[發(fā)明專利]局部采用塑料材質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)氣缸及其制造方法

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• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112211741A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱波
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州星波動力科技有限公司
• 主分類號: F02F1/18
• 分類號: F02F1/18;F02F1/00;B23P15/00;B29C45/14
• 代理公司: 蘇州新知行知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32414
• 代理人: 陳勐哲

1.一種局部采用塑料材質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)氣缸，其特征在于，包括：

一金屬缸套，由金屬材料制造而成；

一塑料缸體，采用塑料材質(zhì)生產(chǎn)而成；

所述金屬缸套通過定位組件和連接組件緊固在塑料缸體內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部采用塑料材質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)氣缸，其特征在于：所述定位組件包括設(shè)置在金屬缸套上的定位凸臺以及設(shè)置在塑料缸體上與所述定位凸臺相配合的定位槽。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部采用塑料材質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)氣缸，其特征在于：所述連接組件包括在塑料缸體成型過程中嵌設(shè)其內(nèi)的螺栓座，所述螺栓座包括螺栓座端頭以及位于其軸向的定位銷，所述螺栓座端頭的直徑大于定位銷的直徑，所述定位銷外壁沿軸向設(shè)置有凸條。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的局部采用塑料材質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)氣缸，其特征在于：所述連接組件還包括位于螺栓座正下方的金屬墊片，所述金屬墊片嵌設(shè)在塑料缸體內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的局部采用塑料材質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)氣缸，其特征在于：所述金屬缸套采用的金屬材料為鋁或鋁基合金。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的局部采用塑料材質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)氣缸，其特征在于：所述鋁缸套內(nèi)部嵌設(shè)有鋼質(zhì)缸套或噴涂有等離子耐磨涂層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的局部采用塑料材質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)氣缸，其特征在于：所述塑料缸體采用改性復(fù)合材料制成。

8.一種權(quán)利要求1所述的局部采用塑料材質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)氣缸的制造方法，其特征在于，包括如下工藝步驟：

S1：將熔融的金屬材料通過外力作用下注入中空鑄型中，成型成金屬缸套鑄件；

S2：對步驟（1）中的金屬缸套鑄件進(jìn)行機(jī)加工，加工出下部帶定位凸臺的金屬缸套；

S3：將螺栓座、金屬墊片和步驟（2）中機(jī)加工好的金屬缸套分別放置在塑料成型模具的適當(dāng)位置上，再將改性復(fù)合材料注入到塑料成型模具中，成型成內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)缸體；

S4：將步驟（3）中內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)缸體置于機(jī)床上，進(jìn)行鏜孔加工，將缸筒內(nèi)部鏜到合適的尺寸和表面精度，再進(jìn)行等離子噴涂或嵌入鋼質(zhì)缸套；將缸體上表面和下表面進(jìn)行銑削加工，達(dá)到需要的平面度；

S5：將步驟（4）中的內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)缸體裝配成實體，于實驗臺上進(jìn)行發(fā)動機(jī)試驗，通過發(fā)動機(jī)臺架控制實驗工況，進(jìn)行各項性能測試，經(jīng)實驗測得，使得缸體符合發(fā)動機(jī)的使用要求，并滿足所有性能和耐久實驗的考核標(biāo)準(zhǔn)，從而驗證其外部塑料缸體的強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)。

9.一種權(quán)利要求1所述的局部采用塑料材質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)氣缸的制造方法，其特征在于，包括如下工藝步驟：

S1：將熔融的金屬材料注入到中空鑄型內(nèi)，冷凝后得到下部帶定位凸臺的金屬缸套鑄件；

S2：將螺栓座、金屬墊片和步驟（1）中機(jī)加工好的金屬缸套鑄件分別放置在塑料成型模具的適當(dāng)位置上，再將改性復(fù)合材料注入到塑料成型模具中，成型成內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)缸體；

S3：將步驟（2）中內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)缸體置于機(jī)床上，進(jìn)行鏜孔加工，將缸筒內(nèi)部鏜到合適的尺寸和表面精度，再進(jìn)行等離子噴涂或嵌入鋼質(zhì)缸套；將缸體上表面和下表面進(jìn)行銑削加工，達(dá)到需要的平面度；

S4：將步驟（3）中的內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)缸體裝配成實體，于實驗臺上進(jìn)行發(fā)動機(jī)試驗，通過發(fā)動機(jī)臺架控制實驗工況，進(jìn)行各項性能測試，經(jīng)實驗測得，使得缸體符合發(fā)動機(jī)的使用要求，并滿足所有性能和耐久實驗的考核標(biāo)準(zhǔn)，從而驗證其外部塑料缸體的強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)。

10.一種權(quán)利要求1所述的局部采用塑料材質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)氣缸的制造方法，其特征在于，包括如下工藝步驟：

S1：將金屬粉末材料放置在加工平臺的區(qū)域結(jié)構(gòu)內(nèi)，使用高能量激光束進(jìn)行選定區(qū)域燒結(jié)，層層堆積形成下部帶定位凸臺的金屬缸套結(jié)構(gòu)；

S2：將螺栓座和金屬墊片通過定位基座事先放置在3D打印艙中，3D打印時將螺栓座包裹在其中，打印形成塑料缸體；

S3：通過螺栓穿過墊片，將步驟（2）中的塑料缸體和步驟（1）中的金屬缸筒連接起來形成內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)缸體；

S4：將步驟（3）中內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)缸體置于機(jī)床上，進(jìn)行鏜孔加工，將缸筒內(nèi)部鏜到合適的尺寸和表面精度，再進(jìn)行等離子噴涂或嵌入鋼質(zhì)缸套；將缸體上表面和下表面進(jìn)行銑削加工，達(dá)到需要的平面度；

S5：將步驟（4）中的內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)缸體裝配成實體，于實驗臺上進(jìn)行發(fā)動機(jī)試驗，通過發(fā)動機(jī)臺架控制實驗工況，進(jìn)行各項性能測試，經(jīng)實驗測得，使得缸體符合發(fā)動機(jī)的使用要求，并滿足所有性能和耐久實驗的考核標(biāo)準(zhǔn)，從而驗證其外部塑料缸體的強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)。