气缸套介绍_
刷珩:类似于平台珩磨,在平台珩磨后用 特殊的磨头去除表面峰值。用这种珩磨方 法,点刷磨头的细小砂粒可以去除附着在 气缸套表面的松散材料。 软木珩磨:两步过程产生珩磨表面,加上 特殊的软木磨头作为第三步。
流体喷射珩磨:用约120bar的高压流体喷 射处理标准珩磨的汽缸内孔,潜在的薄金 属变形和松散的粒子会从表面去除,这就 暴露出在前几步机加工过程中由碳化物粒 子断裂产生的小的凹痕和空隙。然后在第 四步也就是最后一步,对内孔进行精加工。
粗珩缸套内孔。 工序目的是进一步提高内孔精度,减少 内孔加工余量,为后道的精细车工序和 精珩工序做好准备。
精细车支承肩上下端面和外圆。这道工 序加工了气缸套外除内外的几乎所有的 表面 精细车所用设备是全功能数控车床。 精细车所用的刀具是焊接式CBN车刀, 可以对缸套高速切削,最大切削速度可 达900米/分。
《内燃机湿式铸铁气缸套技术条件 》 GB/T1150-93 《内燃机干式铸铁气缸套技术条件》 JB5083-91 《汽车发动机气缸套技术条件》 QC/T570-1999
珩磨加工非常复杂,其加工质量和加工效率与 珩磨设备、油石扩张压力、上下往复运动速度、 转速、油石的种类、油石硬度和粒度、磨头的 精度以及珩磨液的性能都有很大的关系。
平台网纹就是在气缸套内孔表面用珩磨的方法加 工成小平台和储油沟槽相间的表面结构
Rpk —粗糙度轮廓的平均峰高 (Reduced Peak Height),数值的大小决定了缸套平台部分的平 整程度和初期磨合时间的长短。
激光珩磨:产生传统光滑的珩磨网纹后, 用激光进行加工,然后清洗表面以去除激 光加工后残留的多余材料。这种激光珩磨 表面可能有许多网纹样式,并可应用于仅 汽缸内孔的选择区域,大多数情况下在上 活塞环运行区域。
7. 螺旋滑动珩磨:用大约135度的大珩磨角 执行螺旋滑动珩磨。在第二步中产生类似 于平台珩磨的深的波谷并在第三步中去除 峰值。大的珩磨角能改善抗摩擦,再结合 上表面低粗糙度,能达到降低油耗。
干式缸套的同轴度测量 干式缸套在自由状态下的圆度误差较大,由截 面扫描定义的圆心与装配后的情况差异很大, 所以干式缸套的同轴度都以测量缸套的壁厚差 代替。由于同轴度的公差值是一直径值,所以 它和壁厚差的比例关系是1:1。
普通珩磨:普通原始的珩磨工艺,由两个工 序完成,使用不同的磨头和不同砂粒尺寸的 砂条。 平台珩磨:用双进给磨头,在同一工序上产 生平台网纹以至于反映出表面磨合条件。在 通常的距离间隔中,保留珩磨前几步较深的 波谷以提供足够的油存储,这是很重要的。
精镗缸套内孔。 进一步提高内孔精度,为以后的珩磨作 准备。 加工设备仍然是双轴立式镗床。 现在普遍认为精镗工序无论对于湿式缸 套还是干式缸套,都是至关重要的。它 对最后的加工质量奠定了基础。
半精车、精车外圆 半精车、精车外圆工序目的是为了切除 多余的余量,提高精度,为后续的精车 端面及外圆工序做好准备。
魏茨曼网纹标准: 粗糙度轮廓的最大高度 Rz=3~7µm 粗糙度轮廓的平均峰高 Rpk≤0.3µm 粗糙度轮廓的核心高度 Rk=0.3~1.2µm 粗糙度轮廓的平均谷深 Rvk=1~2µm 芯部上界处承载率 Mr1<7% 芯部下界处承载率 Mr2>70%
Rk —粗糙度轮廓的核心高度(Core Roughness), 此部分将在气缸套正常工作进程中被磨损。
说明: 铬钼铜和铬钼镍铜铸铁常常用在需 要热处理的缸套设计中,常用的热处 理方法有内孔高频淬火和整体等温淬 火,分别生成淬火马氏体和索氏体或 贝氏体,目前的等温淬火以生成贝氏 体的设计为常见。
湿式缸套典型工艺流程: 铸造毛坯—粗车—粗镗—车工艺外圆— 精镗—精车水档—切槽—粗珩—精细 车—精珩
见JB/T 9768—1999《内燃机 气缸套平台 珩磨网纹技术规范及检测方法》
