CN103161542B - 一种汽车发动机进、排气门座圈 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车发动机进、排气门座圈，其特征在于：汽车发动机进、排气门座圈设有气门座圈的外圆倒角（1）。本发明通过气门座圈外圆倒角、缸盖底孔压入接触部位倒角以及气门座圈压装过盈量的优化设计能避免座圈在压入过程中出现咬合的现象，而且结构简单易实现，并且缸盖底孔加倒角结构能去除加工时出现的毛刺等，这样即节省了对此处的人工去毛刺工序并能降低缸盖清洁度等。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车发动机，尤其涉及一种汽车发动机进、排气门座圈。
背景技术
现有的发动机进、排气门座圈的外圆倒角都是通过毛坯压制成型的，这种外圆倒角压制成型的方法主要是两种：一种是由模腔成型倒角的方法，一种是由下压模成型倒角的方法。但是无论哪种方法成型，毛坯的外圆或者压入端面一侧都会出现因模具构造原因而无法避免的台阶，所以导致外圆磨削后的外圆面与外圆倒角不是平滑的过渡，这样的话在座圈压入缸盖时比较容易发生压入咬合现象，并且沿外圆方向的角度更易发生较大的误差，造成倾斜方向压入的危险性也增大很多，会导致气门座圈的压入不良，因座圈的压入不良会造成气门座圈外周散热不一样形成偏磨损，当偏磨达到一定程度会造成气门漏气，最终导致发动机损坏不能使用的现象。
如图1和图2所示，现有的发动机进、排气门座圈的外圆倒角都是通过毛坯压制成型的，这种外圆倒角压制成型的方法主要是两种：一种是图1所示的由模腔成型倒角的方法，一种是由图2所示的由下压模成型倒角的方法。但是无论哪种方法成型，毛坯的外圆或者压入端面一侧都会出现如图1和图2所示的因模具构造的原因而产生的台阶15，而且外圆磨削后的外圆面与外圆倒角也不是平滑的过渡，这样的话在座圈压入缸盖时比较容易发生压入咬合现象，而且沿外圆方向的角度更易发生较大的误差，倾斜方向压入的危险性也增大很多，会造成气门座圈的端面的压装不到位，座圈在气门的拍打过程中可能会在出现再次落座现象，这样会使气门与座圈密封不严产生漏气，最终导致发动机损坏而无法使用。
为了保证气门座圈与导管的同轴度等要求，所以现有气门座圈都在下喉口处设计出一定加工余量，密封带的加工都在压入缸盖后与导管内孔一起用一把组合刀来加工的。但是目前座圈结构对密封带的加工累积公差比较敏感，在加工过程中影响密封带宽度的累积公差主要是缸盖底孔的位置度与座圈密封带的位置度等公差，该累积公差容易造成密封带加工时的中心轴与气门座圈下喉口的中心轴有较大的偏移量，在中心位置偏移量最大的情况下，会造成密封带周围宽度严重不一致，最大和最小宽度相差能达到2倍，密封带宽度相差过大后容易造成气门与气门座圈间的密封不良，并容易造成偏磨损，最终导致发动机损坏不能使用的问题。
如图3所示，目前现有气门座圈密封带下喉口的设计是直接与座圈上的圆弧相切的锥面组成的，该形状对加工中心的偏差很敏感，在加工过程中影响密封带宽度的累积公差主要是缸盖底孔的位置度与座圈密封带的位置度等公差，该累积公差容易造成密封带加工时的中心轴与气门座圈下喉口的中心轴有较大的偏移量，在中心位置偏移量最大的情况下，会造成密封带周围宽度严重不一致，最大和最小宽度相差能达到于2倍，密封带宽度相差过大后容易造成气门与气门座圈间的密封不良，并容易造成偏磨损，最终导致发动机损坏不能使用的问题。
发明内容
本发明设计了一种汽车发动机进、排气门座圈，其解决的技术问题是：
（1）现有的发动机进、排气门座圈的外圆倒角都是通过毛坯压制成型的，这种压制成型方法在毛坯的外圆或者压入端面一侧都会出现因模具构造原因而无法避免的台阶，所以导致外圆磨削后的外圆面与外圆倒角不是平滑的过渡，这样的话在座圈压入缸盖时比较容易发生压入咬合现象，导致气门座圈压装不到位。
（2）现有座圈结构对密封带的加工累积公差比较敏感，在加工过程中影响密封带宽度的累积公差主要是缸盖底孔的位置度与座圈密封带的位置度等公差，该累积公差容易造成密封带加工时的中心轴与气门座圈下喉口的中心轴有较大的偏移量，在中心位置偏移量最大的情况下，会造成密封带周围宽度严重不一致。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种汽车发动机进、排气门座圈，其特征在于：汽车发动机进、排气门座圈设有气门座圈的外圆倒角（1）。
