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(diào)系統(tǒng)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(nèi)，由密封過濾器組件密閉。密封過濾器組件一端的筒體側(cè)面設(shè)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(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。筒體包括筒管和下壓蓋，現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝中，筒管經(jīng)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(chǎn)工藝中存在車削后內(nèi)外表面容易氧化的現(xiàn)象，后續(xù)焊接前需要化學清洗，清洗不凈時容易使下壓蓋焊接產(chǎn)生虛焊，導(dǎo)致質(zhì)量事故。并且化學清洗對環(huán)境的影響較大，容易造成嚴重的環(huán)境污染，增加企業(yè)生產(chǎn)成本。為此，此項工藝改革已經(jīng)勢在必行。

筆者結(jié)合生產(chǎn)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(chǎn)工藝，旨在為解決當前汽車干燥儲液器筒體生產(chǎn)工藝中存在的問題提供一定的參考和思路。

2 傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝

筆者對汽車干燥儲液器筒體傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝調(diào)研發(fā)現(xiàn)，筒管經(jīng)下料后，由數(shù)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(dǎo)致表面氧化發(fā)黑，此氧化表面對后續(xù)的下壓蓋焊接影響較大，容易產(chǎn)生虛焊，導(dǎo)致水壓氣漏測試時產(chǎn)品報廢率高達1.68%。為此，企業(yè)為提高產(chǎn)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(huán)境和操作人員健康影響較大，特別是在環(huán)保要求不斷提高的情況下，企業(yè)不得不停產(chǎn)整改，嚴重影響了企業(yè)的經(jīng)濟效率。此外，下壓蓋的焊接工序勞動強度大、技術(shù)要求高，焊接時需要焊接工人長時間高強度專注生產(chǎn)，對身體傷害較大。

3 新生產(chǎn)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(chǎn)工藝的研究。新生產(chǎn)工藝主要由下料、車削、點焊整形和清洗四道工序構(gòu)成［2］。在車削工序中，通過新研發(fā)的低溫油霧冷卻系統(tǒng)替代皂化液冷卻，用油霧覆膜技術(shù)杜絕筒管表面氧化發(fā)黑現(xiàn)象的發(fā)生。通過研發(fā)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(zhì)量問題的同時減輕了工人的勞動強度。新研發(fā)的點焊沖壓整形裝置提高了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，提升了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。新生產(chǎn)工藝在最后的清洗工序中，采用碳氫超聲清洗，解決了環(huán)保問題。新生產(chǎn)工藝實現(xiàn)了汽車干燥儲液器筒體的自動化、高效率、綠色化生產(chǎn)，減少了對環(huán)境的污染。

3.1 低溫油霧冷卻系統(tǒng)

低溫油霧冷卻系統(tǒng)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(jīng)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(jīng)抑制器反射，一部分從熱氣出口排出，另一部分經(jīng)腔體自身發(fā)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(fā)熱部件。

▲圖1 低溫油霧冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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(jīng)過虹吸起霧裝置將油吸出，帶有油霧的高壓氣體經(jīng)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(zhuǎn)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(fā)黑現(xiàn)象的發(fā)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(tǒng)由數(shù)控機床指令控制輸出，實現(xiàn)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(nèi)設(shè)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(nèi)設(shè)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽用作冷媒氣體的容置腔。傳動軸懸伸端對應(yīng)于環(huán)形凹槽的外圓面上設(shè)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(xiàn)象的發(fā)生，改善切削效率。在安裝座上設(shè)有螺釘調(diào)節(jié)孔，用于調(diào)節(jié)刀具的相對位置。

▲圖2 液壓縮口增厚裝置結(jié)構(gòu)

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(shù)控車床主軸，主軸帶動工件高速旋轉(zhuǎn)，壓輪通過數(shù)控程序?qū)ぜM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(shè)計的三段圓弧形相切滾壓面，與筒管接觸表面部位產(chǎn)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(dǎo)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(dǎo)柱和夾緊機械手設(shè)置于工作臺上，定位導(dǎo)柱頂端的內(nèi)部設(shè)置有加熱裝置。左右橫移裝置設(shè)置于工作臺的下方，由電機驅(qū)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(cè)。點焊沖壓整形裝置由可編程序控制器控制，實現(xiàn)全程自動化操作。

使用時，將滾壓縮口的筒管套裝于定位導(dǎo)柱中，由夾緊機械手對其夾緊，可編程序控制器驅(qū)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(dǎo)柱頂端內(nèi)部的加熱裝置對定位導(dǎo)柱頂端加熱。對端蓋進行加熱，使其軟化。在整形熱壓模中設(shè)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(chǎn)工藝在原有碳氫超聲清洗機的基礎(chǔ)上［8-9］，對設(shè)備進行了改進設(shè)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(zhuǎn)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(gòu)［10］和超聲裝置［11］，工件放入后，凸輪機構(gòu)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(nèi)液體倒出，防止筒內(nèi)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(nèi)設(shè)風干裝置風干，并經(jīng)出料口輸出，進入裝配車間實施下一道工序。

經(jīng)過一年多批次的試生產(chǎn)后，汽車干燥儲液器筒體相關(guān)參數(shù)經(jīng)檢驗全部滿足圖紙的要求。通過筆者對傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝成本和改進后新生產(chǎn)工藝成本的數(shù)據(jù)比較，顯示新生產(chǎn)工藝通過優(yōu)化車削冷卻系統(tǒng)和以壓代焊工序，減少了清洗和焊接兩道工序，使生產(chǎn)成本降低25%以上，產(chǎn)品質(zhì)量問題比例下降1.4個百分點，有效提升了企業(yè)生產(chǎn)效率。通過使用新研發(fā)的點焊沖壓整形裝置，產(chǎn)品的外觀質(zhì)量提升明顯，表面整體一致性好，提升了產(chǎn)品的市場競爭力。筆者通過對產(chǎn)品的破壞性試驗發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品的耐壓防爆性比傳統(tǒng)的焊接密封有所提升。新改進設(shè)計的擺動式碳氫超聲清洗機，清洗性能好，無環(huán)境污染。新生產(chǎn)工藝減少了15%左右的員工數(shù)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(yè)產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益，并已申請了發(fā)明專利和多項實用新型專利。

4 總結(jié)

筆者通過生產(chǎn)實踐研究，詳細介紹了汽車干燥儲液器筒體新生產(chǎn)工藝和工裝結(jié)構(gòu)。這一生產(chǎn)工藝能有效保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高加工效率，同時實現(xiàn)了無污染的自動化生產(chǎn)，為產(chǎn)品的綠色化、自動化流水線生產(chǎn)打下了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

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