凯发官网地址 發動機缸蓋缸體內腔噴丸清理線的設計

摘要：采用一般砂芯涂料生產4JB1汽車發動機缸體、缸蓋時，在缸體、缸蓋內腔會有大量粘砂，使得汽缸導熱性降低,從而帶來許多負效應。實驗研究表明，采用合理的噴丸清理工藝，對4JB1發動機缸體、缸蓋鑄件內腔粘砂進行清理，可取得較好的效果。所以有必要在此基礎上建立自動化程度較高的缸體、缸蓋噴丸清理線來適應大批量生產的需要。介紹了解決缸蓋、缸體清理線布置的幾個關鍵技術問題、清理流程、布置及特點。本文由青島鑄造機械廠整理

關鍵詞：噴丸；缸蓋；清理線；布置

某鑄造廠生產的4JB1汽車發動機缸體、缸蓋鑄件由于體積較小，結構復雜，水道狹窄彎曲，工藝出砂孔較少且小等特點，對涂料的要求高。采用進口涂料，價格昂貴；采用一般涂料，則可能造成粘砂并且出砂清理比較困難，經常有大量殘砂存于內腔之中，致使發動機不能正常工作。該鑄造廠現一般采用振擊吹砂方式進行清理，效果不是很好,清理后的缸體缸蓋內腔清潔度經常超標。我們對汽車發動機4JB1缸體缸蓋鑄件內腔進行了噴丸清理試驗，取得了較好的效果。噴丸清砂就是用適當壓力的壓縮空氣,使彈丸以高速
噴射到鑄件表面上,將鑄件表面粘砂清除,從而達到清理的目的[1-2]。

1缸體、缸蓋內腔的噴丸清理實驗

對4JB1缸體、缸蓋鑄件內腔進行噴丸清理實驗后，取得了滿意的效果。圖1為未清砂缸體鑄件局部照片，圖2為清理后的缸蓋鑄件剖面，圖3為清理后的缸體鑄件剖面。由照片可見，缸體、缸蓋內腔、甚至一些極為狹窄的地方均清理得很干凈，不僅清除了粘砂，而且還露出了金屬光澤，達到了非常理想的清理效果[3]，所以有必要在此基礎上建立一條自動化程度較高的噴丸清理線來滿足汽車工業大批量生產的需要，以進一步提高清理質量及勞動生產率。

2清理線布置應解決的關鍵問題

2.1缸蓋、缸體工藝結構分析

圖4、氣缸蓋鑄件圖


圖5、氣缸體鑄件圖

圖4為缸蓋鑄件示意圖，由圖可見，缸蓋的左側面有4個孔，上端面有3個孔。如圖5為缸體鑄件示意圖，由圖可見，缸體的左側面有五個孔,右側面有3個孔。

2.2合理布置清理線應解決的幾個關鍵問題

（1）對工件多孔同步噴射問題。現有噴丸器大多只有一個噴嘴，較多可設置兩個噴嘴，但也不提倡兩個噴嘴同時工作。由于現有噴丸器占地面積不大，因此可采用二合一，三合一(較多)方法，即由2~3個噴丸器組合在一起使用，同步問題可在控制系統上解決，且縮短生產周期。
（2）噴丸量自控和微調問題。由于現有的噴丸器的噴丸量均為手工操作,噴丸量的調節只分四檔,即使較小一檔,其噴丸量也顯過大,不適合缸蓋、缸體這種內腔狹窄的復雜鑄件，所以要采取自動控制,實現噴丸量自控和微調[4]。
（3）噴射方向問題。為減少輸送機上的輔機(翻轉和轉向)，對于缸蓋缸體,根據優化試驗的結果采用兩側分次噴射工藝。
（4）殘留彈丸的清除問題。①采用先噴丸后吹氣工藝；②在輸送線末端設立一個傾倒輔機，該輔機可夾持工件進行搖擺，同時用振動子振擊。
（5）噴嘴對孔問題。由于工件毛坯未經加工,外形尺寸和孔洞間的尺寸存在誤差,給定位帶來一定困難，所以在輸送機上設工件定位和夾緊裝置,以實現噴嘴對鑄件的對孔。
（6）生產節拍問題。按生產綱領計算。
（7）噴射中補充彈丸的問題。采用雙室噴丸器即可解決。
（8）彈丸回收處理系統的問題。現有的拋丸、噴丸設備已具有彈丸回收、提升、分離、分配、加料等功能，可移植到清理生產線上來。

圖6 缸蓋清理線簡圖

3缸蓋缸體噴丸清理線的布置

解決以上幾個關鍵問題后，設計了如圖所示的缸蓋清理線簡圖（見圖6）。由圖可看出，其清理流程為：①將缸蓋置于工作臺上，利用定位及夾緊機構將缸體定好位并夾緊，采用二合一噴丸器對準缸蓋左側兩孔進行噴吹；②將缸蓋輸送到第二個位置同樣定位和夾緊，采用三合一噴丸器對準缸蓋上側面三個孔進行噴吹；③將缸蓋輸送到第三個位置同樣定位和夾緊，采用二合一噴丸器對準缸蓋左側另外兩個孔進行噴吹；④利用缸蓋倒丸裝置將輸送到第四個位置的缸蓋中的剩余彈丸清除掉，從而完成缸蓋的一個清理循環。
從缸體與缸蓋工藝結構上的差異不難得出，缸體清理線簡圖與缸蓋類似，只需將缸蓋清理線圖上第二位置的上側頂吹改為右側噴吹、第三個位置的左側噴吹中的二合一噴丸器改為三合一噴丸器即可。

4缸蓋清理線特點

該清理線有以下特點：①缸蓋為流水線清理，適合汽車工業大批量生產；②清理線為按一定節拍進行的、多工位的、全自動的、通過式的布置；③具有噴丸、清理彈丸、丸砂分離、彈丸提升、輸送分配、向噴丸口加料等多種功能；④清理過程與除塵過程同時自動進行，使車間達到環保要求；⑤噴丸工作壓力，噴丸時間可在線調整，噴丸量可實現微調。

5結論
所設計的缸蓋、缸體噴丸清理線布置不僅可提高鑄件清理質量和勞動生產率，操作方便，大大減輕工人勞動強度，而且可改善工作環境，減少環境污染，符合綠色設計要求，值得應用和推廣。
參考文獻：

[1]沈國良．噴丸清理技術[M]．北京：化學工業出版社，2004．
[2]吳俊郊．鑄造設備[M]．北京：中國水利出版社，2008．
[3]夏翔，耿茂鵬，謝世坤．4JB1發動機缸體缸蓋噴丸清理試驗研究[J]．煤礦機械，2006，27（9）：57-58．