發動機零部件密封環槽部位去毛刺（cì）工藝

01

前言

密封（fēng）槽是（shì）發動機（jī）零件廣泛使用的密封結構，對保證發（fā）動機零件水腔、油路（lù）等部位的密封起著重要作用。典型的密封環槽結構(見（jiàn）圖1)包括氣（qì）缸蓋噴油器襯套底孔的環槽等。

在生產（chǎn）過程中（zhōng）發現，環槽加工過程中產生的毛刺（cì）(見圖2)較多，在裝（zhuāng）配過程中會（huì）劃傷密封圈等（děng）零件，導致缸蓋腔密封失效漏水。

通過在環（huán）槽上加倒角，在一定程度上達到去毛刺的效果。但是，由於（yú）開槽工具的製造精度和磨損，增加倒角並（bìng）不能（néng）完全去除環槽處的毛刺。為此，一些專家（jiā）和（hé）工程（chéng）師對發（fā）動機零件去毛刺的方（fāng）法和技術進行了研究和探索[1-3]。

以氣缸蓋噴油器襯套底（dǐ）孔環形槽為（wéi）例，研究了環形槽的去毛刺工藝，比較了不同（tóng）去毛（máo）刺工藝的效果和穩定性（xìng），確定（dìng）了適合大批量生產線的去毛（máo）刺工藝（yì），徹底（dǐ）消除了毛刺帶來的質量隱患，降低了工藝廢品（pǐn）率，提高了產品（pǐn）質（zhì）量。

02

去毛刺工（gōng）藝設計

根據環槽毛刺特征和生產線現狀，綜合考慮工（gōng）藝方法的成本和（hé）效率，分析確定了以下三種去毛刺工（gōng）藝方法進行試（shì）驗。

2.1普通鉸刀與浮動柄結合的過程

浮動去（qù）毛刺鉸刀的結構如圖3所示，主要由浮動手柄、連杆和（hé）鉸刀組成。具體使用（yòng）方法是將擴孔器安裝（zhuāng）在浮（fú）動（dòng）手柄中。加工時，刀具有一（yī）定的（de）浮動空間。在浮（fú）動（dòng）過程中，刃口切斷毛刺。

2.2金剛砂（shā）研磨棒與浮動手柄結合（hé）技術

如圖4所（suǒ）示，金（jīn）剛砂（shā）磨條的毛刺刀具結構（gòu）主要由浮動手柄、連杆和金（jīn）剛砂磨條組成。其中金（jīn）剛砂磨條（tiáo）是常用的手工去毛刺工具，但其工作量大、生產（chǎn）效率低、去毛刺效果一致性差，難以滿足大批量生產的需要（yào）。改造後的金剛砂（shā）磨杆（gǎn）與浮動手柄配合，實現了設（shè）備的自動去毛刺。

2.3彈簧片去毛刺工藝（yì）

如圖5所示（shì），壓刃去毛刺工具（jù）的結構主要由（yóu）硬質合金刀片、銷軸、彈簧片、緊固帶、螺釘、刀杆和刀體組成。刀片可以繞軸旋轉，彈簧產（chǎn）生的彈力保證切（qiē）削過程中刀刃（rèn）壓住（zhù）環（huán）槽邊緣（yuán）(工件的毛刺部分)，定點去除（chú）毛刺。帶有彈簧按（àn）壓和可旋轉刀片的（de）物理工具如圖6所示。

03

去毛（máo）刺工藝的實（shí）驗驗證

以（yǐ）帶有噴油器襯套底孔φ30H7和缺口（kǒu）φ35.4H9的柴油機氣（qì）缸（gāng）蓋為試切工件，驗證了不同的去毛刺工藝（yì）方案。試驗（yàn）前對試切工（gōng）件的密封圈凹槽毛刺進行了（le）觀察和拍照，凹槽外側有明（míng）顯的毛（máo）刺。內窺（kuī）鏡下切跡處的毛刺如圖7所示。

試驗前對試驗對象的（de）底孔φ30H7進行測量（liàng）並記錄，底孔直（zhí）徑合格。

試驗時按規定檢查調整機床，確認去毛刺刀（dāo）具安裝（zhuāng）正確，夾具定位準確，夾緊可靠，程序和參數（shù）正（zhèng）確。

3.1普（pǔ）通鉸刀去毛刺效果

首先，使用φ29.99mm擴孔器進行測（cè）試。工（gōng）件在夾具中（zhōng）定位夾緊（jǐn），機床按程序自動運行連續加工10個（gè）工件（jiàn）。加工後發現有10個工件的密（mì）封圈槽毛刺被去除，但有8個工（gōng）件的底孔被切割了兩次（cì）。測量後，底（dǐ）孔的局部直徑超出公（gōng）差。確定是φ29.99mm去毛刺鉸刀破壞了成品底（dǐ）孔。鉸刀依次磨到φ29.96mm、φ 29.93mm、φ29.90mm，分（fèn）別加工10個工件。發現主（zhǔ）要有兩個結（jié）果:①去除了密封圈槽的毛刺，加工了兩次底孔，但去毛刺鉸刀破壞了成（chéng）品底孔。②底（dǐ）孔（kǒng）完好，但毛刺去除不徹底。采用鉸刀和浮動柄結合的方式去毛刺，存在底孔兩次加工（gōng）或毛刺去除不徹底的問（wèn）題。這種方法（fǎ）不適合批量生（shēng）產。

