活塞環(huán)刮片修口裝置及其思考

施建民，彭國強(qiáng)，張偉敏

(上海匯眾汽車制造有限公司，上海200122)

0 引言

桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)中的組合油環(huán)總成，由起刮油作用的刮片與產(chǎn)生徑向、軸向彈力，并支撐刮片的襯簧組成。其中的刮片，使用2.53 mm×0.51 mm日本進(jìn)口成型鋼帶，在德國進(jìn)口刮片繞圓機(jī)上連續(xù)繞圓成筒，然后進(jìn)行內(nèi)、外圓面鍍鉻，再整筒裝夾到德國進(jìn)口刮片半自動(dòng)開口機(jī)上，磨開口及倒開口角，接著在德國進(jìn)口雙軸活塞環(huán)珩磨機(jī)上進(jìn)行外圓面的珩磨。后續(xù)再經(jīng)過超聲波清洗、回火爐定型和發(fā)黑等工序加工而成。

在使用德國進(jìn)口刮片半自動(dòng)開口機(jī)，完成磨開口及倒開口角工序時(shí)，主要有以下幾種情況會(huì)造成活塞環(huán)刮片產(chǎn)生2%～3%的不合格品:(1)使用國產(chǎn)1.5 mm厚開口砂輪磨開口，當(dāng)兩邊砂粒鋒口磨損有差異時(shí)，會(huì)導(dǎo)致兩邊磨削力不均勻，使得整筒開口處形成不規(guī)則的偏轉(zhuǎn)，造成刮片倒開口角的單邊;(2)脆性材料的鍍鉻層受到砂輪磨削的沖擊，有時(shí)會(huì)有剝落產(chǎn)生;(3)在開口和開口角外圓面，鍍鉻層較嚴(yán)重的單邊銳角，在珩磨工序中，也會(huì)產(chǎn)生剝落。

一種新的活塞環(huán)刮片修口裝置，它通過修磨刮片開口來修復(fù)活塞環(huán)刮片，提高了刮片的產(chǎn)出率。

1 活塞環(huán)刮片修口裝置

1.1 活塞環(huán)刮片修口裝置的組成和工作原理

活塞環(huán)刮片修口裝置由四個(gè)部分組成:(1)工作臺(tái)和角度調(diào)整部分;(2)導(dǎo)向和修磨量調(diào)整部分;(3)刮片定位和間隙調(diào)整部分;(4)開口整理部分。活塞環(huán)刮片修口裝置如圖1所示。

它的工作原理是:首先，將一疊整理好的刮片9，開口對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)向板5放入修口模6。在批量修磨前，一次性調(diào)整偏芯輪8，使修磨后刮片的閉口間隙達(dá)到所需的值。其次，逆時(shí)針方向調(diào)節(jié)理口輪7，使工件右邊開口端貼緊導(dǎo)向板5。然后，根據(jù)砂輪磨損情況，調(diào)節(jié)絲桿柄11上的刻度，以調(diào)整修磨量。最后，手動(dòng)將修口模6推向砂輪，修磨活塞環(huán)刮片開口處，完成后退出。

使用活塞環(huán)刮片修口裝置修磨刮片，在φ81環(huán)規(guī)中測(cè)得的閉口間隙的數(shù)據(jù)，都在工藝文件要求的0.4～1.4 mm的范圍內(nèi)。

1.2 活塞環(huán)刮片修口裝置的特點(diǎn)和啟示

活塞環(huán)刮片修口裝置的特點(diǎn)是:(1)活塞環(huán)刮片很薄、自由狀態(tài)開口尺寸為1.5～4 mm很小，開口處不能也不作修磨。而本裝置，把活塞環(huán)通常用外圓面作為定位來進(jìn)行的修口加工，改成用內(nèi)圓面作定位來進(jìn)行，使活塞環(huán)刮片開口處的修磨得以實(shí)現(xiàn);(2)偏芯輪調(diào)節(jié)活塞環(huán)刮片的內(nèi)撐力和閉口間隙的大小，就可用普通砂輪來對(duì)刮片開口處進(jìn)行磨削加工;(3)本裝置修磨量可調(diào)，精度有保證。

從活塞環(huán)刮片修口裝置得到的啟示有:(1)德國進(jìn)口刮片半自動(dòng)開口機(jī)，使用兩種不同的砂輪，一次整筒裝夾工件，通過兩次磨削來完成磨開口及倒開口角。倒角砂輪的使用壽命很長，17年來我們一直使用進(jìn)口的倒角砂輪。而開口砂輪，它的消耗非常大，國產(chǎn)化開口砂輪雖然沒有進(jìn)口的好，從經(jīng)濟(jì)等角度考慮，多年來我們一直在使用國產(chǎn)的開口砂輪。這就是活塞環(huán)刮片，在開口工序產(chǎn)生2%～3%不合格品的最主要原因，也是本裝置產(chǎn)生的理由。(2)活塞環(huán)刮片開口處不能也不作修磨，根據(jù)需要，用活塞環(huán)刮片的內(nèi)圓面來作定位，使活塞環(huán)刮片開口處的修磨得以實(shí)現(xiàn)。

