CN102825537A - 一种气缸套高效珩磨砂条 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气缸套高效珩磨砂条，其由结合剂和磨料制成，所述结合剂由以下体积百分比原料组成：铜粉20－50%、钴粉5－10%、锡粉10－30%、铁粉20－40%、铝粉5－10%和锌粉0－10%；所述磨料为锋利型人造金刚石颗粒，粒度120目—325目，磨料含量为结合剂体积的10－50%。本发明砂条选用配比合理的结合剂和锋利型金刚石，制得的珩磨砂条硬度能够达到HRB60－120，同时珩磨效率高。本发明砂条的几何尺寸为长100－150mm、宽2－6mm、高6mm，能加工出符合欧Ⅵ排放标准的气缸套网纹。

Description

一种气缸套高效珩磨砂条

技术领域    

本发明涉及一种气缸套高效珩磨砂条，具体涉及一种在气缸套珩磨工序使用的珩磨砂条。

背景技术

气缸套是发动机的心脏部件，其内表面与活塞顶部、活塞环、气缸盖底面一起构成了发动机的燃烧室，并引导活塞的往复直线运动。由于气缸套内表面既是装配表面又是工作表面，其加工质量的优劣直接影响到发动机的装配性能和使用性能。而影响气缸套内表面加工质量好坏的关键因素是砂条质量的好坏。目前国内砂条的制作质量参差不齐，整体来说砂条的质量不稳定，影响了缸套内孔网纹的加工。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够满足欧Ⅵ排放标准的新型气缸套高效珩磨砂条。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种气缸套高效珩磨砂条，由结合剂和磨料制成，其中，所述结合剂由以下体积百分比原料组成：铜粉20－50%、钴粉5－10%、锡粉10－30%、铁粉20－40%、铝粉5－10%和锌粉0－10%（优选0＜锌粉≤10%）；所述磨料为锋利型人造金刚石颗粒，粒度120目—325目，磨料含量为结合剂体积的10－50%。

本发明所用的锋利型人造金刚石颗粒为普通市售产品。金刚石颗粒根据直径大小有不同的分级。所用铜粉、钴粉、锡粉、铁粉、铝粉和锌粉的粒度为微米级。为了防止结合剂划伤缸套内孔表面，因此应选择比磨料细的结合剂。

具体的，上述珩磨砂条的制备方法为：将结合剂的各原料按比例混匀，然后加入磨料混合均匀，最后滴入湿润剂进行混合，压力机压制成型，最后在烧结机内于500－800℃烧结得到长100－150mm、宽2－6mm、高6mm的砂条。湿润剂一般选用液体石蜡即可，湿润剂的用量一般为结合剂与磨料重量之和的0.1%。

本发明砂条的创新点主要在于结合剂的配比、磨料的选择、制作过程、砂条硬度及砂条的尺寸，具体如下：

（1）结合剂的选用及配比：不同的配比直接决定砂条的寿命、效率和网纹质量。现有的磨料结合剂大概有三种：陶瓷结合剂、树脂结合剂和金属结合剂。陶瓷和树脂结合剂一般用于碳化硅砂条，金刚石砂条一般选用金属结合剂。本欧Ⅵ排放珩磨砂条选用金属结合剂。本发明选用合理的金属粉粒度和配比，制得的砂条硬度能够达到HRB60－120，自锐性好，兼顾了砂条的寿命和效率，内孔表面网纹稳定。

（2）磨料选用外形尖锐的锋利型人造金刚石颗粒，粒度120目—325目。磨料的选择对气缸套内孔表面珩磨的影响至关重要，要想得到比较好的内孔表面珩磨质量，选择合适的磨料非常重要。磨料选择的一个基本准则就是磨料的硬度要高于被加工材料的硬度，目前气缸套行业使用的磨料有金刚石、立方氮化硼、碳化硅和氧化铝等。碳化硅和氧化铝主要优点是易破碎、磨粒锋利，切边整齐，缺点是由于脱落较快缸套内孔尺寸和网纹参数不稳定。立方氮化硼主要用于淬火气缸套；金刚石磨粒的优点是硬度高、脱落慢、耐磨性非常好、内孔尺寸和网纹稳定，缺点是网纹有金属撕裂和折叠现象，但是随着金刚石颗粒选型技术的发展，可以选用外形尖锐的锋利型金刚石，其切口非常锋利，这种晶体自锐性极佳，极大的提高了砂条的切削力，减轻了使用金刚石磨料珩磨内孔时造成的金属撕裂和折叠现象。

