CN102770235A - 用于制造活塞环的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造活塞环特别是活塞压环的方法，其中将至少一个基体（1）这样加工，以致一个用作为工作面的圆周面（2、2′）设有一个可预定层厚度（a、b）的耐磨层（3），其中，将多个活塞环（1）特别是活塞压环合并成一个叠（P）地在其圆周面（2、2′）的区域内加工成圆柱形的，将一个耐磨的电镀的铬层（3）涂覆到完成加工的圆柱形圆周面（2、2′）上，从而耐磨层（3）在整个叠内具有不变的层厚度并且紧接着这样加工该层（3），以致形成具有一个最大层厚度的区域和至少一个最小层厚度的区域的工作面（4）。

Description

用于制造活塞环的方法
技术领域
本发明涉及一种按照第一权利要求的前序部分所述的用于制造活塞环特别是活塞压环的方法。
背景技术
经常这样制造活塞环，以致它们在其外圆周面的区域内被加工成圆柱形的。紧接着例如通过车外圆产生一种需要的轮廓，即所谓的工作面轮廓。然后将一个耐磨层例如一个铬层涂覆到该预定的非圆柱形的工作面轮廓上，该层在产生的轮廓上出现其沉淀物并且遵循同一轮廓。例如通过圆形研磨产生最终的工作面几何形状。为了能够在适当的时间内和以正确的凸度实施该工序，工作面必须已具有一种很接近成品轮廓的轮廓。
用于产生外圆周面的总是要求的轮廓的车外圆工序是很费时的和成本高的。
DE 31 44 335C2公开了一种用于制造待设有耐磨层的旋转对称的工件特别是活塞环的方法，其中将各工件成叠和同心地夹紧到一个心轴上，然后用一个耐磨层覆盖外圆周面并紧接着将所述叠重新分成各个工件。在涂层之前，沿轴向方向扫描成叠的各工件，其中确定和存储在各个工件之间的每一接触平面的轴向位置并且将这些数据在各工件涂层以后供给一个或多个加工工具使用，以便找到这些接触平面。
通过DE 198 09 659C1已知一种用于制造特别用于内燃机的活塞环的方法，通过从由金属的工件构成的不圆的套筒分开各个环。各套筒通过将喷射材料热喷射到一个用作为成型体的心轴的外面上进行制造，其中心轴在圆周面上具有一个对接标记并且将一个起滑动层作用的层涂覆到各套筒的外圆周面上并紧接着从套筒分开各活塞环。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种简化的用于制造活塞环特别是活塞压环的方法，该方法相对至今的得到使用的制造方法是优化的并且成本更低。
此外，本发明的目的还在于，提供一种按照所述方法制造的活塞环，该活塞环在工作面区域内具有一种优化的层结构。
所述目的这样达到，即，将多个活塞环特别是活塞压环合并成一个叠地在其圆周面的区域内加工成圆柱形的，将一个耐磨的电镀的铬层涂覆到完成加工的圆柱形圆周面上，从而耐磨层在整个叠内具有不变的层厚度并且紧接着这样加工该层，以致形成具有一个最大层厚度的区域和至少一个最小层厚度的区域的工作面。
由诸所属的从属权利要求得知按照本发明的方法的有利的进一步构成。
所述目的还通过一种按照本发明方法制成的活塞环特别是活塞压环达到，该活塞环包括一个具有圆柱形外圆周面的基体，在该外圆周面上涂覆一个耐磨层，其中只有该层设有一个可预定几何轮廓的工作面轮廓。
由具体的从属权利要求得知按照本发明的活塞环的有利的进一步构成。
通过按照本发明的方法，可以放弃车外轮廓工序，其中相对于至今的方法可以节省时间并因此节省成本。具有优点的是，例如在一心轴上将多个活塞环特别是活塞压环合并成一个叠，从而可以将该叠在其形成之后的工作面的外圆周面的区域内加工成圆柱形的。
如在普通的现有技术中那样，也可以通过仿形车削将该叠的外圆周面加工成圆柱形的。
就此而论，必要的是，这样预加工的外圆周面按需要可以经受一种附加的圆柱形研磨加工。即使不是强制需要这样的附加的研磨加工，它相对于省去的轮廓车削过程同样产生一种节省，决定条件在于，特别在微小的铬层厚度的情况下，不仅待电镀镀铬的层而且紧接着的待去除的体积都较少地沉淀。
原则上由于较小的面，相比一个由预成型的各环构成的心轴，可以用更小的电流对一个光滑的圆柱面进行电镀镀铬。因此除更小的电流消耗外，还预期在圆柱形加工的外圆周面上的一种更好的层厚度分布。
紧接着例如通过外形研磨对可预定层厚度的耐磨层进行加工，以便由此调整最终的工作面轮廓。
按照本发明的另一构想，使耐磨层经受一种凸面加工，其中该层的之后贴靠在一个对应工作面上的支承的区域具有一个最大的层厚度，该最大的层厚度朝活塞环的至少其中一个工作面边缘方向这样减小，以致在这里产生一个最小厚度。
按照使用情况，该支承的区域可以或是居中地设置，也就是大致设置在活塞环的轴向高度的二分之一处，或是设置在其中一个边缘区域内。
通过适合的外形研磨工具，可以产生总是需要的工作面轮廓，而不存在在活塞环的各边缘区域内进入活塞环材料的危险。
附图说明
借助一个实施例在附图中描述本发明主题并且对其进行如下阐述。
唯一的图示出了两个用于制造活塞环特别是活塞压环的实例。在两个实例中，将例如由灰铸铁制成的各基体1合并成一个仅简示出的叠P并且这样经受一种仿形车削加工，以致形成一个圆柱形的外圆周面2。
具体实施方式
在左边的实例中，直接将一个可预定层厚度a的电镀涂覆的耐磨的铬层3涂覆到圆柱形圆周面2上。现在借助一个外形研磨工具（未示出）只对该层3进行这样加工，以致产生一个凸面的轮廓4，它在该实例中在其中一个工作面边缘区域5内具有一个最大的层厚度a′，而朝另一工作面边缘区域6那边以最小的形式设置层厚度。
在右边的实例中，紧接着圆柱形的仿形车削以后实施另一加工过程，亦即圆柱形的研磨，借此仿形车削的圆柱形圆周面2现在通过继续最小化的材料去除量构成材料减少的另一圆柱形外圆周面2′。类似于左边的实例，现在产生的外圆周面2′设有一个电镀产生的耐磨的铬层3，它相对于左边的实例具有一个减小的层厚度b。类似于左边的实例，现在借助一个适合的外形研磨工具（未示出）只这样加工该层3，以致产生一个凸面的轮廓4。类似如在左边的实例中那样，将层厚度b′在左边的工作面边缘区域5内构成得比在右边的工作面边缘区域6内大。
为了确保在边缘区域6内也产生一个最小的耐磨层，在待电镀涂覆的层厚度a、b的设计中实施一定的余量，以便在该层3的紧接着的成型加工中在边缘区域6内不磨通到基体1的母体材料上。在支承部位，亦即在凸度的顶点测量铬层3的最小厚度a′、b′。从凸度的数值和在边缘区域6内谈及的可靠性数值得出在该部位的理论的最小厚度a′、b′。

