CN102606333B - 柴油机缸套管以及其加工方法、加工模具 - Google Patents

柴油机缸套管以及其加工方法、加工模具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柴油机缸套管，其外径为φ96～φ125mm，壁厚2～2.5mm，壁厚公差±0.03mm，椭圆度0～0.06mm，直线度0～0.2mm/m。一种柴油机缸套管的加工模具，所述的加工模具包括阴模和具有贯通孔的阳模，所述阳模的贯通孔的外壁为下模面，所述阴模的外壁为与所述的下模面相对应的上模面，所述下模面从上至下依次包括弧形部、第一锥形部以及第一圆筒部，所述上模面从上至下依次包括第二锥形部以及第二圆筒部，所述弧形部、所述第一锥形部、所述第二锥形部从上至下向阴模的下端面的投影面半径逐渐变小。

Description

柴油机缸套管以及其加工方法、加工模具
技术领域
本发明涉及到一种柴油机缸套管以及其加工方法、加工模具。
背景技术
现有技术的柴油机用的发动机缸套重量重，密度低，可靠性差，使用寿命短。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的是提供柴油机缸套管以及其加工方法、加工模具，其成型后的缸套管性能更加优良。
为了解决上述难题，本发明采取的方案是一种柴油机缸套管，其外径为φ96～φ125mm，壁厚2～2.5 mm，壁厚公差±0.03mm，椭圆度0～0.06mm，直线度0～0.2mm/m。钢管外径、壁厚比大，材料金相组织、机械性能要求高。一种柴油机缸套管的加工模具，所述的模具包括相对应匹配设置的阴模和阳模，所述阳模内外呈锥形，所述阴模与所述阳模具有相对应匹配的锥形角度。
优选地，第一圆筒部和第二圆筒部的长度相同，其长度在28～30mm。
优选地，第一锥形部的锥度角为6°～10°，所述的第二锥形部的锥度角为11°～15°。
一种柴油机缸体管的加工方法，所述的方法包括以下步骤：
A）备料，准备样品；
B）在冷拔机中使用如前述的模具对样品进行冷拔，冷拔机的线速度为2.5～3.5米/分；
C）对样品进行热处理，钢管去应力退火，要求钢管每个点硬度均匀HRB80-82，表面氧化膜薄。采用保护气氛，烟道余热尾气，此尾气已燃烧充分的氧气含量＜0.05％，利用高压风机对退火炉膛前后出入口进行气流密封，隔绝炉外冷空气进入，经试验测算，钢耗从原有的1.5％下降为0.3％，大大提高了钢管成材率。合理调整火焰烧嘴角度，让火焰从炉墙上反射，不直接喷射在钢管表面上，保证钢管不过烧，均匀受热。经科学计算，调整二次风混合气量，风机从原有的1800Pa下调为1600Pa，使其与煤气混合充分，完全燃烧，让钢管表面氧化最小化。使用热电偶对钢管的处理温度进行监控，并且控制热电偶与钢管间距为2厘米，保证退火线速度0.3米/分钟，保温时间80分钟。
）多次重复步骤B）和步骤C）直至成型。
优选地，所述的方法还包括位于步骤D）后的步骤E），对成型的产品进行进行机械性能检测。
优选地，机械性能检测包括对产品的椭圆度和直线度的校验。
优选地，所述热电偶显示数值与钢管的实际温度的数值差不大于2。
优选地，所述的步骤D）中重复步骤B）和步骤C）的次数为6至7次。
优选地，所述样品的材料为优质宝钢。
本发明采用以上结构、模具和方法，其成型后的柴油机缸套管重量轻、密度高、性能可靠、使用寿命长。
附图说明
附图1为本发明的柴油机缸套管的加工模具中阴模的主视图。
附图2为本发明的柴油机缸套管的加工模具中阳模的剖视图。
附图中：1、阴模；11、第二圆筒部；12、第二锥形部；2、阳模；21、第一圆筒部；22、第二锥形部；23、圆弧部。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。
如附图1所示，本发明的柴油机缸套管的外径为φ96～φ125mm，壁厚d2～2.5 mm，壁厚公差±0.03mm，椭圆度0～0.06mm，直线度0～0.2mm/m。钢管外径、壁厚比大，材料金相组织、机械性能要求高。
本发明的柴油机缸套管的加工模具包括相对应匹配设置的阴模1和阳模2，阳模的贯通孔的外壁为下模面，所述阴模的外壁为与所述的下模面相对应的上模面，所述下模面从上至下依次包括弧形部、第一锥形部以及第一圆筒部，所述上模面从上至下依次包括第二锥形部以及第二圆筒部，所述弧形部、所述第一锥形部、所述第二锥形部从上至下向阴模的下端面的投影面半径逐渐变小。
如图1所示，第二圆筒部11为阴模的定径定壁区，第二锥形部12为阴模的减径减壁区，其中第二锥形部12的锥度为6°～10°。
如图2所示，第一圆筒部21为阳模2的定径定壁区，第一锥形部22为阳模2的减径减壁区，弧形部23为阳模的圆弧引入区，其中第一锥形部22的锥形度11°～15°。
第一锥形部22和第二锥形部12的锥面起自动定中心作用，保证模具、拉机中心线一致。
第一圆筒部21和第一圆筒部11的定径长度为28～30mm，比其他的模具更长，拉拔更加稳定。
本发明的柴油机缸套管的加工方法，它包括以下步骤：