 （3）制作过程：传统的砂条制作过程是金属粉配好后和磨料一起混合，混好后直接进行烧结，该过程的缺点是由于磨料和金属粉的密度相差很大，过早把磨料和金属粉一起混，造成磨料和金属粉分层。本发明砂条的创新点在于先把配好的金属粉进行混合，待金属粉混匀后加入磨料一起混合，最后加入湿润剂混合。混好的料先冷压成型，然后再进行烧结。如果直接把混好的料进行烧结，此时装好的料比较疏松，金刚石由于密度低会在金属粉融化后发生滑移，造成金刚石分布不均匀。如果先把混好的料冷压成型，此时金属粉和磨料的位置已经固定，即使烧结时金属粉融化，磨料也基本不会发生移动，有利于金刚石分布均匀。

（4）砂条硬度：传统的砂条制作装料时按照正常的高和宽，摊料时如果摊不均匀会造成砂条在磨损面上硬度差异较大。本发明砂条在装料时把高度当成宽，宽度当成高，这样即使摊料时存在摊不均匀的现象，但砂条的磨损面硬度仍然比较均匀。

（5）砂条尺寸：砂条几何尺寸也是影响网纹的重要因素，砂条宽度如果不合适，珩磨过程中脱落的磨粒或磨屑容易镶嵌到砂条里，产生宽大沟槽，严重影响网纹质量。如果砂条的宽度过大，会造成受力面增大，影响网纹加工的深度。本发明选用长100－150mm、宽2－6mm、高6mm的砂条。

和现有技术相比，本发明砂条具有以下优点：

本发明砂条选用配比合理的金属结合剂，使用粒度120目—325目的锋利型人造金刚石颗粒为磨料，制得的珩磨砂条硬度能够达到HRB60－120，使用效果良好，符合欧Ⅵ排放标准。所谓符合欧Ⅵ排放标准的砂条即要求拉出的缸套网纹规则、均匀、沟槽浅数量多、沟槽壁陡峭（Rk小但Rvk大），储油量多润滑效果好，但不参与燃烧，对排放有很大影响。砂条尺寸选择合理，珩磨过程不会影响网纹的质量。

附图说明

图1为本发明所述磨料金刚石在显微镜下放大100倍的微观图片；

图2为本发明所述珩磨砂条在显微镜下放大100倍的微观图片；

图3为使用本发明砂条珩磨后的气缸套表面在显微镜下放大100倍的微观图片，由图3可看出，珩磨后的气缸套内孔表面网纹清晰、均匀；

图4为使用本发明砂条珩磨参数图片，由图4可看出沟槽比较均匀。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不限于此。

实施例1

一种珩磨砂条，由结合剂和磨料制成，其中，所述结合剂由以下体积百分比原料组成：铜粉40%、钴粉6%、锡粉25%、铁粉15%、铝粉8%和锌粉6%（各金属粉粒度约为45微米）；所述磨料为锋利型人造金刚石颗粒，粒度200目－230目，磨料含量为结合剂体积的20%。

上述珩磨砂条所用磨料为上海琦实生产的产品，型号为GRDP，珩磨砂条的制备方法为：将结合剂的各原料按比例混匀，然后加入磨料混合均匀，最后滴入液体石蜡（液体石蜡的添加量为结合剂与磨料重量之和的0.1%。）进行混合，压力机压制成型，最后在烧结机内于670℃烧结得到长125mm、宽4mm、高6mm的砂条。

实施例2

种珩磨砂条，由结合剂和磨料制成，其中，所述结合剂由以下体积百分比原料组成：铜粉50%、钴粉10%、锡粉15%、铁粉15%、铝粉6%和锌粉4%（各金属粉粒度约为45微米）；所述磨料为锋利型人造金刚石颗粒，粒度230目－270目，磨料含量为结合剂体积的12%。

制备方法参照实施例1，所得砂条的几何形状为：125mm×2mm×6mm。

使用本发明砂条和用普通砂条进行珩磨的结果对比见表1。由表1可以看出，使用本发明砂条进行珩磨，其芯部粗糙度Rk小，谷底的降低Rvk大，珩磨效果好。

Claims (2)

1.一种气缸套高效珩磨砂条，由结合剂和磨料制成，其特征在于，所述结合剂由以下体积百分比原料组成：铜粉20－50%、钴粉5－10%、锡粉10－30%、铁粉20－40%、铝粉5－10%和锌粉0－10%；所述磨料为锋利型人造金刚石颗粒，粒度120目—325目，磨料含量为结合剂体积的10－50%。

2.权利要求1所述珩磨砂条的制备方法，其特征在于，将结合剂的各原料按比例混匀，然后加入磨料混合均匀，最后滴入湿润剂进行混合，压力机压制成型，最后于500－800℃烧结得到长100－150mm、宽2－6mm、高6mm的砂条。

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