2 活塞環(huán)刮片修口裝置引發(fā)的思考

活塞環(huán)刮片修口裝置，是在使用國產(chǎn)開口砂輪后，對(duì)刮片開口工序產(chǎn)生2%～3%不合格品的一個(gè)補(bǔ)救辦法。作為一個(gè)國內(nèi)活塞環(huán)老企業(yè)，又引進(jìn)了國外先進(jìn)的活塞環(huán)技術(shù)和設(shè)備，而現(xiàn)在幾乎被活塞環(huán)行業(yè)所忘卻，這個(gè)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，是值得大家借鑒的。借此機(jī)會(huì)，在這里對(duì)我們的活塞環(huán)技術(shù)引進(jìn)和國產(chǎn)化等問題作一些思考。

我們是一家老的國內(nèi)活塞環(huán)企業(yè)，1983年由4家上海的活塞環(huán)企業(yè)合并組建而成。通過“八五”技術(shù)改造，以及1992年與德國格茨公司 (圖2)的3個(gè)技術(shù)引進(jìn)合同，引進(jìn)了桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)技術(shù)、鑄鐵環(huán)生產(chǎn)線設(shè)備和鋼帶組合油環(huán)生產(chǎn)線設(shè)備，并完成了相應(yīng)的配套技術(shù)改造，開始配套生產(chǎn)桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)。

2.1 活塞環(huán)技術(shù)引進(jìn)的背景

黨的十一屆三中全會(huì)以來制訂的“對(duì)內(nèi)搞活，對(duì)外開放”的經(jīng)濟(jì)政策，引導(dǎo)整車行業(yè)積極引進(jìn)外資和國外先進(jìn)技術(shù)，汽車生產(chǎn)大幅度增長。汽車零部件行業(yè)也跟隨整車，引進(jìn)了國外先進(jìn)技術(shù)，實(shí)施了轎車零部件國產(chǎn)化，并開始按規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)和組織生產(chǎn)，出現(xiàn)了以引進(jìn)技術(shù)為主，自主開發(fā)為輔的發(fā)展趨勢(shì)。

第八個(gè)五年計(jì)劃 (1991～1995)不僅首次把“加快發(fā)展轎車工業(yè)和轎車零部件工業(yè)，提高配套能力和國產(chǎn)化程度”列入國家計(jì)劃，還明確了“重點(diǎn)建設(shè)一汽、二汽和上海的合資轎車項(xiàng)目”。

1985 年3 月，上海大眾以合資方式引進(jìn)德國大眾桑塔納的整車制造技術(shù)，開始生產(chǎn)桑塔納轎車。1987年，桑塔納轎車零部件國產(chǎn)化率僅為2.7%。當(dāng)時(shí)國家制定了有關(guān)政策:國產(chǎn)化率達(dá)到40%以上，就可以自由進(jìn)口;國產(chǎn)化率在60%以上，進(jìn)口的稅可以減半。為提高國產(chǎn)化水平，汽車零部件廠進(jìn)行了全面的技術(shù)改造，到1995年，桑塔納轎車零部件國產(chǎn)化率已達(dá)到88%。

據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，1978年至1998年我國汽車行業(yè)引進(jìn)技術(shù)671項(xiàng)。其中，整車技術(shù)52項(xiàng)、摩托車技術(shù)35項(xiàng)、零部件技術(shù)及其他工藝科研專項(xiàng)技術(shù)584項(xiàng)。

我們的活塞環(huán)技術(shù)改造和技術(shù)引進(jìn)，也就是在上述大背景下進(jìn)行的。從1991年7月開始實(shí)施，到1994年5月基本完成，主要包括:(1)建筑工程;(2)桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)配套技術(shù)改造;(3)桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)鑄工車間配套技術(shù)改造;(4)引進(jìn)鋼帶組合油環(huán)生產(chǎn)線設(shè)備和檢測(cè)儀器;(5)增添近60臺(tái)套國內(nèi)設(shè)備;(6)環(huán)境保護(hù)和三廢治理等。

2.2 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

我們從一個(gè)新中國成立以前就開始生產(chǎn)活塞環(huán)的國內(nèi)活塞環(huán)老牌企業(yè)，在“八五”期間又引進(jìn)了國外先進(jìn)的活塞環(huán)技術(shù)、加工工藝和成套加工設(shè)備，到現(xiàn)在幾乎被活塞環(huán)行業(yè)所忘卻。我們的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，值得大家借鑒。