3.2金剛砂研磨棒（bàng）的去毛（máo）刺效果

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。工件在夾具中定位夾緊，機床按程序自動運行（háng），連續加（jiā）工10個工件。加（jiā）工（gōng）後發現10個工件的密（mì）封圈槽外側毛刺被去除。井底孔壁有明顯的刀痕（hén），是金剛砂磨杆的磨痕。經（jīng）測量，底孔表麵粗糙度合格，底孔直（zhí）徑合格，底孔無破損。

進一步觀察密封圈槽的去毛（máo）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（guān）察、拍照（zhào）記錄（lù）和金剛砂磨條的結構特征，分（fèn）析確認了（le）金剛砂磨條在去毛刺過程中，部分外部毛刺被推向了密封圈（quān）槽的內側。

采用金剛砂磨杆和浮動手柄相結合的方式去毛刺，存在金剛砂磨杆將外（wài）毛刺推向密封圈槽（cáo）內側的問題。這種方法不適合批（pī）量生產。

3.3彈簧刀片的去毛刺效果

用彈簧（huáng）片刀具去毛刺時，機（jī）床和刀具（jù）的動作順序是:機床主軸不旋轉時，刀具進入密封圈槽中部→主軸旋轉→主軸前進（jìn），去除密封圈槽一側（cè）的毛刺→主軸後退，去除密封圈槽另一側的毛刺→刀具回到（dào）密封圈槽中部→主軸停止旋轉→刀（dāo）具退出工件。

采用彈簧刀（dāo）去（qù）毛（máo）刺方案。由於加工程序的要（yào）求（qiú）與前兩種方案不同，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。實驗是用理論加（jiā）工直徑為30毫米的彈簧刀刀具進行的。工件在夾具中定位夾緊，機（jī）床按程序自動運行連續加工10個工件（jiàn）。加工（gōng）後發現10個工件密封圈槽（cáo）內（nèi）的大毛刺（cì）被（bèi）去除，但倒角邊緣仍（réng）有（yǒu）小毛刺。在較大倒角處（chù）產生的二次毛刺如圖9所示。

根據試驗前對試切工件密封圈（quān）槽毛刺的觀察、拍（pāi）照記錄和彈簧刀片刀具的特征，確認7個試（shì）切件密封圈槽去毛刺效果不完全（quán）是由於刀片在到達（dá）倒角邊緣前停止工作，導致倒角邊緣（yuán）出現較小的二次毛刺（cì）。如果增加工序，倒角長度會超過圖紙要求，不利於密封。

根據（jù）第一輪試驗，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圈槽處的毛刺。

使用理論加工直徑為30毫米的彈簧刀（dāo），連續加（jiā）工10個（gè）在密封環的凹（āo）槽中沒有倒角的工件。加（jiā）工後用內窺鏡觀察切口，10個工件密封圈槽內的毛刺全（quán）部去除。圖10顯示了切口處沒有倒角的去毛刺效果。

解剖標（biāo）本後發現，密封圈槽內外無（wú）毛刺，效果良好。

通過對比去毛刺前後的（de）工件，發現在去毛（máo）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（dǎo）角（jiǎo），輪廓均勻，滿足圖案要求。可以通過改變刀具中的彈簧片來控製倒角，這（zhè）是可以接受的。

2)孔壁上形成（chéng）兩道（dào）劃痕，肉眼可見。用手（shǒu）觸摸時（shí），它們和沒有劃痕的一樣光滑；用高精度（dù）三坐標掃描儀測量孔壁，劃痕處的數值沒有波動。經分析，這兩道劃痕是刀具（jù）快進快退留（liú）下的痕跡，是刀（dāo）具球形頭(見圖12)與孔壁接觸（chù）留下的（de）痕跡。痕跡的明顯程度與工件材料、刀具彈簧的規格等有關。，這是正常現象，不是擦傷。解剖沒有手感（gǎn），帶襯（chèn）套氣密測試，不（bú）漏氣，檢查孔徑，去毛刺（cì）前後孔徑沒有變化。綜合以（yǐ）上因素，可以判斷劃傷（shāng）屬於正常現象，工件沒有劃傷（shāng），可（kě）以接受。

04

批處理驗證

根據去毛刺工藝試驗結果，將彈簧刀（dāo）去毛刺的工藝方法應用於生產線。連續批量（liàng）生產300個（gè）零件，去毛刺效果好且穩定。

05

結束語

針對發動機零件密封圈槽內的毛（máo）刺問題，設計並試驗了三種（zhǒng）去毛刺工藝方案，試驗程序合理。根據工藝試驗和批（pī）量加工驗證結果，彈簧片刀具去毛刺效果良好，徹底解決了發動機零件密封圈槽內的毛刺問（wèn）題。