發動機零部件密封環槽部位去毛刺工藝（yì）

01

前（qián）言

密封槽是發（fā）動機零件廣泛使用的密封結構，對保證發動機零件水腔、油路等部位的密（mì）封起著重要作用。典型的密封環槽結構(見（jiàn）圖1)包括氣缸蓋噴油（yóu）器襯套（tào）底孔的環槽等。

在（zài）生產過程（chéng）中發現，環槽加工過程中產生的毛（máo）刺(見圖2)較多，在裝配過程中會劃（huá）傷密封圈等零件，導致缸蓋腔密封失效漏水。

通過在環槽上加倒角，在一定（dìng）程度上達到去毛（máo）刺的效果。但是（shì），由於開槽工具的製造精度和磨損，增加倒角並（bìng）不能完全（quán）去除環槽處的毛刺。為此，一些專家和工程師（shī）對（duì）發動機零件去毛（máo）刺的方法和技術（shù）進行（háng）了研究（jiū）和探索[1-3]。

以（yǐ）氣缸蓋噴油器襯套底孔環形槽（cáo）為例，研究了環（huán）形槽（cáo）的（de）去毛刺（cì）工藝，比較（jiào）了不同去（qù）毛刺工藝的效果和穩（wěn）定性（xìng），確定了適合大批量生（shēng）產線的去毛刺工藝，徹底（dǐ）消除了毛刺帶來的質量隱患，降低（dī）了工藝廢品（pǐn）率，提（tí）高了產品質量。

02

去毛刺工藝設計（jì）

根據環槽毛刺特征和生產（chǎn）線現狀，綜合（hé）考慮工藝方法的成本（běn）和效率，分析確定了（le）以下三種去毛刺工藝方法進行試驗。

2.1普通鉸刀（dāo）與浮動柄結合的過程

浮動去毛刺鉸刀的結構（gòu）如圖3所示，主要由浮動（dòng）手柄、連杆和鉸刀組成。具體使用方法是將擴孔器安裝在浮動手柄中。加工時，刀具有一定的浮動空（kōng）間。在（zài）浮動過程中，刃口（kǒu）切斷毛刺。

2.2金剛（gāng）砂研磨棒與浮動手（shǒu）柄結合技術

如（rú）圖4所示，金（jīn）剛（gāng）砂磨條的毛刺刀具結（jié）構主要由浮動手柄、連杆和金剛砂磨條組成。其中金剛砂磨條是常用的手工去毛刺工具，但（dàn）其工作量大、生產效率低、去毛刺效（xiào）果一致性差，難以滿足大（dà）批量生產的需要。改造後的金剛（gāng）砂磨杆與浮動手柄配合（hé），實現了設備的自（zì）動去毛刺。

2.3彈簧片去毛刺工藝

如圖5所（suǒ）示，壓刃去毛刺工具的（de）結構主要由硬質合金刀片、銷軸、彈簧片（piàn）、緊固帶、螺釘、刀杆和刀體組成。刀片可以繞軸旋轉，彈簧產生的（de）彈力保證切削（xuē）過程中刀刃壓住環槽（cáo）邊緣(工件的毛刺部分)，定點去除毛刺。帶有彈簧按壓和可旋轉刀（dāo）片（piàn）的物理工具如圖6所（suǒ）示。

03

去毛刺工藝的實驗驗證

以帶有噴油器襯套底孔（kǒng）φ30H7和缺口φ35.4H9的柴油（yóu）機氣（qì）缸蓋為試切工件，驗證了不同的去毛（máo）刺工藝方（fāng）案。試（shì）驗前（qián）對試切工件的密封圈凹槽毛刺進行（háng）了觀察和拍照，凹槽（cáo）外側有明顯的毛刺。內窺鏡下切跡處的毛刺如圖7所示。

試驗前對試驗對象的底孔φ30H7進行測量並記錄，底孔（kǒng）直徑合格。

試驗時按規定檢查調整機床，確認去毛刺刀具安裝正確，夾具定位準確，夾緊可（kě）靠，程序和參數正確。

3.1普通（tōng）鉸刀去毛刺效果

首先，使用φ29.99mm擴孔器進行測試。工件（jiàn）在夾（jiá）具中定位夾緊，機床按程序自動運行連續加工10個工件（jiàn）。加工後發現有10個工件的密封圈槽毛刺被（bèi）去（qù）除（chú），但有8個（gè）工（gōng）件的底（dǐ）孔被切割（gē）了兩次（cì）。測量（liàng）後（hòu），底孔的局部直徑超出公差。確定是φ29.99mm去毛刺鉸刀破壞了成品底孔。鉸刀依次磨到φ29.96mm、φ 29.93mm、φ29.90mm，分別加工10個工件。發現主要有兩個結果:①去（qù）除了密封（fēng）圈槽的毛（máo）刺，加工了兩次底孔（kǒng），但去毛刺鉸刀破壞了成品底（dǐ）孔。②底孔完好，但毛刺去除（chú）不徹底。采用鉸刀和浮動柄結合的方式去毛刺，存在底孔兩次加工或（huò）毛刺（cì）去（qù）除（chú）不徹底的問題。這（zhè）種方法不適合批量生（shēng）產。

