汽車干燥儲液器筒體的生產工藝研究

新昌技師學院 浙江新昌 312500

1 干燥儲液器概述

干燥儲液器是汽車空調系統中的重要組件［1］，主要包括筒體、干燥袋和密封過濾器組件。筒體采用細長形鋁管件一端密封制成，干燥袋放置于筒體內，由密封過濾器組件密閉。密封過濾器組件一端的筒體側面設有進口和出口，與冷凝器集液管相連通。因此，筒體是干燥儲液器質量的關鍵因素之一。筒體包括筒管和下壓蓋，現有的生產工藝中，筒管經自動下料機下料后由車床車削成型，并在筒管的后端采用下壓蓋固定焊接密封。這一生產工藝中存在車削后內外表面容易氧化的現象，后續焊接前需要化學清洗，清洗不凈時容易使下壓蓋焊接產生虛焊，導致質量事故。并且化學清洗對環境的影響較大，容易造成嚴重的環境污染，增加企業生產成本。為此，此項工藝改革已經勢在必行。

筆者結合生產實際情況，介紹一種自動化程度高、無污染的低成本汽車干燥儲液器筒體生產工藝，旨在為解決當前汽車干燥儲液器筒體生產工藝中存在的問題提供一定的參考和思路。

2 傳統生產工藝

筆者對汽車干燥儲液器筒體傳統生產工藝調研發現，筒管經下料后，由數控車床對筒管兩端的連接部進行車削加工。車削時由于工序自身冷卻的需要，會采用大量皂化液冷卻。皂化液殘留在筒管表面的水分導致表面氧化發黑，此氧化表面對后續的下壓蓋焊接影響較大，容易產生虛焊，導致水壓氣漏測試時產品報廢率高達1.68%。為此，企業為提高產品的焊接合格率，在焊接前對管子進行鹽酸化學清洗，而此清洗工藝對環境和操作人員健康影響較大，特別是在環保要求不斷提高的情況下，企業不得不停產整改，嚴重影響了企業的經濟效率。此外，下壓蓋的焊接工序勞動強度大、技術要求高，焊接時需要焊接工人長時間高強度專注生產，對身體傷害較大。

3 新生產工藝

針對上述問題，筆者對汽車干燥儲液器筒體展開新生產工藝的研究。新生產工藝主要由下料、車削、點焊整形和清洗四道工序構成［2］。在車削工序中，通過新研發的低溫油霧冷卻系統替代皂化液冷卻，用油霧覆膜技術杜絕筒管表面氧化發黑現象的發生。通過研發的滾壓縮口增厚裝置，對筒管的尾端進行機械式擠壓增厚縮口密封，免去了焊接工序，在減少焊接質量問題的同時減輕了工人的勞動強度。新研發的點焊沖壓整形裝置提高了產品的外觀質量，提升了產品的生產效率。新生產工藝在最后的清洗工序中，采用碳氫超聲清洗，解決了環保問題。新生產工藝實現了汽車干燥儲液器筒體的自動化、高效率、綠色化生產，減少了對環境的污染。

3.1 低溫油霧冷卻系統

低溫油霧冷卻系統如圖1所示，主要包括虹吸起霧裝置和渦旋管冷卻槍［3］。虹吸起霧裝置通過高壓氣體的相互運動，形成壓力差，將油箱中的儲油吸出，形成油霧經輸出口輸出。渦旋管冷卻槍利用渦旋管將普通壓縮空氣變成冷熱兩股低壓氣流，熱氣流經抑制器反射，一部分從熱氣出口排出，另一部分經腔體自身發散。冷氣流從萬向軟管排出，這一軟管直接指向需冷卻的部位，可以立即冷卻發熱部件。

▲圖1 低溫油霧冷卻系統結構

使用時，虹吸起霧裝置通過管道與渦旋管冷卻槍相連，高壓氣體經過虹吸起霧裝置將油吸出，帶有油霧的高壓氣體經渦旋管冷卻槍降溫后，形成冷油霧氣體噴射到工件，在工件高速旋轉的作用下，使工件的表面形成一層油膜，隔絕了筒管表面和空氣的接觸，防止工件表面氧化發黑現象的發生。此外，輸出的冷油霧氣體對刀具表面進行冷卻，提高了切削加工性能。低溫油霧冷卻系統由數控機床指令控制輸出，實現了自動化控制。