A）备料，准备样品；
B）在冷拔机中使用如前所述的模具对样品进行冷拔，冷拔机的线速度控制在2.5～3.5米/分；
C）对样品进行热处理，钢管去应力退火，要求钢管每个点硬度均匀HRB80-82，表面氧化膜薄。采用保护气氛，烟道余热尾气，此尾气已燃烧充分没氧气含量小于0.05％，利用高压风机对退火炉膛前后出入口进行气流密封，隔绝炉外冷空气进入，经试验测算，钢耗从原有的1.5％下降为0.3％，大大提高了钢管成材率。合理调整火焰烧嘴角度，让火焰从炉墙上反射，不直接喷射在钢管表面上，保证钢管不过烧，均匀受热。经科学计算，调整二次风混合气量，风机从原有的1800Pa下调为1600Pa，使其与煤气混合充分，完全燃烧，让钢管表面氧化最小化。使用热电偶对钢管的处理温度进行监控，并且控制热电偶与钢管间距为2厘米，保证退火线速度0.3米/分钟，保温时间80分钟。
）多次重复步骤B）和步骤C）直至成型。
本发明柴油机缸套管的加工方法的第一实施例，它包括以下步骤：
1）备料，准备样品，样品的材料为优质宝钢。
）在冷拔机中使用如权利要求2所述的模具对样品进行冷拔，冷拔机的线速度控制在3米/分。
）对样品进行热处理，钢管去应力退火，要求钢管每个点硬度均匀HRB80-82，表面氧化膜薄。采用保护气氛，烟道余热尾气，此尾气已燃烧充分的氧气含量小于0.05％，利用高压风机对退火炉膛前后出入口进行气流密封，隔绝炉外冷空气进入，经试验测算，钢耗从原有的1.5％下降为0.3％，大大提高了钢管成材率。合理调整火焰烧嘴角度，让火焰从炉墙上反射，不直接喷射在钢管表面上，保证钢管不过烧，均匀受热。经科学计算，调整二次风混合气量，风机从原有的1800Pa下调为1600Pa，使其与煤气混合充分，完全燃烧，让钢管表面氧化最小化。使用热电偶对钢管的处理温度进行监控，并且控制热电偶与钢管间距为2厘米，保证退火线速度0.3米/分钟，保温时间80分钟。
）重复步骤2）至步骤3）6至7次直至成型。
）对样品进行机械性能检测确保其延伸系数达在30%～32%之间。机械性能检测一般包括金相分析、力学检测和成分检测。
）通过检测工具对成型的产品的椭圆度和直线度进行检测。
本发明采用以上结构、模具和方法，其成型后的柴油机缸套管重量轻、密度高、性能可靠、使用寿命长。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种柴油机缸套管的加工模具，所述柴油机缸套管的外径为Φ96～Φ125mm，壁厚2～2.5mm，壁厚公差±0.03mm，椭圆度0～0.06mm，直线度0～0.2mm/m，其特征在于：所述的加工模具包括阴模和具有贯通孔的阳模，所述阳模的贯通孔的外壁为下模面，所述阴模的外壁为与所述的下模面相对应的上模面，所述下模面从上至下依次包括弧形部、第一锥形部以及第一圆筒部，所述上模面从上至下依次包括第二锥形部以及第二圆筒部，所述弧形部、所述第一锥形部、所述第二锥形部从上至下向阴模的下端面的投影面半径逐渐变小，所述的第一锥形部的锥度角为6°～10°，所述的第二锥形部的锥度角为11°～15°。
2.根据权利要求1所述的柴油机缸套管的加工模具，其特征在于：所述的第一圆筒部和第二圆筒部的长度相同，其长度在28～30mm。
3.一种利用权利要求l所述的柴油机缸体管的加工模具的加工方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
A）备料，准备样品；
B）在冷拔机中使用所述的模具对样品进行冷拔，冷拔机的线速度为2.5～3.5米／分；C）对样品进行热处理：对钢管进行去应力退火以使得钢管的每个点硬度为HRB80～82,且钢管的表面氧化膜薄；在去应力退火的同时采用烟道余热尾气保护气氛，所述的烟道余热尾气的氧气含量小于0.05%；利用高压风机对退火炉膛前后出入口进行气流密封，隔绝炉外冷空气进入；调整火焰烧嘴角度，火焰通过炉墙上反射至钢管表面以使得钢管表面氧化最小化；使用热电偶对钢管的处理温度进行监控，并且控制热电偶与钢管间距为2厘米；退火线速度为0.2～0.4米／分钟，保温时间60～100分钟；
D）多次重复步骤B）和步骤C）直至成型。
4.根据权利要求3所述的一种利用权利要求l所述的柴油机缸体管的加工模具的加工方法，其特征在于：所述的方法还包括位于步骤D）后的步骤E)，对成型的产品进行机械性能检测。
5.根据权利要求4所述的一种利用权利要求l所述的柴油机缸体管的加工模具的加工方法，其特征在于：所述的步骤E）中的机械性能检测包括对成型的产品的椭圆度和直线度的校验。
6.根据权利要求3所述的一种利用权利要求l所述的柴油机缸体管的加工模具的加工方法，其特征在于：所述热电偶显示数值与钢管的实际温度的数值差不大于2。
7.根据权利要求3所述的一种利用权利要求l所述的柴油机缸体管的加工模具的加工方法，其特征在于：所述的步骤D）中，重复步骤B）、步骤C)6至7次。
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