3.2金剛砂研磨棒的去毛刺（cì）效果（guǒ）

根據用鉸刀去毛刺的經驗，試驗使用了φ29.96mm的金剛砂（shā）磨杆。工件（jiàn）在（zài）夾具中定位夾（jiá）緊，機（jī）床按程（chéng）序自動運行，連續加工10個工件。加工後發現10個工件的（de）密封圈槽外側毛（máo）刺被去除。井底孔壁有明顯的刀痕，是金（jīn）剛砂磨杆的磨痕。經測量，底孔表麵粗糙度（dù）合格，底孔直徑合格，底孔無破損。

進一步觀察（chá）密封（fēng）圈槽的去（qù）毛刺效果，發現10個工件的密封圈槽內側有少量毛刺(見圖8)。根據試驗前對被切割工件密封圈槽毛刺位置的觀察、拍照記錄和金剛砂磨條的結構特征，分析確認了金剛砂（shā）磨條在去（qù）毛刺（cì）過程中，部分外部毛刺被推向了密封圈槽的（de）內側（cè）。

采用金剛砂磨杆（gǎn）和浮動手柄相結（jié）合的方式去毛刺，存在金剛砂磨杆將外毛刺推向密封（fēng）圈槽內側的問題。這種方法不適合批量生產。

3.3彈簧刀（dāo）片的去毛刺（cì）效果

用彈簧片刀（dāo）具去毛刺時，機床和刀具的動作順序（xù）是:機床主軸不（bú）旋轉時，刀具進入密（mì）封圈槽中部→主軸旋轉→主軸前進，去除密封圈（quān）槽一（yī）側的（de）毛刺→主軸後退，去除密封圈槽另一側（cè）的毛刺→刀具回到密封圈槽中部→主（zhǔ）軸（zhóu）停止旋轉→刀具退出（chū）工件。

采用彈簧刀去毛刺方案（àn）。由於加工程序的要求與前兩種方案不（bú）同，所以編製了新的機床運行程序，並對程序和參數進行了調試和測試。實（shí）驗是（shì）用理論加工直徑為30毫米的彈簧（huáng）刀刀具（jù）進行的。工件在夾（jiá）具中（zhōng）定位（wèi）夾緊，機床按（àn）程序自動運行連（lián）續加工10個工件。加工後（hòu）發現10個（gè）工件密封圈槽內的大毛刺被去除，但倒角邊緣仍有（yǒu）小毛（máo）刺。在較大倒角處產生的二次毛刺如圖9所示。

根據試驗前對（duì）試切工件密封圈槽毛刺的觀察、拍照記錄和彈簧（huáng）刀片刀具的特征，確（què）認7個試切件密封圈槽去毛刺效果不完全是由於刀片在到達（dá）倒角邊緣（yuán）前停止（zhǐ）工作（zuò），導致倒角邊緣出現較小的二次毛刺。如果（guǒ）增加（jiā）工（gōng）序，倒角長度會超過圖紙要求，不利於密封。

根（gēn）據第一輪試驗（yàn），重新準備密封環槽無倒角的工件進行試驗。試驗前，觀察並記錄試切工件密封（fēng）圈槽處的毛刺。

使用理論加工直徑為30毫米的彈簧刀，連續加工10個在密封環的凹槽中沒有倒角的工件（jiàn）。加工後用內窺鏡觀察切口，10個工（gōng）件密封圈槽內的毛（máo）刺全部去除。圖10顯示了（le）切口處沒有倒（dǎo）角的去毛刺效果。

解（jiě）剖標本後發現，密封圈槽內外無毛（máo）刺（cì），效果良（liáng）好。

通過對比去毛刺前後的工件，發現（xiàn）在去毛刺的同時，試件也出現了以下情況。

1)環槽邊緣形成0.3~0.5mm的倒角，輪廓均勻，滿足圖案（àn）要求。可以通（tōng）過改變刀具中的（de）彈（dàn）簧片來控製倒角，這是可以接受的。

2)孔壁上形成兩道（dào）劃痕，肉眼可見。用手（shǒu）觸摸時，它們和沒有劃痕的一樣光滑；用（yòng）高精度三坐標掃描儀測量孔壁，劃痕處的數值（zhí）沒有波動。經分析（xī），這兩道劃痕（hén）是刀（dāo）具快進快（kuài）退留下的痕跡，是刀具球形頭(見圖12)與孔壁接觸留（liú）下的痕跡。痕跡的明顯程度（dù）與工件材料（liào）、刀具彈簧的規格等有（yǒu）關。，這是正常現象，不是擦傷。解剖沒有手感，帶襯套氣密測（cè）試，不漏氣，檢查孔徑，去毛刺前後孔徑沒有變化。綜合以上因素，可以（yǐ）判斷劃傷屬於正常現象，工件沒有劃傷，可以接受。

04

批處理驗證

根據去毛刺工藝試驗結果，將彈簧刀去毛刺的工藝方法應（yīng）用於生產線。連（lián）續批量生產300個零件，去毛刺效果好（hǎo）且穩定。

05

結束語（yǔ）

針對（duì）發動機零件密封圈槽內的毛刺（cì）問題（tí），設計並試驗了三種去毛刺工藝方案，試驗程序合理。根（gēn）據工藝（yì）試驗和批量（liàng）加工（gōng）驗證結果，彈（dàn）簧片（piàn）刀具去毛刺效果良好，徹底解決了發動機零件密封圈槽（cáo）內（nèi）的毛刺問（wèn）題。