评价指标一般有Ra、偏斜率Sk、沟槽根数和 轮廓支承长度率曲线mm)4µm以上深度的沟槽 根数不少于5根。平台要求水平截距1µm时 的支承长度在10%~45%
清洗干净气缸套,检查型号和组别是否对; 检查有无因运输等形成的 裂纹、锈渍;检 查安装面(上、下腰带、下端面等)有无磕 碰伤痕等。有裂纹的气缸套不能使用;有轻 微磕碰伤的气缸套应用细砂布去除伤痕的凸 起部位,使其不影响安装。
清洗干净机体孔及止口面,检查有无伤痕; 检查孔是否因多次装拆气缸套而磨损、扩大。 应用细砂布去除伤痕的凸起部位。机体孔超 差严重的应报废或定制配合外圆尺寸加大的 气缸套。
干式气缸套 ——不直接和冷却液接触,而是通过 接触传递,经缸套——缸体——冷却液途 径散热的气缸套。
Rk参数定义的平台网纹 粗糙度轮廓的最大高度 Rz 粗糙度轮廓的平均峰高 Rpk 粗糙度轮廓的核心高度 Rk 粗糙度轮廓的平均谷深 Rvk 芯部上界处承载率 Mr1 芯部下界处承载率 Mr2
珩磨是气缸套加工的特别的工艺手段。它是在 珩磨头上焊接珩磨油石,通过液压扩张或其他 扩张方法使油石压紧在气缸套内孔壁上,通过 磨头的上下往复运动和旋转运动使油石磨去气 缸套内孔余量的一种加工方法。由于磨头的特 殊的运动方式,会在缸套内孔表面上形成网状 的加工痕迹。而这种痕迹非常有利于活塞、活 塞环与气缸套的配副运动,所以珩磨也成为了 气缸套加工的必须具备的工艺手段。
。采用多齿镗铰刀可以获得较高的生产 效率,这是由大连机床集团确定的具有 中国特色的加工方法。我国气缸套行业 普遍使用这种方法镗孔。但随着气缸套 的精度要求越来越高,使用精密高速镗 床进行镗孔的也逐步增多。
车工艺外圆是指加工缸套支承肩外圆和 上下端面。 本工序纯粹为下一道精镗工序作工艺准 备。
Rvk —粗糙度轮廓的平均谷深( Reduced Valley Depth ) ,其数值大小反映了缸套储存润滑油 的能力。
配合外圆和内孔直径测量 由于干式缸套壁厚很薄,很少的测量力也会造 成测量值的很大的变化,因此干式缸套的测量 全部采用八喷嘴气动测量仪测量,测量直接得 到喷嘴所在截面的四个方向直径的平均值
珩磨加工时油石对缸套内孔的压力很大,所以 在磨削时缸套表面的金属流动和微观变形还是 比较严重的。这种金属流动会把缸套表面的石 墨给闭合起来,造成润滑不良的后果。 如果缸套石墨暴露率高,则网纹可以做得非常 细而不致拉缸。 在国外,已经开展对缸套石墨暴露率的研究, 一般要求>20%为合格, >50% 为良好,但我 们现在还无法测量评价石墨暴露率。
精珩内孔一般都采用双进给珩磨机和双进给精 密磨头达到双进给珩磨平台网纹的目的。 缸套内孔经精珩后直径尺寸可达IT6级或更高。 所谓双进给是在磨头上安装有粗、细两种粒度 的油石,通过主动测量仪发出控制信号,机床 自动地把粗油石加工再转换为细油石加工,以 达到去除粗油石加工形成的峰尖,又保留了粗 珩形成的沟槽,形成平台珩磨网纹的目的。
要检查机体止口面的高度。禁止在配合面和 机体止口面上涂油漆、密封胶等,否则气缸 套有可能会因不能正确安装而造成断头等意 外事故。 均匀用力将缸套压入机体,严禁直接敲打气 缸套。
浇铸: 气缸套浇铸一般都采用铁模离心铸造方式。在 高速旋转的离心力的帮助下毛坯可以获得比较 致密的铸铁组织,很少有缩松缺陷,使用金属 模铁水冷却速度快,组织晶粒细化,更容易获 得符合气缸套要求的金相组织和硬度、强度等 理化指标。
干式缸套典型工艺流程: 铸造毛坯—粗车—粗镗—车工艺外圆— 精镗—半精车—精车—粗珩—车端面及外圆— 粗磨外圆—精磨外圆—精珩
铁水熔炼: 用电炉直接熔炼可以直接使用缸套机加 工的铁屑,大幅提高贵重合金的利用率, 降低成本;同时电炉熔炼的铁水质量也 比冲天炉电炉的双联熔炼要好得多。另 外也减少了冲天炉带来的环境污染。