[發明專利]一種異形內孔珩磨氣缸套及其制備方法

在審

• 申請號: 202010461806.6
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111594336A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 王中營;王海軍;張沖沖;張靜靜;陳艷麗;行心慧;牛志超;閆濤
• 申請（專利權）人: 河南中原吉凱恩氣缸套有限公司
• 主分類號: F02F1/00
• 分類號: F02F1/00;B24B33/02
• 代理公司: 焦作市科彤知識產權代理事務所(普通合伙) 41133
• 代理人: 楊明環

本發明涉及氣缸套內孔加工技術領域的一種異形內孔珩磨氣缸套及其制備方法，該異形內孔珩磨氣缸套本體的一端為大端，另一端為小端，內孔的形狀根據氣缸套不同截面在工作溫度下的實際溫度的不同而加工成形狀不同的區段，使氣缸套的內孔在工況下整體呈直筒形，其中所述大端對應的區段采用直筒形，其余各區段的形狀采用錐筒形或弧筒形，且各區段平滑過渡連接，大端的內孔徑小于小端的內孔徑，所述直筒形區段的內孔徑小于其它區段的最小內孔徑，且其它區段的內孔徑由氣缸套的大端向小端逐漸增加。本發明通過對氣缸套的做工狀態下內孔溫度的分析改變氣缸套內孔的形狀，降低摩擦系數低，尾氣排放量減少，提高氣缸套的使用性能和壽命。

技術領域

本發明屬于氣缸套內孔加工技術領域，具體地，涉及一種異形內孔珩磨氣缸套及其制備方法。

背景技術

氣缸套是發動機的關鍵零件之一，氣缸套的內孔形狀采用圓筒形結構，工作時置于發動機機體的氣缸體孔中，上端由氣缸蓋壓緊固定，活塞在其氣缸套的內孔作往復運動，因此，氣缸套內孔形狀直接影響發動機的摩擦功的損失、機油消耗，尾氣的排放和以及使用壽命。目前，在非工作狀態下氣缸套內孔均為直筒形狀，工作狀態時由于做工氣缸套會受熱變形，不同區域的溫度不同造成內孔的形狀發生改變，內孔直筒形無法保持會導致活塞和氣缸套內壁的摩擦系數增加，導致摩擦功的損失更大，機油消耗量增加，尾氣排放量升高，且容易造成串氣，減少氣缸套以及發動機的使用壽命。尤其隨著社會發展對于汽車的排放有求越來越高，就要求對于氣缸套生產的技術發展有大的提升。

目前，氣缸套內孔的形狀加工主要以珩磨工藝為主，目前的缸套內孔為直筒形狀，非工作狀態下氣缸套工作區域、非工作區域以及不同壁厚區域的內孔形狀都一樣，而在工作狀態下氣缸套內孔會發生變形導致各區域內孔形狀出現差異，從而導致摩擦功增大、熱量損失增加、機油消耗增加、氣缸套壽命減少和排放增加等問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種異形內孔珩磨氣缸套，包括氣缸套本體，所述氣缸套本體設有內孔，且氣缸套本體的一端為大端，另一端為小端，所述大端的外圓直徑大于小端的外圓直徑，所述內孔的形狀根據氣缸套不同截面在工作溫度下的實際溫度的不同而加工成形狀不同的區段，使氣缸套的內孔在工況下整體呈直筒形，其中所述大端對應的區段采用直筒形，其余各區段的形狀采用錐筒形或弧筒形，且各區段平滑過渡連接，所述大端的內孔徑小于小端的內孔徑，所述直筒形區段的內孔徑小于其它區段的最小內孔徑，且其它區段的內孔徑由氣缸套的大端向小端逐漸增加。

優選的，所述氣缸套的內孔包括兩個區段，所述小端對應的區段為錐筒形段，所述錐筒形段的最小內孔徑大于或等于直筒形段的內孔徑。

優選的，所述氣缸套的內孔包括三個區段，所述小端對應的區段為第一錐筒形段，所述大端和小端之間的區段為第二錐筒形段，所述第二錐筒形段的最小內孔徑大于或等于直筒形段的內孔徑，所述第二錐筒形段的最大內孔徑小于或等于第一錐筒形段的最小內孔徑。

優選的，所述氣缸套內孔設有錐筒形區段時，所述錐筒形區段的錐度為20μm～100μm。

優選的，所述氣缸套本體的材質采用珠光體鑄鐵、貝氏體鑄鐵、碳鋼45#、碳鋼50#或碳鋼20#。

作為本發明的另一方面，本發明還提供了一種異形內孔珩磨氣缸套的制備方法，包括以下步驟：

61)缸套毛坯：采用濕涂料離心鑄造工藝制備氣缸套鑄件或者成型鋼管；

62)機加工：對缸套毛坯進行切削加工和初步珩磨加工，具體工藝流程包括粗車-粗鏜內孔-修車-精鏜內孔-半精車外圓-粗磨內孔-精車外圓-半精磨；

63)精磨：首先根據氣缸套內孔的網紋參數選用砂條，在數控珩磨設備中輸入珩磨參數，并用數控珩磨設備對步驟62)所得氣缸套的內孔壁進行精珩磨加工，所述珩磨參數包括根據內孔不同區段的形狀來調整磨頭的上下換向點、以及內孔不同區段對應的珩磨次數、步進速度以及珩磨壓力，精磨步驟為：