[發明專利]一種構件壓裝至缸蓋中的壓裝工藝參數的確定方法及裝置

在審

• 申請號: 201910148060.0
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN109866003A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 楊懷剛;閔龍;卿輝斌;曾慶強;趙潔;邱陽;司慶九
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: B23P19/02
• 分類號: B23P19/02
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

本發明涉及一種構件壓裝至缸蓋中的壓裝工藝參數的確定方法及裝置，以實現提高構件壓裝至缸蓋中的壓裝質量。該構件壓裝至缸蓋中的壓裝工藝參數的確定方法，包括：建立待壓裝構件和缸蓋的有限元模型，并進行網格劃分，所述待壓裝構件包括：氣門導管或座圈；建立剛形體的壓頭；建立壓頭和壓裝構件的接觸對以及待壓裝構件和缸蓋的接觸對；對缸蓋的自由度進行約束，并設置初始計算參數；模擬待壓裝構件壓裝至缸蓋的實際工況，控制壓頭的參考點對壓裝構件施加位移或載荷邊界條件；進行有限元計算，以確定待壓裝構件壓裝至缸蓋中的工藝參數。

技術領域

本發明涉及領域，具體是一種構件壓裝至缸蓋中的壓裝工藝參數的確定方法及裝置。

背景技術

對于氣門導管和氣門閥座來說，需要通過壓裝的方式壓裝至缸蓋中，由于氣門導管與閥座的工作溫度比較高，且需要承受頻率極高的沖擊載荷，容易磨損。氣門導管、座圈采用冷過盈壓裝工藝，具體為：氣門導管和座圈在壓裝力的作用下沿安裝孔軸線移動,在壓裝配合面產生彈性和塑性變形,當壓裝力克服了壓裝配合面上正壓力產生的摩擦阻力時,使氣門導管、座圈與缸蓋孔表面產生相對移動,從而實現氣門導管和座圈的壓裝。如出現氣壓裝不到位，壓裝深度不足、一致性較顯著偏差、結合面有縫隙，就會引起氣門脫落和機油消耗量大等嚴重的發動機質量問題。

通過對多個現場故障記錄分析，氣門導管與座圈在壓裝后可能會出現的質量問題主要分為以下四大類：(1)導管劃傷。 (2)壓裝深度超差，氣門導管壓裝深度超差存在的風險為：①壓裝深度過深，會導致氣流阻力大，對排氣門來說，還因廢氣對導管的沖刷面積加大，提高其工作溫度，而影響氣門的散熱；②壓裝深度過淺，會導致氣門桿受熱面積加大，加大氣門桿的溫度，影響氣門頭部的散熱。(3)座圈壓偏，位置偏差較小的能壓入座圈孔，但會把缸蓋刮出鋁絲，埋下質量隱患；位置偏差大的則無法壓人座圈孔，并將座圈孔邊緣磕崩角。(4)壓裝力超差，壓裝力過小會出現座圈不能壓裝到座圈孔底部，造成座圈與座圈孔之間存在間隙，導致座圈在發動機長期運行中掉落；壓裝力過大則會導致缸蓋內部壓出裂紋，必將導致發動機壽命大大降低。

現如今，各發動機廠在建線時對導管、閥座孔的加工都已足夠重視,而壓裝設備和壓裝工藝的選擇卻容易被忽視,如何選用壓裝工藝和壓裝設備是缸蓋生產線建設中不可忽視的關鍵工藝環節。但目前，工藝工程師主要通過經驗選擇壓裝設備的規格，缺少科學規范的設計確定流程，對于關鍵影響因素及公差缺少準確的要求控制。

配合表面應涂有清潔的潤滑劑；用壓力機壓入時，根據零部件的材料和配合尺寸，調定所需的壓力。根據過程控制要求，氣門導管與座圈對壓裝力和深度都有明確的規定，整個壓裝過程都實時監控，超出設定值設備都會報警剔料，并判定為不合格件，所以設備的工藝參數至關重要。如果壓裝工藝參數或監控參數被更改，則氣門導管會出現壓深或壓淺的問題，座圈也會出現未壓裝到位或壓力過大導致缸蓋壓裂的問題；而劣質工件很可能會由于監控參數的不合理未能被及時發現。因此，壓裝工藝參數與監控參數必須有嚴格的流程管控，禁止隨意更改，防止不合理的更改而造成批量質量事故。

針對目前氣門導管、座圈壓裝工藝在試制過程中先根據經驗假定、反復調整再試裝、效率低下的現狀，以及出現的試制過程中壓裝力范圍超差、突變的現象；如何預測性地確定工藝參數，對壓裝質量進行有效地控制將成為發動機制造企業的重中之重。

發明內容

本發明的目的在于提供一種構件壓裝至缸蓋中的壓裝工藝參數的確定方法及裝置，以實現提高構件壓裝至缸蓋中的壓裝質量。

本發明的技術方案為：

本發明提供了一種構件壓裝至缸蓋中的壓裝工藝參數的確定方法，包括：

建立待壓裝構件和缸蓋的有限元模型，并進行網格劃分，所述待壓裝構件包括：氣門導管或座圈；

建立剛形體的壓頭；

建立待壓裝構件和缸蓋的接觸對；

對缸蓋的自由度進行約束，并設置初始計算參數；