原標(biāo)題：生產(chǎn)案例！大連亞明：油底殼泄油塞縮孔的工藝改善過程

油底殼作為傳統(tǒng)燃油汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的關(guān)鍵零件，經(jīng)過多年的發(fā)展，具有較成熟的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，仍然會(huì)遇到各種各樣的問題。我司為歐洲某品牌客戶生產(chǎn)的油底殼，由于前期技術(shù)評估未能充分識別到泄油塞處縮孔風(fēng)險(xiǎn)，因此，并未設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)，也未預(yù)留抽芯機(jī)構(gòu)的空間，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中因縮孔報(bào)廢率極高，使生產(chǎn)受到影響。針對這種情況，分析其原因，并通過改進(jìn)措施消除缺陷，旨在為相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)提供參考。通過多種方式的壓鑄工藝調(diào)試，都無法徹底解決縮孔問題。采用油缸配合彎銷的方式，經(jīng)過不斷完善，基本解決了泄油塞處的縮孔問題。

圖文結(jié)果

油底殼泄油塞處非常厚大，直徑為27 mm，長度為25 mm，原工藝方案沒有設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)，因此，不可避免地出現(xiàn)了縮孔。在實(shí)際壓鑄生產(chǎn)過程中，通過調(diào)整鑄造壓力、溫度等鑄造工藝條件，均無法徹底消除，泄油塞縮孔成為主要缺陷，使報(bào)廢率達(dá)到30%以上。通過X光探傷能清晰地識別出縮孔缺陷，見圖1和圖2。

圖1 泄油塞處縮孔正面X光照片

圖2 泄油塞處縮孔側(cè)面X光照片

生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，通過壓鑄工藝調(diào)試無法徹底解決縮孔，因此增加抽芯機(jī)構(gòu)成為優(yōu)化選擇，但油底殼泄油塞位置由于抽芯方向與料缸干涉，無法設(shè)計(jì)垂直油缸抽芯，見圖3。如果增加抽芯，就要面對抽芯方向與料缸干涉的問題。解決的辦法通常有兩個(gè)，一是移動(dòng)料缸的位置，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上偏移150 mm以上，但會(huì)使整個(gè)橫澆道產(chǎn)生顯著變化，并對鑄件品質(zhì)產(chǎn)生未知的影響，風(fēng)險(xiǎn)極高，而且更改的工作量大、成本高，且無法恢復(fù)原狀。二是采用油缸驅(qū)動(dòng)彎銷機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于將抽芯油缸布置成與抽芯垂直的方向。該方法最大的風(fēng)險(xiǎn)在于機(jī)構(gòu)的可靠性，但改動(dòng)的工作量較小，成本也較低，而且如果有問題，還可以恢復(fù)到之前的狀態(tài)。

為了便于安裝，彎銷采用正方形截面，尺寸為20 mm×20 mm，見圖4。驅(qū)動(dòng)油缸選用直徑為100 mm，活塞桿直徑為45 mm，行程為70 mm。

新的抽芯機(jī)構(gòu)生產(chǎn)了1 000多模之后，彎銷斷裂，見圖5。

圖3 泄油塞抽芯方向

圖4 彎銷外形

圖5 斷裂的彎銷

分析發(fā)現(xiàn)，壓射增壓時(shí)，型芯受到的反壓力遠(yuǎn)大于抽芯力，彎銷受力核算應(yīng)該以反壓力為主。

之前彎銷是懸臂方式，在壓鑄增壓過程中，需要承受很大的反壓力，極易出現(xiàn)疲勞斷裂現(xiàn)象。因此，在彎銷前端增加了受力支撐點(diǎn)，見圖6。在彎銷插入最前端時(shí)，前端與靜模鑲塊形成配合，受力方式更為合理，見圖7。

改進(jìn)后的彎銷結(jié)構(gòu)生產(chǎn)了幾千模后，彎銷滑動(dòng)導(dǎo)向部位又出現(xiàn)了嚴(yán)重的拉傷燒結(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致無法繼續(xù)生產(chǎn)，見圖8。

圖6 彎銷的受力點(diǎn)

圖7 彎銷前端的支撐方式

圖8 拉傷燒結(jié)的導(dǎo)向面

進(jìn)一步對彎銷滑動(dòng)導(dǎo)向部位進(jìn)行優(yōu)化，增加潤滑油槽，見圖9。油槽斷面形狀為半圓形，直徑為6 mm，這樣既可以儲(chǔ)存潤滑油脂提供潤滑又可以收集灰塵、碎屑避免拉傷配合面。由于彎銷工作區(qū)域接近料缸的高溫區(qū)域，所以潤滑油脂要采用高溫潤滑脂。在每次裝配時(shí)，清理掉舊的油脂、灰塵等，重新涂滿干凈的油脂。

經(jīng)過優(yōu)化，彎銷機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間無故障運(yùn)行。通過采用這種油缸配合彎銷機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)垂直方向抽芯的方式，優(yōu)化了泄油塞處的鑄件結(jié)構(gòu)，也減少了加工余量，基本解決了油底殼泄油塞位置縮孔的問題，大幅度降低了零件的報(bào)廢率。改進(jìn)后的泄油塞通過X光探傷未檢測到明顯的縮孔，見圖10。

圖9 導(dǎo)向面上的潤滑油槽

圖10 改善后泄油塞X光照片

結(jié)論

在壓鑄模的開發(fā)階段，要充分評估潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，這會(huì)很大程度上影響質(zhì)量成本與制作成本。油底殼泄油塞縮孔最可靠的解決方案就是增加抽芯機(jī)構(gòu)，如果受模具結(jié)構(gòu)限制，不能增加垂直抽芯的情況下，彎銷配合油缸的方式也是一種選擇，同樣也能夠有效解決縮孔的問題。

作者

《油底殼泄油塞縮孔的工藝改善過程》

王金堂 王琳琳 侯志杰 葛春東 白明月
大連亞明汽車部件股份有限公司