关于离线注压浸渗式防流挂涂胶机构在发动机制造中的应用

竭尽超，杨风

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）

关于离线注压浸渗式防流挂涂胶机构在发动机制造中的应用

竭尽超，杨风

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）

主要介绍了一种新型离线注压浸渗式防流挂涂胶机构的工作原理及该技术在发动机制造领域中的成功使用案例，对该机构的核心零部件进行了深入探讨，阐述了该机构在确保高效、高柔性、涂胶均匀性等制造中的控制手段，并为大批量生产的机加工行业实施自动涂胶提供了借鉴。

缸盖；涂胶机构；注压浸渗式；防流挂

缸盖水套是发动机冷却系统的重要组成部分，其密封性能，关系到水泵能否以一定的压力连续不断地将数量足够的冷却水供入缸体缸盖水腔，从而达到降低发动机运转温度的目的[1]。缸盖水套密封堵盖，是实现发动机冷却密封循环的“门神”。由此而见，缸盖水堵孔堵盖涂胶的质量，是缸盖制造的一项关键工艺。但当缸盖涂胶设备故障时，为保证生产线产量正常输出，需要一种能够满足涂胶质量、节拍要求、便携性等要求的设备。

1　缸盖最终试漏压装线的设备及工艺

公司发动机工厂的缸盖线，采用国内某大型设备公司生产的缸盖最终试漏压装线来完成水堵涂胶、堵盖压装、钢球压装并对水道、油道、燃烧室及GER孔进行最终试漏[2]。

公司的最终试漏机采用双通道式结构，兼容生产三种机型的缸盖试漏工作，该试漏机共有8个工位，分别为：上线、手动拧紧凸轮轴盖螺栓、机型探测工位、水堵孔涂胶和水堵盖压装、钢球压装、试漏工位、合格打标、下线。具体如图1所示。

图1　最终试漏机工艺流程图示

2　手动涂胶的风险

发动机工厂机加工生产线缸体/缸盖最终试漏机工位，由试漏机使用气动伺服装置驱动涂胶枪实现对缸体/缸盖水堵孔自动涂乐泰胶[3]。在实际生产运行中，当涂胶工位故障时，为保证生产线的正常输出，常常需要操作工采用手动涂胶的方法对水堵孔进行涂胶[4]。采用手动涂胶无法保证涂胶质量，并且操作过程造成大量的胶水滴漏，造成极大的浪费的同时也存在胶水对人体以及设备腐蚀的安全隐患，部分工厂出于保证产品质量考虑禁止使用手动涂胶这种方式。

当最终试漏涂胶工位设备故障时，为保证产能不受影响，目前车间采用手动方式涂胶，该方式会存在以下风险：

（1）涂胶位置深浅不一，影响密封效果；

（2）水堵孔内壁涂胶不均匀，密封效果不良，容易引发水套泄露，影响耐久性；

（3）涂胶量较多，多余的胶流至水道中影响冷却水成分，影响冷却效果；同时造成乐泰胶成本增加。

（4）在胶棒蘸胶过程中胶水易接触操作者皮肤和设备表面，带来腐蚀的伤害，如图2所示。

图2　手动方式涂胶

3　离线注压浸渗式防流挂涂胶机构工作原理

3.1离线涂胶机构工作原理

针对手动涂胶带来的水堵孔密封效果差的情况，本人主导设计研究了一种离线式注压浸渗式防挂流涂胶机构，该机构由胶罐、涂胶控制器、自动点胶阀、可拆卸式涂胶头、连接胶管、压缩空气连接管等机构组成（见图3），使用胶管连接胶罐、点胶阀、涂胶头，采用气压压力驱动胶水流动，使用涂胶控制器控制点胶阀的开启和关闭，通过控制器上的旋钮可以调节涂胶量的大小。该注压浸渗式防流挂涂胶机构自设计之初直至使用至今，对提升缸体/缸盖水堵孔的涂胶质量做出了巨大贡献，且结构简单，易于操作。

