□ 李振生 □ 何強(qiáng)元

廣東鴻圖科技股份有限公司 廣東肇慶 526108

1 壓鑄件情況

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)底殼鋁合金壓鑄件如圖1所示,油道孔口需要壓裝螺堵,以免機(jī)油泄漏。常規(guī)的工藝方法是螺堵與油道孔過(guò)盈配合壓裝,壓裝前涂厭氧膠水進(jìn)行密封。發(fā)動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間惡劣環(huán)境中使用,螺堵有可能松脫,密封安全性不足。

2 旋轉(zhuǎn)擠壓概述

筆者介紹一種旋轉(zhuǎn)擠壓縮小鋁合金壓鑄件油道孔徑的工藝方法,壓裝螺堵后通過(guò)旋轉(zhuǎn)擠壓,縮小油道孔徑,防止螺堵脫落,提高鋁合金壓鑄件油道密封的安全性,降低泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)旋轉(zhuǎn)擠壓,縮小壓裝螺堵后的油道孔徑,使油道孔口周邊的鋁合金材料向孔口中心均勻變形收縮,孔徑相比螺堵直徑縮小0.2 mm,防止由于螺堵松脫導(dǎo)致機(jī)油泄漏。

3 技術(shù)質(zhì)量要求

(1) 螺堵拉拔力要求。對(duì)旋轉(zhuǎn)擠壓縮小油道孔徑后的螺堵進(jìn)行拉拔力測(cè)試,要求螺堵最大拉拔力不小于3.3 kN。

(2) 油道泄漏檢測(cè)要求。對(duì)旋轉(zhuǎn)擠壓縮小油道孔徑后的油道進(jìn)行100%泄漏量檢測(cè),要求在290 kPa～300 kPa氣體壓力下泄漏量不大于5 mL。

(3) 旋轉(zhuǎn)擠壓縮小油道孔徑后要求。旋轉(zhuǎn)擠壓后油道孔徑為19.8 mm,鉚接端面不能凸起,不允許鉚裂。鉚接后油道孔口表面不能有飛邊或鋁屑?xì)埩簟?/p>

4 難點(diǎn)分析

對(duì)于旋轉(zhuǎn)擠壓縮小油道孔徑的工藝方法,從兩個(gè)方面進(jìn)行難點(diǎn)分析。

(1) 由于鉚接時(shí)機(jī)床設(shè)備振動(dòng)較大,很容易出現(xiàn)鉚接邊斷裂、鉚桿斷、油道孔口翻邊等問(wèn)題,因此鉚頭材料的選用及鉚頭傾斜角的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵,需要通過(guò)不同的組合試驗(yàn)進(jìn)行效果驗(yàn)證。

(2) 采用旋轉(zhuǎn)擠壓縮小油道孔徑的工藝方法,通過(guò)鉚桿的鉚頭端面對(duì)油道孔口端面進(jìn)行擠壓,鉚接過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生鋁屑,所以除鉚頭設(shè)計(jì)外,鉚接過(guò)程中需要對(duì)鉚頭的使用方法及使用壽命進(jìn)行管控。

5 鉚頭設(shè)計(jì)

旋轉(zhuǎn)擠壓設(shè)備如圖2所示,鉚頭如圖3所示。根據(jù)以往類(lèi)似產(chǎn)品的鉚接經(jīng)驗(yàn),傾斜角的設(shè)計(jì)及材料的選用是關(guān)鍵,筆者制作不同傾斜角的鉚頭進(jìn)行組合試驗(yàn),鉚頭的材質(zhì)為Cr12MoV,通過(guò)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行鉚頭設(shè)計(jì)。不同傾斜角試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn),采用耐磨材料Cr12MoV制作傾斜角為140°的鉚頭,滿(mǎn)足圖紙中油道孔徑縮小的要求,鉚接后的產(chǎn)品外觀符合要求。

表1 不同傾斜角試驗(yàn)結(jié)果

6 工藝過(guò)程保證

鉚接過(guò)程中,鉚頭上不涂潤(rùn)滑油,會(huì)導(dǎo)致鉚頭與油道孔口表面摩擦力過(guò)大,鉚接面出現(xiàn)鋁屑,影響產(chǎn)品質(zhì)量。另一方面,受生產(chǎn)環(huán)境和零件加工尺寸波動(dòng)的影響,鉚接油道孔徑尺寸會(huì)不合格,或無(wú)法通過(guò)泄漏量及拉拔力檢測(cè)等。為確保質(zhì)量,工藝過(guò)程需重點(diǎn)關(guān)注及控制以下事項(xiàng):

(1) 每鉚接一定數(shù)量的零件,需要用無(wú)紡布清潔鉚頭;

(2) 每次鉚接前,需要在鉚頭底部均勻涂一層潤(rùn)滑油,否則鉚頭在鉚接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生鋁屑;

(3) 每個(gè)零件鉚接完成后,需要用無(wú)紡布將殘留在零件上的潤(rùn)滑油擦拭干凈,以免影響清潔度;

(4) 螺堵壓裝前,油道孔徑需控制在規(guī)定的公差內(nèi),保證螺堵與油道孔口的過(guò)盈配合,以免影響螺堵的抗拉力和零件的氣密性;

(5) 壓裝螺堵后,螺堵端面到鉚接面必須確保有足夠的擠壓空間,防止擠壓碰到螺堵,影響密封;

(6) 鉚接后,需采用專(zhuān)用塞規(guī)按設(shè)定的頻次抽檢油道孔徑,保證油道孔徑合格,防止螺堵松脫;

(7) 鉚接后,零件在290 kPa～300 kPa氣體壓力下進(jìn)行100%泄漏量檢測(cè),泄漏量要求不大于5 mL;

(8) 建立鉚頭管理臺(tái)賬,監(jiān)控鉚頭的使用壽命,定期檢查或更換。

7 產(chǎn)品檢測(cè)

采用材質(zhì)為Cr12MoV,傾斜角為140°的鉚頭,鉚接零件后進(jìn)行拉拔力試驗(yàn)及泄漏量檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)表2。試驗(yàn)與檢測(cè)結(jié)果表明,鉚接零件均滿(mǎn)足圖紙及產(chǎn)品質(zhì)量要求。油道孔徑尺寸合格,鉚接面無(wú)鉚裂,無(wú)飛邊,無(wú)鋁屑?xì)埩?。這一工藝實(shí)現(xiàn)了一次性研發(fā)生產(chǎn)成功,旋轉(zhuǎn)擠壓縮小油道孔徑后的鋁合金壓鑄件實(shí)物如圖4所示。

表2 拉拔力試驗(yàn)與泄漏量檢測(cè)結(jié)果

8 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明,旋轉(zhuǎn)擠壓縮小鋁合金壓鑄件油道孔徑的工藝可行,可以實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn),方法簡(jiǎn)單,加工質(zhì)量可靠,能夠?yàn)橥袠I(yè)類(lèi)似零件的加工提供參考。