造成這一局面的主要原因有:(1)在技術(shù)改造和技術(shù)引進(jìn)時(shí)，僅為配套上海大眾桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)而進(jìn)行。結(jié)果后來，不僅不能被其他汽車生產(chǎn)企業(yè)選作活塞環(huán)的供應(yīng)商，更不能被列入活塞環(huán)的國際采購行列;(2)1995年并入一整車制造企業(yè)后，新企業(yè)一直想把活塞環(huán)產(chǎn)品，通過合資嫁出去，但一直沒有結(jié)果。隨著新企業(yè)產(chǎn)品戰(zhàn)略的調(diào)整，最后，只生產(chǎn)上海大眾桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)了;(3)活塞環(huán)制造過程所涉及需要環(huán)保的鑄造與鍍鉻等工藝，以及勞動(dòng)力成本等因素，對(duì)位于大城市的活塞環(huán)企業(yè)，有很大影響。

2.3 活塞環(huán)企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)和啟示

許多活塞環(huán)企業(yè)十多年來，通過對(duì)外合資合作和技術(shù)引進(jìn)，在產(chǎn)品開發(fā)、加工工藝和加工設(shè)備等方面，取得了長足的進(jìn)步。而現(xiàn)在，特別是2004年新的汽車產(chǎn)業(yè)政策取消汽車零部件企業(yè)投資股比的限制以來，國內(nèi)活塞環(huán)行業(yè)的形勢(shì)又發(fā)生了根本性的變化，外資控股或獨(dú)資的傾向比較嚴(yán)重。

首先，國際知名的活塞環(huán)生產(chǎn)企業(yè)，如屬于美國輝門公司(FEDERAL MOGUL)的德國格茨公司 (GOETZE)、日本理研公司 (RIKEN)、日本活塞環(huán)公司 (NPR)、日本帝國活塞環(huán)公司 (TP)、美國密封動(dòng)力公司、美國正圓公司和韓國柳成活塞環(huán)公司等，它們之中已有6家進(jìn)入中國。成立的合資企業(yè)或獨(dú)資企業(yè)有廈門理研工業(yè)、安慶帝伯格茨、理研汽車配件 (武漢)、日環(huán)汽車零部件制造 (儀征)、海斯汀發(fā)動(dòng)機(jī)零部件(常州)和柳伯安麗等。這些國際知名的活塞環(huán)生產(chǎn)企業(yè)，將中國作為活塞環(huán)產(chǎn)品的生產(chǎn)基地，占據(jù)著國內(nèi)活塞環(huán)高端市場(chǎng)80%以上的市場(chǎng)份額，已經(jīng)形成壟斷，并向汽車零部件的組件集成化發(fā)展，以進(jìn)一步做大做強(qiáng)。

其次，儀征雙環(huán)、安慶帝伯格茨、福建東亞、南京飛燕、長沙正圓、石家莊金剛集團(tuán)和福州奧特帕斯等活塞環(huán)企業(yè)在國內(nèi)市場(chǎng)上占有較大的市場(chǎng)份額，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競爭力。

再次，合資企業(yè)和獨(dú)資企業(yè)的活塞環(huán)產(chǎn)量占全國活塞環(huán)總產(chǎn)量的40%以上。另外，儀征雙環(huán)和安慶帝伯格茨的年實(shí)際產(chǎn)量超過1億片，在國內(nèi)行業(yè)中處于領(lǐng)先地位。

因此，擁有高技術(shù)的活塞環(huán)合資企業(yè)和獨(dú)資企業(yè)，以及占有較大市場(chǎng)份額的民族品牌的活塞環(huán)企業(yè)，都具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競爭力。

3 結(jié)束語

(1)用活塞環(huán)刮片的內(nèi)圓面來作定位，使活塞環(huán)刮片開口處的修磨得以實(shí)現(xiàn)，這提高了刮片的產(chǎn)出率。

(2)在技術(shù)改造和技術(shù)引進(jìn)時(shí)，不能單純地為配套而配套。要努力成為更多汽車生產(chǎn)企業(yè)的供應(yīng)商，甚至要積極地加入到國際采購的行列。

(3)擁有高技術(shù)的活塞環(huán)合資企業(yè)和獨(dú)資企業(yè)，以及占有較大市場(chǎng)份額的民族品牌的活塞環(huán)企業(yè)，都具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競爭力。

【1】季建華.運(yùn)營管理［M］.上海:上海人民出版社，2004.

【2】陳玉金.汽車活塞環(huán)行業(yè)的冷思考與前景展望［J］.內(nèi)燃機(jī)與配件，2011(3):46－48.

【3】陳玉金.活塞環(huán)市場(chǎng)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)［J］.汽車與配件，2010(4):74－76.

【4】史舒.中國汽車工業(yè)對(duì)外合作回顧［N］.中國商報(bào)，2002－06－07(98).

【5】中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì).2008中國汽車零部件行業(yè)年度工作報(bào)告［EB/OL］.［2009 －01 －10］.http://www.caam.org.cn/xiehuidongtai/20090110/1805022457.html.