CN101613788B - 气缸套局部变形加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气缸套局部变形加工工艺。采用高频感应淬火工艺，先确定淬火后变形量的大小，应保证淬火后内孔直径与活塞头部的径向间隙在0.25-0.36mm；根据第一道活塞环上止点位置确定局淬硬层的位置，淬硬层的宽度控制为从所述活塞环上止点上部2mm到气缸套上端面以下3mm范围内；选择匹配的淬火感应器，与气缸套内孔径向间隙控制为2.5-5.0mm，宽度比淬硬层宽度小2-3.5mm；使用所述的淬火感应器进行高频感应淬火在相应位置得到淬硬层，实现气缸套局部变形加工。本发明加工工艺打破了以往需要加工、加装去碳环的传统，生产效率高，可有效降低生产成本，且经过淬火后凸起部分硬度明显提高，抗磨性能好。

Description

气缸套局部变形加工工艺
(一)技术领域
本发明属于气缸套加工工艺，特别涉及一种气缸套局部变形加工工艺。
(二)背景技术
发动机在工作过程中往往会在活塞顶、活塞环槽、气缸套内孔上端处，由于燃烧产生沉积物而形成积碳，这些积碳成为局部过热区域点，使活塞产生局部高温而烧溶，同时积碳会形成磨粒，加速零件磨损，缩短零件的使用寿命。为了去除积碳，通常将气缸套内孔上端尺寸缩小，通过挤压将依附在活塞和气缸套内壁的积碳刮除，变成颗粒状，随着排气冲程将颗粒物排除到发动机外部。但气缸套内孔在珩磨加工时，无法做到局部变形；目前只有通过在内孔上端加装去碳环，结构如图1所示。去碳环精度要求高，不易加工，此方法加工效率低。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种气缸套局部变形加工工艺，克服现有技术中气缸套内孔珩磨加工时无法实现局部变形从而需要加工去碳环的缺陷。
本发明采用的技术方案如下：
气缸套局部变形加工工艺，采用高频感应淬火工艺，首先确定淬火后变形量的大小，所述的淬火后变形量的大小应保证淬火后内孔直径与活塞头部的径向间隙在0.25-0.36mm；根据第一道活塞环上止点位置确定局部淬火后淬硬层的位置，淬硬层的宽度控制为从所述活塞环上止点上部2mm到气缸套上端面以下3mm范围内；并根据气缸套内孔直径和淬硬层宽度选择匹配的淬火感应器，所述的淬火感应器与气缸套内孔径向间隙控制为2.5-5.0mm，感应器的宽度比淬硬层宽度小2-3.5mm；使用所述的淬火感应器进行高频感应淬火在相应位置得到满足淬火后变形量大小的淬硬层，即实现了气缸套局部变形加工。
所述的淬硬层的厚度为1.8-2.5mm。
所述的淬火感应器加热功率为80-86KW，频率为75-100KHz，移动速度为3-5mm/s。
本发明采用了高频感应淬火技术，材料在局部高频淬火后，淬火部位产生规则变形，获得淬硬层，内孔直径会缩小，从而改变气缸套内孔形状。变形量的大小是随着淬硬层的厚度的增加而增大的，因此通过改变淬硬层的厚度可间接改变变形量，从而满足使用要求。
淬火后变形量的大小要参照活塞头部直径，过大时与活塞产生干涉，过小时起不到刮除积碳的功能，淬硬层的位置在第一道活塞环上止点上部。
具体的，确定变形要求后，确定淬火机床加工程序，即确定加热功率、频率和感应器的移动速度等参数，此处本领域技术人员可自行确定。例如，变形量小时，可增大加热功率，减小淬火感应器移动速度，从而使淬硬层的厚度增加，从而增大局部变形量；在功率、移动速度不变时，电源频率提高来减小淬硬层厚度等。一般频率为200KHz时，电流透入深度为1.14mm，100KHz时透入深度为2.11mm。感应器的加热起始点用于控制淬硬层的位置，当淬硬层的位置不符合要求时，调整感应器的加热起始点，如淬硬层的位置偏上时，感应器的加热起点就要向下调整。
本发明所述局部变形加工工艺的流程可表示如下：确定变形量大小、淬硬层位置→确定淬硬层的厚度、宽度→选择匹配的淬火感应器→设定电源功率、频率和移动速度→调试、测量、加工。
本发明相对于现有技术，有以下优点：
本发明所述的气缸套局部变形加工工艺，打破了以往需要加工、加装去碳环的传统，生产效率高，可有效降低生产成本，且经过淬火后凸起部分硬度明显提高，抗磨性能好。
(四)附图说明
图1为气缸套内孔上端装配有去碳环的效果图；
图2为本发明通过局部高频感应淬火变形工艺获得的气缸套效果图。
(五)具体实施方式：
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1
现对内孔直径为φ120mm的气缸套进行局部变形加工，采用高频感应淬火工艺，确定变形量为0.06±0.005mm，淬硬层宽度7mm，第一道活塞环上止点上部位置为局部淬火后淬硬层的位置；选用淬火感应器的直径为φ115mm，宽度4mm。控制电源功率为82KW，频率为100KHz、移动速度3mm/s进行高温感应淬火。淬火结束后用轮廓仪测量局部淬火的位置，用内径量表测量变形量的大小，符合要求。至今已推广使用六个月，经其去除积碳后，有效改善气缸套、活塞环磨损，减少燃气泄露，降低了润滑油耗，减少烟度排放达到欧5排放要求，应用效果良好。
实施例2
现对内孔直径为φ135mm的气缸套进行局部变形加工，采用高频感应淬火工艺，确定变形量为0.08±0.005mm，淬硬层宽度8.5mm，第一道活塞环上止点上部位置为局部淬火后淬硬层的位置；选用淬火感应器的直径为φ130mm，宽度5mm。控制电源功率为86KW、频率为100KHz、移动速度3mm/s进行高温感应淬火。淬火结束后用轮廓仪测量局部淬火的位置，用内径量表测量变形量的大小，符合要求。至今已使用7个月，经其去除积碳后，有效改善气缸套、活塞环磨损，减少燃气泄露，降低了润滑油耗，减少烟度排放达到欧5排放要求，应用效果良好。

Claims (2)

1.气缸套局部变形加工工艺，其特征在于，采用高频感应淬火工艺，首先确定淬火后变形量的大小，所述的淬火后变形量的大小应保证淬火后内孔直径与活塞头部的径向间隙在0.25-0.36mm；根据第一道活塞环上止点位置确定局部淬火后淬硬层的位置，淬硬层的宽度控制为从所述活塞环上止点上部2mm到气缸套上端面以下3mm范围内；并根据气缸套内孔直径和淬硬层宽度选择匹配的淬火感应器，所述的淬火感应器与气缸套内孔径向间隙控制为2.5-5.0mm，感应器的宽度比淬硬层宽度小2-3.5mm；使用所述的淬火感应器进行高频感应淬火在相应位置得到满足淬火后变形量大小的淬硬层，即实现了气缸套局部变形加工；所述的淬硬层的厚度为1.8-2.5mm。
2.如权利要求1所述的气缸套局部变形加工工艺，其特征在于，所述的淬火感应器加热功率为80-86KW，频率为75-100KHz，移动速度为3-5mm/s。
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