽車內(nèi)重要的部件之一，發(fā)動機(jī)的性能以及生產(chǎn)質(zhì)量很大一方面決定了汽車的性能。而發(fā)動機(jī)的三漏問題（漏氣、漏水、漏油）也是發(fā)動機(jī)生產(chǎn)過程中的頑疾之一，對發(fā)動機(jī)泄漏量的確定一直以來都是發(fā)動機(jī)生產(chǎn)過程中必不可少的一個環(huán)節(jié)。本文介紹了試漏機(jī)的發(fā)展過程，以及其在發(fā)動機(jī)加工線上的應(yīng)用，并以干式氣密試漏機(jī)為例，介紹了試漏機(jī)在設(shè)計過程中的注意事項，以供實踐參考。

一、試漏機(jī)的發(fā)展過程

在早期汽車生產(chǎn)過程中，為了解決發(fā)動機(jī)三漏問題，使用的是“浸水檢漏”的方法，這種方法是通過觀察發(fā)動機(jī)缸體，缸蓋以及其它零件在水中由于氣密性不良而導(dǎo)致的氣泡來確認(rèn)其氣密性是否合格。此種方法固然可以很直觀的觀測到測試結(jié)果，但由于液體在泄漏孔內(nèi)側(cè)產(chǎn)生張力，增大了流量抵抗，導(dǎo)致細(xì)小泄漏孔在測試過程中很難發(fā)現(xiàn)，極大的增加了漏檢的概率。并且由于此種測試方法必須由人工觀測，無法實現(xiàn)自動化，而且誤操作等人為原因很大的影響了測試結(jié)果。

直到20世紀(jì)80年代以后，由于鑄造，加工，裝配等相關(guān)技術(shù)水平的整體提高，并且在線氣密試漏技術(shù)在汽車生產(chǎn)過程中的廣泛應(yīng)用，發(fā)動機(jī)的三漏問題終于得到的有效的控制。從此發(fā)動機(jī)的質(zhì)量有了很大的提高。

二、試漏機(jī)在發(fā)動機(jī)加工線上的作用

試漏機(jī)在發(fā)動機(jī)加工線上有很廣泛的應(yīng)用，其目的是在加工過程中發(fā)現(xiàn)缸體，缸蓋以及其它零件在密封性上面的缺陷，以防止在裝配完成后由于零件氣密性缺陷而導(dǎo)致的整機(jī)氣密性不合格，防止不必要的損失。

發(fā)動機(jī)的缸體，缸蓋試漏部位一般為水套，油道，進(jìn)氣門，排氣門，凸輪軸口，挺柱孔，活塞腔以及內(nèi)部腔體結(jié)合面。在生產(chǎn)過程中，根據(jù)實際情況確定試漏位置。

三、干式氣密試漏機(jī)的設(shè)計方法以及在設(shè)計過程中的注意事項

干式氣密試漏機(jī)的使用過程中，影響試漏結(jié)果最主要的原因為封堵的密封性能，影響封堵密封性能的因素主要有封堵與工件封堵部分的位置關(guān)系，封堵壓縮量以及封堵表面質(zhì)量。在自動化生產(chǎn)線中，封堵的使用壽命也是衡量試漏機(jī)性能的重要參數(shù)。以下就如何保證如上項目進(jìn)行討論。

（一）封堵動作在設(shè)計過程中的注意事項

合理的封堵動作是保證封堵密封性能的前提。并且合理的封堵動作也可以延長封堵的使用壽命，減緩封堵在使用過程中的磨損，延長封堵使用時間。在加工線上，需要密封的部分有以下幾種：平面，光孔。在密封平面的工況時，封堵動作相對比較單一，多使用垂直于被密封面的封堵動作。在密封光孔的工況時，由于孔為環(huán)形面，并且多數(shù)情況下需要密封光孔的內(nèi)腔，顧需要對光孔的兩端部分均需要密封。在這種情況下就必須注意兩端密封的動作。如果兩端分別使用獨立結(jié)構(gòu)進(jìn)行密封，只要封堵與工件接觸后，分到與工件表面沒有封堵變形以外的相對滑動即可。但當(dāng)光孔兩端密封使用聯(lián)動結(jié)構(gòu)密封時，就要注意封堵壓縮的先后順序，原則是當(dāng)封堵與工件接觸后，封堵與工件表面沒有相對移動。

（二）封堵結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中的注意事項

封堵結(jié)構(gòu)影響封堵變形過程中的狀態(tài)以及封堵最終變形情況，最終直接影響封堵密封性能。在確定封堵結(jié)構(gòu)時，需要綜合考慮機(jī)床的整體精度，車間裝配的水平，加工精度。如機(jī)床整體精度控制良好，可適當(dāng)減小封堵的變形量，這樣既可以減小封堵密封力，節(jié)約能源，也可以實現(xiàn)機(jī)床的輕量化。但機(jī)床的整體精度與加工成本之間的取舍要根據(jù)實際情況確定。在確定封堵結(jié)構(gòu)時，還需要注意封堵變形過程，需要對其仔細(xì)考慮分析，不要只關(guān)注封堵最終變形時的情況，封堵的磨損基本均在封堵變形過程中形成。其原則是封堵變形過程中，封堵垂直于被密封面運動與變形，盡量避免封堵與被密封面的相對滑動。封堵的最終變形位置的確定中，需要考慮封堵的變形空間，擠傷封堵問題。

（三）重復(fù)位置精度的保證

封堵與工件的重復(fù)位置精度對試漏機(jī)的使用性能有很大影響。當(dāng)重復(fù)位置精度低的情況下，就要相應(yīng)的增加封堵變形量，從而補(bǔ)償重復(fù)定位誤差，這樣就間接的增加了封堵力，從而導(dǎo)致機(jī)床整體內(nèi)力的增加，不利于機(jī)床輕量化。在干式氣密封試漏機(jī)中，影響重復(fù)定位精度的最主要因素為工件移動到試漏位置時最終工件位置的重復(fù)位置精度。這就要討論工件與定位裝置的定位精度以及定位裝置移動到終點的重復(fù)位置精度的控制。

（四）基座在設(shè)計過程中的注意事項

基座的剛性對封堵與被密封面的重復(fù)位置精度也有很大影響。當(dāng)基座剛性不足，由于封堵力以及自重導(dǎo)致變形量大，從而導(dǎo)致封堵密封性能下降，這種問題在試漏機(jī)的使用過程中是致命的。故在確定基座剛性時，要充分考慮各種影響，留有足夠的安全余量，不要發(fā)生這種問題。

（五）試漏過程中工件變形量的控制

在試漏過程中，由于工件內(nèi)部充入高壓空氣，從而使得工件在試漏時承受很大的壓力，這時就要充分考慮工件變形問題。工件變形一方面會影響試漏結(jié)果，另一方面還會導(dǎo)致工件的損壞，造成殘次品。在設(shè)計過程中，在工件薄弱區(qū)域要適當(dāng)增加彈性或支撐力可調(diào)支撐，平衡內(nèi)力。如工件薄弱區(qū)有密封需求，就要充分考慮封堵力對其影響，并使其最終封堵力可調(diào)，避免硬接觸。