图3　离线注压浸渗式防流挂涂胶机构结构图

在需要进行手动涂胶时，将胶瓶放入压力罐后，将压力罐拧紧，将控制器接通电源和气源，将胶罐接通气源，气源设定控制压力为40 kPa.根据胶水的黏度选用对应目数的过滤布组装好涂胶棒，并通过螺纹与出胶管连接，涂胶棒头部采用蜂窝网式过滤棉包裹，完成后即为完整的手动涂胶工具。踩踏控制器的踏板开关一次即可排胶，观察涂胶棒头蜂窝网式过滤棉上裹附有均匀的胶水后，将注压浸渗式防流挂涂胶机构棒头放入水堵孔内，来回旋转15°，即可将胶水涂在已加工面上完成涂胶。

手工涂胶方案操作方法：原有的手工涂胶方式依靠员工来控制涂胶深度并且手动通过棒状涂胶头将胶水粘附，再放入水堵孔中旋转180°，将胶水粘附在水堵孔已加工面上，无法控制涂胶量且易滴胶造成浪费。

注压浸渗式防流挂涂胶机构操作方法：将胶罐接通气源，将控制器接通电源和气源，将涂胶头插入水堵孔内部使支撑面与水堵孔已加工面贴合，踩下控制器踏板，胶水达到一定压力后从出胶口出胶，将涂胶头来回旋转15°，即可将胶水涂在已加工面完成涂胶。

3.2浸渗式防挂流涂胶头工作原理

胶水浸渗防流挂原理说明：注压浸渗式防流挂涂胶机构涂胶头分为上胶棒（7）、下胶棒（9），通过内螺纹（8）联接为一个整体，该胶棒机构内部含有胶水通道（10），当胶水压力达到一定程度时胶水可以通过过滤网（5），到达出胶孔（1）处，在出胶孔内部和外部均加有蜂窝网式过滤棉，用于吸附胶水，防止胶水滴漏，过滤网（5）采用80目（每平方英寸面积上有80个孔）的过滤规格，可保证不需要涂胶时胶水通道阻断，胶水无法因自重而流出。出胶孔为直径1 mm的10个小孔，分布于较塞头直径小1 mm的环形槽内，环形槽内还包裹有蜂窝网式过滤棉（见图4）。该注压浸渗式防流挂涂胶机构棒体用螺纹连接，拆装简单，易于清洁，避免在不使用时胶水腐蚀涂胶机构，造成部件损坏。

图4　涂胶头结构示意图

该注压浸渗式防流挂涂胶机构采用过滤布通过压力渗透，并且在涂胶头处有蜂窝网式过滤棉进行吸附挂胶，避免胶量流失滴漏；同时可根据不用黏度的胶水，选用适当目数的过滤布进行组合，进一步扩大了该涂胶机构使用面；使用该涂胶头根据水堵孔的位置加工出一个定位台阶可明显提升涂胶位置准确性、涂胶效果等涂胶质量，实现了水堵孔的良好密封，提高了发动机耐久性运行性能；使用该注压浸渗式防流挂涂胶机构涂胶可大大减少乐泰胶的使用量，降低制造成本；该注压浸渗式防流挂涂胶机构操作步骤简单，方便快捷，大大提高了工作效率。

4　该机构在发动机加工制造中的效益体现

该注压浸渗式防流挂涂胶机构自设计之初直至使用至今，对提升缸体/缸盖水堵孔的涂胶质量做出了巨大贡献，且结构简单，易于操作，对于发动机缸体缸盖加工制造系统有明显的经济效益，具体如下：

（1）手动使用棒状涂胶，涂胶量大易造成浪费，一瓶乐泰胶仅能涂100个缸盖左右，使用注压浸渗式防流挂涂胶机构涂胶后一瓶乐泰胶可涂至少400个缸盖，当前缸盖线年产量为130万，根据设计85%的开动率计算，约130万*15%=19.5万缸盖需手动涂胶，乐泰胶单价为400元/瓶，节约乐泰胶的成本为58.5万元/年（195 000*3/4*400）

