發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋油孔毛刺影響及其控制

陳家軍

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545027）

在發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋機(jī)加工中，工件油孔經(jīng)過鉆削加工，在零件內(nèi)部形成交匯油孔，在油孔交匯處極易產(chǎn)生毛刺，后續(xù)工件、運(yùn)輸過程毛刺有掉落的風(fēng)險(xiǎn)，不僅影響零件要求的清潔度，還影響發(fā)動(dòng)機(jī)使用性能等[1]。

為了消除毛刺掉落風(fēng)險(xiǎn)，改善缸蓋油道清潔度，本文系統(tǒng)性分析發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋油孔毛刺風(fēng)險(xiǎn)，找出影響毛刺的主要因素，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，制定有效的控制手段，促進(jìn)缸蓋機(jī)加工技術(shù)進(jìn)步。

1 缸蓋油孔毛刺形成原因

缸蓋工件油道孔的鉆削過程，本質(zhì)是刀具的鉆頭擠壓工件產(chǎn)生的剪切滑移過程，由于油道本身結(jié)構(gòu)和布局，在兩個(gè)及以上油道形成交匯處的邊、角、棱會出現(xiàn)較大的塑形變形[2]，鉆頭與工件在交匯處有一個(gè)分離的過程，極易產(chǎn)生毛刺（如圖1）。

圖1 毛刺產(chǎn)生視圖

缸蓋油孔毛刺帶來的影響主要有：

（1）影響工件尺寸精度；

（2）影響或干擾工件測量精度；

（3）加工或運(yùn)輸過程中毛刺掉落，影響零件清潔度；

（4）在裝機(jī)過程中，毛刺掉落有劃傷、割傷的安全風(fēng)險(xiǎn)；

（5）后續(xù)加工過程中，毛刺掉落導(dǎo)致零件虧損（負(fù)零件），導(dǎo)致零件報(bào)廢；

（6）毛刺掉落，毛刺掉落進(jìn)入凸輪軸與凸輪軸蓋之間，導(dǎo)致凸輪軸和凸輪軸蓋異常磨損甚至凸輪軸抱死；

（7）毛刺掉落進(jìn)入VVT機(jī)構(gòu)中導(dǎo)致機(jī)構(gòu)卡滯失效；

（8）影響潤滑效果，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

2 毛刺控制手段

2.1 機(jī)械去毛刺

在現(xiàn)有的缸蓋加工工藝，通過優(yōu)化刀具來改善油孔毛刺，油孔經(jīng)過鉆削后，用刀頭帶有剛性較好刷絲的去毛刺刀清理油孔毛刺（如圖2）。

圖2 主油孔毛刷加工示意圖

通過對比驗(yàn)證油道孔有無毛刷工藝的毛刺去除情況，可以明顯看到，增加去毛刺刀具刷后，零件油孔毛刺得到極大的改善（如圖3）。

圖3 主油道有無毛刷加工驗(yàn)證對比示意圖

2.2 高壓去毛刺

缸蓋完成機(jī)加工，后工序最終清洗機(jī)對零件徹底清洗，為了更好清洗缸蓋油道毛刺，清洗機(jī)中設(shè)立高壓去毛刺工序，高壓噴嘴對準(zhǔn)油道，通過多次驗(yàn)證以及參考文獻(xiàn)，壓力值選定為30 MPa～50 MPa，太低的壓力值無法達(dá)到去毛刺的效果，而過過高的壓力雖然去毛刺效果理想，機(jī)床設(shè)備無法滿足要求，高壓去毛刺，常見歸納為兩類：工件移動(dòng)式和噴嘴移動(dòng)式（如圖 4）。

圖4 高壓去毛刺示意圖

高壓去毛刺工位在10 MPa、15 MPa、32 MPa壓力下，分別對比驗(yàn)證油道孔在經(jīng)過高壓毛刺工位前后去除情況（如圖5），得出如下結(jié)論（如表1）。

圖5 主油道10MPa、15MPa、32MPa下驗(yàn)證第二檔油孔對比示意圖

表1 在各壓力下油孔毛刺驗(yàn)證情況

通過以上數(shù)據(jù)分析，可以得出以下結(jié)論：

（1）高壓去毛刺可有效改善缸蓋油孔毛刺。

（2）為了有效改善油孔毛刺，必須滿足一定的壓力要求。

3 結(jié)束語

毛刺是機(jī)加工過程中不可避免的現(xiàn)象，它的存在直接影響了產(chǎn)品的質(zhì)量，因此要想有效清除缸蓋油孔機(jī)加工過程中的毛刺現(xiàn)象，在前期零件模型設(shè)計(jì)時(shí)要盡量減少油孔交匯孔的數(shù)量，如果無法避免，后期的加工工藝可設(shè)置專門的“去毛刺”工序來保證零件油孔的清潔度。

參數(shù)文獻(xiàn)：

[1]周龍保.內(nèi)燃機(jī)學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[2]王貴成.機(jī)械加工中毛刺的影響極其控制[N].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，1996.