柴油機(jī)裝配過(guò)程質(zhì)量控制的研究

彭蓉 安徽全柴動(dòng)力股份有限公司 中小功率柴油機(jī)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

按照技術(shù)要求對(duì)柴油機(jī)裝配規(guī)則裝配所有零件，然后按順序并根據(jù)要求裝配到完整的柴油機(jī)上。細(xì)致裝配工作、復(fù)雜且重要。直接影響柴油機(jī)是裝配質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和使用壽命。

一、裝配技術(shù)要點(diǎn)

1.了解機(jī)械零件結(jié)構(gòu)與部件之間的連接，以避免裝配錯(cuò)誤和泄漏。

2.應(yīng)檢查和測(cè)試內(nèi)置部件和組件，以確保質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。零件稍微損壞，需要更換。零件工作層面沒有劃痕，沒有刺。

3.清潔零件和潤(rùn)滑油油道。安裝時(shí)必須仔細(xì)清潔零件。實(shí)踐表明，組件表面的清潔度取決于維修質(zhì)量。如果油道污染源不潔凈，則導(dǎo)致截面積磨損。但是，潤(rùn)滑油的流動(dòng)阻力增大，降低潤(rùn)滑油流量，加工體降低潤(rùn)滑環(huán)境。零件表面的灰塵與潤(rùn)滑油混合，導(dǎo)致潤(rùn)滑油流動(dòng)時(shí)磨損程度不同。清潔零件后，應(yīng)使用壓縮空氣進(jìn)行清潔，清潔區(qū)域涂上油以防止銹蝕。

4.裝配不同的運(yùn)動(dòng)部件時(shí)，必須在無(wú)片滯裝配過(guò)程中活動(dòng)。完成所有組裝后，檢查裝配。

二、零件的質(zhì)量問(wèn)題

柴油機(jī)質(zhì)量的主要問(wèn)題，根據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，一般是零件裝配不當(dāng)、異常噪聲、抱軸等。這些質(zhì)量問(wèn)題與四種典型零件密切相關(guān)：形狀相似的零件、軸旋轉(zhuǎn)零件、密封零件和螺釘連接。對(duì)這四部分進(jìn)行故障分析和控制應(yīng)用可能是柴油機(jī)質(zhì)量控制的重要因素。

1.類似的外形件。在同一工作站上，由于產(chǎn)品訂單不同，因此部件僅安裝在一個(gè)模型上，而不安裝在其他模型上，例如線束部件、變壓器、空氣壓縮機(jī)、支架等。被操作員錯(cuò)誤地安裝在其他型號(hào)上。如在同一個(gè)工位，需要兩個(gè)零件都裝配，但是裝配位置不同。比如活塞環(huán)油環(huán)、氣環(huán)、進(jìn)排氣閥、進(jìn)排氣閥油封、排氣閥油封、氣環(huán)、油環(huán)安裝不正確，進(jìn)氣閥與排氣閥安裝不正確。控制相似零件的失敗組件是組件處理控制的重要組成部分。

2.緊固螺栓。裝配發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中，螺栓很多，約占45%，是裝配質(zhì)量檢查的主要對(duì)象。質(zhì)量問(wèn)題，如安裝錯(cuò)誤、缺少安裝、鎖緊位置不足、斷裂等。由許多因素造成，例如手動(dòng)操作、大量螺栓規(guī)格、長(zhǎng)度、材料分布以及現(xiàn)場(chǎng)位置之間沒有明顯差異。

3.密封件。進(jìn)氣、排氣、冷卻、潤(rùn)滑和發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)通常由諸如管道、橡膠墊圈和墊片等元件由螺栓扭矩?cái)Q緊，形成密封完整的系統(tǒng)。在裝配發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中，容易因砂眼、夾渣、平面拉傷、密封裝配位置不足、清潔度差、螺栓力矩衰減等問(wèn)題引起泄漏、油、氣。

4.軸系旋轉(zhuǎn)件。例如，軸零件，連桿、齒輪、齒輪軸等，由于零件造型和尺寸過(guò)大，漏裝，裝配不正確，裝配位置不一致，擰緊力不一致，清潔度差，配合間隙過(guò)大或過(guò)小，導(dǎo)致噪音異常甚至報(bào)廢。

