凸轮轴罩盖密封圈脱落问题的解决

（上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司，山东 青岛 266555）

1 凸轮轴罩盖密封圈装配工艺

凸轮轴罩盖安装时要求安装面清洁无杂质，密封圈需完好无破损，且完全嵌入凸轮轴罩盖密封圈卡槽内。凸轮轴罩盖密封圈及安装示意图如图1、图2所示。

图1凸轮轴罩盖安装简图

图2凸轮轴罩盖密封圈

2 凸轮轴罩盖密封圈脱落问题描述

自B15N300发动机量产以来，青岛装配线一直反馈B15N300凸轮轴罩盖密封圈易掉落、脱出问题，密封圈脱出的比例约占总数的70%左右密封圈（脱落问题如图3、脱落导致的返修数图4所示），造成了以下不良影响。

图3密封圈脱落状态

图4密封圈脱落导致的返修数

（1）密封圈脱落，员工装配时需用手将其按回密封圈槽内，人机工程压力较大，同时影响装配线线速；

（2）如果员工未检查出密封圈脱出的问题将零件直接装机，会造成长缸体泄露测试不合格，批量返修发动机影响产量。

3 凸轮轴罩盖密封圈脱落问题原因分析

针对问题，从人、机、料、法、环进行了问题定义树分析。密封圈脱落鱼骨图如图5所示。

人：RDC员工在翻包装取料、放料时有可能造成密封圈脱出。

机：此问题不涉及设备问题，不作考虑。

料：凸轮轴罩盖密封圈尺寸可能会导致密封圈容易脱出。

法：凸轮轴罩盖包装方式可能会导致密封圈脱出。

环：温度变化会使密封圈硬度产生变化，可能会导致密封圈容易脱出。

经过分析，最后确定主要是材料和方法的问题。

图5密封圈脱落鱼骨图分析

（1）材料方面。鉴于密封圈脱落问题集中发生在B15N300机型，对比各机型凸轮轴罩盖密封圈图纸，各机型密封圈横截面均为“T”字形，如图6所示，其中B15机型密封圈侧翼宽度较大，装配过程中密封圈容易被碰到，导致密封圈受外力影响而脱出；B12、C14机型密封圈侧翼宽度较小，不存在易受外力的问题，脱出可能性较小。

图6不同机型密封圈横截面图

（2）方法。对比 B15N300凸轮轴罩盖与B15GP50凸轮轴罩盖原包装状态的差别，发现B15GP50机型凸轮轴罩盖原包装隔衬强度较高不易塌陷，使得零件边缘部分能得到较好的支撑，密封圈不易脱出（包装状态见图7）；而B15N300机型凸轮轴罩盖原包装隔衬材质较软，零件边缘部分支撑较差，导致密封圈易掉出（包装状态见图8）。

图7 B15GP50包装

图8 B15N300包装

4 解决对策

综合以上分析，认为零件设计差异是导致该问题的根本原因，但由于重新设计零件设计到各子零件模具等变更，成本较高。故考虑在现有条件下改进零件包装方式等验证能否降低密封圈脱出的比例。

（1）对策一：物料更改

供应商制作的180件方案一验证件到达青岛，现场使用后，密封圈掉落比率为10%左右，较之前有所降低，但仍较高。之后供应商加大批量制作690件方案一验证件到达青岛使用，现场使用发现，690件凸轮轴罩盖未发现密封圈脱出；密封圈安装不到位的约占3%。供应商开始批量生产密封圈凸点厚度加大的凸轮轴罩盖，送至青岛开始正常使用。

（2）对策二：包装方式更改

参照上海通用更改包装样式的方法，在B15N300机型上采用B15GP50机型的原包装方式，供应商批量发运更改包装后的零件至青岛工厂验证。

5 凸轮轴罩盖密封圈脱落问题对策效果

进行以上改进后，密封圈掉落的情况明显改善，未出现由于密封圈脱出导致长缸体泄漏测试不合格的发动机，线旁密封圈轻微脱出比例约为3%，在可接受范围内（见图9）。

改进后经济效益也得到很大提高。

其中，避免返修的节约为：

①节约金额=每天避免返修台量×每台返修时间×每月工作天数×每年工作月份×返修需要人数×人均工资 =1×0.5×21×12×1×14.45=1820.7 元/年。

②效率提升节约：节约金额=每月工作天数×每年工作月份×每班次增加产品输出台量×每天生产班次×产品价值=21×12×2×3×6000=9 072 000/年.

合计节约金额为9 073 820.7元。

6 结束语

汽车密封材料是汽车发动机的关键材料，也是要求最苛刻的材料。发动机的密封性能是评价汽车质量的一个重要指标，汽车运行中发动机工作介质的漏泄会影响发动机容积效率，进而直接影响汽车发动机的工况，从而使汽车整体性能下降。因此，对汽车发动机的密封件设计及装配工艺的研究是一项非常重要而有意义的工作。

[1]周宇飞，杨 彬.汽车发动机密封技术和密封材料的应用，汽车工艺与材料，2004，（5）：40-43.