Claims (7)

1.用于制造活塞环特别是活塞压环的方法，其中将至少一个基体（1）这样加工，以致一个用作为工作面的圆周面（2、2′）设有一个可预定层厚度（a、b）的耐磨层（3），其特征在于，将多个活塞环（1）特别是活塞压环合并成一个叠（P）地在其圆周面（2、2′）的区域内加工成圆柱形的，将一个耐磨的电镀的铬层（3）涂覆到完成加工的圆柱形圆周面（2、2′）上，从而耐磨层（3）在整个叠（P）内具有不变的层厚度并且紧接着这样加工该层（3），以致形成具有一个最大层厚度的区域和至少一个最小层厚度的区域的工作面（4）。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，通过仿形车削产生所述叠（P）的外圆周面（2）。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，预加工的外圆周面（2）按需要为了产生一个材料减少的另外的圆柱形圆周面（2′）经受研磨加工。
4.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过机械加工特别是通过外形研磨只加工耐磨层（3）。
5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，使耐磨层（3）经受一种凸面加工，其中工作面（4）的贴靠在一个对应工作面上的支承的区域具有一个最大层厚度，该最大层厚度朝至少一个边缘区域（6）方向这样减小，以致在这里产生一个最小层厚度。
6.活塞环，特别是活塞压环，按照权利要求1至5之一所述的方法制成，活塞环包括一个具有圆柱形外圆周面（2）的基体（1），在所述外圆周面上涂覆一个耐磨层（3），其中只有该层（3）设有一个可预定几何轮廓的工作面轮廓（4）。
7.按照权利要求6所述的活塞环，其特征在于，工作面轮廓（4）构成凸面的。
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