三、基于FMEA的過(guò)程控制應(yīng)用

FMEA是一種定量和定性的分析和計(jì)算方法，用于分析和確定與潛在或已經(jīng)存在的故障模型相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)程度。基于風(fēng)險(xiǎn)，控制措施采取了有針對(duì)性，防止使用高質(zhì)量的工具。并提前采取改進(jìn)措施。對(duì)于典型的四個(gè)質(zhì)量問(wèn)題，F(xiàn)MEA質(zhì)量工具允許根據(jù)RPN風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級(jí)（RPN=S×O×D，分別為嚴(yán)重性、嚴(yán)重性和模式檢測(cè)程度）定量評(píng)估潛在故障模式檢測(cè)的嚴(yán)重性、頻率和程度、檢測(cè)的頻率和難度RPN數(shù)字評(píng)估通常在不同的級(jí)別上受到控制，這取決于高分值和低分值。

1.相似外形件。視覺的故障排除意味著使用清晰的特性，通過(guò)高清攝像機(jī)識(shí)別和控制的部件的形狀，可以提高工作效率并控制質(zhì)量。活塞組件使用部件的各種狀態(tài)，頂面和底面、曲面編輯標(biāo)記等，為了將這些典型特性輸入活塞裝配中，自動(dòng)比較對(duì)象和設(shè)備。如果方向不匹配，設(shè)備將使用聲報(bào)警來(lái)通知操作員錯(cuò)誤。工藝防錯(cuò)是將兩個(gè)相似的零件放置在不同的工序中，處理防錯(cuò)是將兩個(gè)相似的零件放置在不同的順序中，這兩個(gè)零件既適用于較小的零件，也適用于視覺防錯(cuò)的零件。主軸的上下瓦可以排列在不同的操作中，使用單獨(dú)的包裝、獨(dú)立材料的分配、材料的定置和不同人員的裝配來(lái)避免主軸的上下瓦裝配不當(dāng)。

二維碼批管理主要適用于高質(zhì)量的外部和內(nèi)部零件。通常，二維代碼（圖像編號(hào)、批號(hào)、工廠代碼）被嵌入到掃描程序檢測(cè)到的零件表面，并與MES質(zhì)量系統(tǒng)中的采購(gòu)訂單配置進(jìn)行比較。出現(xiàn)錯(cuò)裝、漏裝等情況時(shí)，會(huì)發(fā)出警告。

2.螺栓緊固件。設(shè)備緊固關(guān)鍵是螺栓電氣（精度在±3%以內(nèi)），并通過(guò)扭矩和角度進(jìn)行監(jiān)控。通常扭矩控制+角度監(jiān)控是控制策略，錯(cuò)誤擰緊可以有效防止。合格緊固標(biāo)準(zhǔn)：扭矩T最小≤扭矩峰值≤扭矩T最大，最小Φ角度≤最終角度≤最大Φ角度。一般氣動(dòng)油壓脈沖扳手的采用（精度在±15%左右），通過(guò)油流大小來(lái)控制扭矩輸出。當(dāng)達(dá)到預(yù)定的扭矩值時(shí)，油缸將繼續(xù)脈沖，但扭矩輸出不會(huì)增加，這會(huì)有效地控制扭矩。在控制油壓脈沖扳手時(shí)，首先要確保管道壓力保持正常；二是使用精度較高的扭矩扳手，按一定的頻率進(jìn)行校準(zhǔn)，油壓脈沖扳手監(jiān)測(cè)扭矩變化。

3.密封。用密封試驗(yàn)機(jī)對(duì)缸蓋氣門及座圈、缸體水道、缸體油道、柴油機(jī)腔體、柴油機(jī)水室和柴油機(jī)油室的密封性能進(jìn)行了測(cè)試。檢測(cè)過(guò)程包括充氣、保壓、排氣及檢驗(yàn)。如果出現(xiàn)漏失量超差，設(shè)備會(huì)自動(dòng)報(bào)警，工件不流動(dòng)。

4.旋轉(zhuǎn)部件。對(duì)于曲軸等關(guān)鍵轉(zhuǎn)動(dòng)部件，綜合測(cè)量?jī)x采用檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩和軸向間隙，設(shè)備站場(chǎng)報(bào)警，并將采集到的測(cè)量數(shù)據(jù)MES質(zhì)量信息系統(tǒng)。當(dāng)間隙過(guò)大或過(guò)小及摩擦力矩，表明裝配質(zhì)量問(wèn)題，如曲軸軸瓦缺失、不到位的軸瓦裝配、異物摩擦副掉入、止推板缺失、止推板安裝錯(cuò)誤等，等一般轉(zhuǎn)動(dòng)部件，如齒輪軸，用千分表檢測(cè)間隙，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)檢查有無(wú)卡澀，后續(xù)按一定比例檢查。

柴油機(jī)質(zhì)量對(duì)于裝配質(zhì)量是很重要的。對(duì)零件質(zhì)量特性，裝配質(zhì)量控制的關(guān)鍵是綜合運(yùn)用質(zhì)量工具、新技術(shù)和信息技術(shù)。