3.2 滾壓縮口增厚裝置

滾壓縮口增厚裝置如圖2所示，包括壓輪、傳動軸和安裝座等［4］。傳動軸一端通過軸承固定安裝于安裝座上，另一端懸伸出安裝座的端面。傳動軸的懸伸端套裝有壓輪，壓輪與安裝座之間間隔一定距離。安裝座固定安裝于車床刀架上。傳動軸內設有兩條間隔一定距離、呈軸向布置的冷卻通道，一條冷卻通道作為進氣通道，另一條冷卻通道作為出氣通道。壓輪內設有環形凹槽，環形凹槽用作冷媒氣體的容置腔。傳動軸懸伸端對應于環形凹槽的外圓面上設有多個均貫通于兩條冷卻通道出口的冷媒氣體輸出孔，使刀具在使用時自動冷卻，減少黏刀現象的發生，改善切削效率。在安裝座上設有螺釘調節孔，用于調節刀具的相對位置。

▲圖2 液壓縮口增厚裝置結構

使用時將滾壓縮口增厚裝置安裝于機床刀架上，筒管安裝于數控車床主軸，主軸帶動工件高速旋轉，壓輪通過數控程序對工件進行背吃刀量遞減式擠壓，使筒管后端端部旋壓縮口，直接成型為與本體連為一體的端蓋。此過程中，通過滾壓設計的三段圓弧形相切滾壓面，與筒管接觸表面部位產生軸向移動，使端部在封閉的同時受力擠壓增厚，確保筒管封口端的壁厚增加0.2～0.4 mm的要求，防止使用時管體在壓力作用下爆裂［5］。

3.3 點焊沖壓整形裝置

點焊沖壓整形裝置包括工作臺、定位導柱、夾緊機械手、左右橫移裝置、點焊機械手和整形熱壓模等［6-7］。定位導柱和夾緊機械手設置于工作臺上，定位導柱頂端的內部設置有加熱裝置。左右橫移裝置設置于工作臺的下方，由電機驅動左右橫向移動。點焊機械手和整形熱壓模分別安裝于工作臺左右兩側。點焊沖壓整形裝置由可編程序控制器控制，實現全程自動化操作。

使用時，將滾壓縮口的筒管套裝于定位導柱中，由夾緊機械手對其夾緊，可編程序控制器驅動工作臺向左方點焊機械手下方運動。到達點焊機械手正下方后，對接觸的筒管端部接觸點進行焊接，使接觸的筒管端部熔合封閉，增強端蓋的強度和密封性。在完成對前述接觸點進行焊接后，工作臺向右方整形熱壓模下方運動。定位導柱頂端內部的加熱裝置對定位導柱頂端加熱。對端蓋進行加熱，使其軟化。在整形熱壓模中設計的具有與端蓋一致外形的光滑模腔壓模對端蓋進行壓靠，使端蓋壁厚均勻，并且外表面光滑，完成端蓋光整處理。

3.4 擺動式碳氫超聲清洗機

新生產工藝在原有碳氫超聲清洗機的基礎上［8-9］，對設備進行了改進設計，針對筒管長度較長的特點，在清洗工藝中增加了擺動和傾倒工序。使用時將工件放入進料框中，工件進入進料框后由橫梁上自動運轉的掛鉤運輸上升到清洗槽的上方，下降放入初洗槽初洗。初洗槽下安裝有凸輪機構［10］和超聲裝置［11］，工件放入后，凸輪機構擺動配合超聲波對工件筒壁油膜進行清洗。清洗完成后，料框拉起并傾斜60°，將筒管內液體倒出，防止筒內積液氧化。同樣步驟完成半精洗和精洗加工，然后輸出至干燥倉，由內設風干裝置風干，并經出料口輸出，進入裝配車間實施下一道工序。

經過一年多批次的試生產后，汽車干燥儲液器筒體相關參數經檢驗全部滿足圖紙的要求。通過筆者對傳統生產工藝成本和改進后新生產工藝成本的數據比較，顯示新生產工藝通過優化車削冷卻系統和以壓代焊工序，減少了清洗和焊接兩道工序，使生產成本降低25%以上，產品質量問題比例下降1.4個百分點，有效提升了企業生產效率。通過使用新研發的點焊沖壓整形裝置，產品的外觀質量提升明顯，表面整體一致性好，提升了產品的市場競爭力。筆者通過對產品的破壞性試驗發現，產品的耐壓防爆性比傳統的焊接密封有所提升。新改進設計的擺動式碳氫超聲清洗機，清洗性能好，無環境污染。新生產工藝減少了15%左右的員工數量，降低了勞動者的操作強度，提高了操作者的安全性，使企業產生了良好的經濟效益，并已申請了發明專利和多項實用新型專利。

4 總結

筆者通過生產實踐研究，詳細介紹了汽車干燥儲液器筒體新生產工藝和工裝結構。這一生產工藝能有效保證產品的質量要求，降低企業的生產成本，提高加工效率，同時實現了無污染的自動化生產，為產品的綠色化、自動化流水線生產打下了良好的技術基礎。

實踐證明，筆者設計的汽車干燥儲液器筒體新生產工藝新穎、實用、環保、成本低廉，可以用于其它類似管類零件的生產加工，具有一定的實用價值。