（2）原有手动涂胶深度完全由人工控制，无法保证深度的一致性，涂胶位置过深时无法起到密封作用，水堵孔存在潜在泄漏风险，影响发动机的耐久性运行性能。使用注压浸渗式防流挂涂胶机构涂胶可明显提升涂胶位置、涂胶效果等涂胶质量，实现了水堵孔的良好密封，提高了发动机耐久性运行性能。

（3）原有手动涂胶方式需人工使用胶棒粘附胶水，造成涂胶量的不均匀，使水堵孔存在潜在泄漏风险，影响发动机的耐久性运行性能。使用注压浸渗式防流挂涂胶机构采用过滤布通过压力渗透，并且在涂胶头处有蜂窝网式过滤棉进行吸附挂胶，有效地避免胶量流失和滴漏，与此同时均布的10个¢1 mm的出胶口能有效保证孔内圆各截面涂胶量的均匀，大大减少乐泰胶的使用量，降低制造成本。

（4）原有手动涂胶方式需人工转动胶棒180°，造成员工劳动强度的增加，使用新型涂胶头后降低员工劳动强度，更符合人机工程。使用注压浸渗式防流挂涂胶机构，踩踏充注压力踏板开关后将注压浸渗式防流挂涂胶机构棒头放入水堵孔内，来回旋转15°，即可将胶水涂在已加工面上完成涂胶。操作简单，采用螺纹连接组合棒体还易于拆卸清洁和更好过滤布网。

（5）原有手动涂胶量出胶量大，多余的胶掉入水套中，装机后混入冷却液中造成客户抱怨。用注压浸渗式防流挂涂胶机构，不滴胶漏胶，涂胶质量有保障，能够提高客户的满意度。

5　结束语

本文通过一种新型离线注压浸渗式防流挂涂胶机构的设计，成功解决了最终试漏机故障时手动涂胶带来的涂胶质量不稳定、涂胶厚度不均匀、操作工劳动强度大等问题，极大地提升了设备的运行效率。此类问题在国内外相关设备的功能使用中，有一定的普遍性，对若干疑难问题的分析解决，对于泄漏测试设备和压装设备的设计及验收工作有借鉴意义。

[1]朱正德，徐涛.气门／缸盖阀座间气密性检测的研究[J].汽车科技，2004，（3）：37-40.

[2]朱正德，徐涛.关于气门／缸盖阀座间气密性检测的几个技术问题[J].中国测试技术，2003，（6）：30-32.

[3]关伟宏，宋宝玉.泄漏检测方法及试漏机设计中的几个问题[J].机械工程师，2003，（3）：29-30.

[4]郑彤，关章华.泄漏检测技术在生产应用中问题的探讨[J].组合机床与自动化加工技术，2000，（1）：42-44.

The Application of One Type of Offline Pressure Impregnation Injection Flow Glue Equipment in Engine Manufacturing

JIE Jin-chao，YANG Feng
（SAIC-GM-Wuling Automobile Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

Mainly introduced a new type of injection pressure impregnation prevent sagging coating structure working principle and the technology in the field of engine manufacturing successful use of case studies，in-depth discussion of the institution’s core parts，elaborated the organization to ensure efficient and high plasticity，and manufacturing of control means such as coating uniformity，and implementation of automatic glue for mass production of machining industry provides the reference.

cylinder head；glue；note pressure impregnation；prevent sagging

TG246

A

1672-545X（2016）10-0172-03

2016-07-16

竭尽超（1986-），男，黑龙江齐齐哈尔人，助理工程师，本科，研究方向：机械工程及自动化；杨风（1986-），男，河南商丘人，中级经济师，本科，研究方向：机械工程及自动化。