进一步，气门座圈的外圆倒角（1）包括气门座圈外圆倒角的圆角段（2）和气门座圈外圆倒角的锥面段（3），气门座圈外圆倒角的锥面段（3）与气门座圈外圆倒角的圆角段（2）相切，气门座圈外圆倒角的锥面段（3）起导向作用。
进一步，气门座圈外圆倒角锥面段的角度（θ1）为5°—15°。
进一步，缸盖底孔压入处设有与气门座圈的外圆倒角（1）相匹配的同样起导向作用的缸盖气门座圈底孔压入接触部位倒角（4），缸盖气门座圈底孔压入接触部位倒角（4）的缸盖底孔压入接触部位的角度（θ2）与气门座圈外圆倒角（1）的气门座圈外圆倒角的锥面段的角度（θ1）保持一致并相互配合。
进一步，缸盖底孔压入接触部位的角度（θ2）为5°—15°。
进一步，进、排气门座圈的压装过盈量为0.070-0.100mm。
进一步，在气门座圈下喉口部位（5）设有一圈突出的环带，该环带的厚度大于气门座圈密封带的加工余量以保证气门座圈加工后的密封带（6）分布在突出的环带上。
进一步，座圈下喉口部位的角度（θ3）与加工后气门座圈密封带的角度（θ4）一致，以保证径向一致的加工余量。
该汽车发动机进、排气门座圈与现有汽车发动机进、排气门座圈相比，具有以下有益效果：
（1）本发明通过气门座圈外圆倒角、缸盖底孔压入接触部位倒角以及气门座圈压装过盈量的优化设计能避免座圈在压入过程中出现咬合的现象，而且结构简单易实现，并且缸盖底孔加倒角结构能去除加工时出现的毛刺等，这样即节省了对此处的人工去毛刺工序并能降低缸盖清洁度等。
（2）本发明通过在气门座圈下喉口部位设有一圈突出的环带，该环带的厚度大于气门座圈密封带的加工余量，能保证径向一致的加工余量，该结构在缸盖座圈底孔与座圈密封带加工的位置度等公差累积在一起，产生最大轴偏移的情况下，保证加工出来的密封带宽度无变化。
附图说明
图1：现有座圈的由模腔成型倒角的示意图；
图2：现有座圈由下压模成型倒角的示意图；
图3：现有的进、排气门座圈的剖面图；
图4：本发明进、排气门座圈的剖面图；
图5：本发明进、排气门座圈的外圆倒角局部放大图；
图6：本发明气缸盖座圈底孔局部放大图；
图7：本发明进、排气门座圈的密封带局部放大图。
附图标记说明：
11—模腔；12—模芯；13—上压模；14—下压模；15—台阶；
1、气门座圈的外圆倒角；2、气门座圈外圆倒角的圆角段；3、气门座圈外圆倒角的锥面段；4、缸盖气门座圈底孔压入接触部位倒角；5、气门座圈下喉口部位；6、气门座圈加工后的密封带； H、气门座圈密封带的加工余量；θ1、气门座圈外圆倒角锥面段的角度；θ2、缸盖底孔压入接触部位的角度；θ3、气门座圈下喉口部位角度；θ4、气门座圈密封带的角度。
具体实施方式
下面提到的结构都适用于进、排气门座圈，所以就不分开说明了。
下面结合图4至图7，对本发明做进一步说明：
气门座圈外圆倒角结构设计：如图4所示，一种汽车发动机进、排气门座圈，汽车发动机进、排气门座圈设有气门座圈的外圆倒角1和气门座圈下喉口部位角度θ3。
如图5所示，该气门座圈外圆倒角1由两段组成的，一段是气门座圈外圆倒角的圆角段2和一段与该气门座圈外圆倒角的圆角段2相切的起导向作用的气门座圈外圆倒角的锥面段3组成。气门座圈外圆倒角的锥面段3的角度θ1为5°—15°，该结构的小锥面在压装过程中能起到一个良好的导向作用，而且该座圈外圆倒角结构设计不存在台阶问题，通过上述设计能避免在压装过程中出现咬合的现象。
缸盖底孔压入接触部位的倒角设计：如图6所示，在缸盖座圈底孔压入接触部位设计了一个缸盖气门座圈底孔压入接触部位倒角4，缸盖气门座圈底孔压入接触部位倒角4的宽度在0.5mm左右，缸盖气门座圈底孔压入接触部位倒角4的θ2角度为5°—15°，其与气门座圈外圆倒角的锥面段的角度θ1保持一致。
气门座圈压装过盈量合理选用：座圈压装过盈量建议采用0.070-0.100之间，这样的采用较小的过盈量设计能降低咬合的风险。
本发明申请通过上述的三个方面的优化设计能避免座圈在压入过程中出现咬合的现象，而且结构简单易实现，并且缸盖底孔加倒角结构能去除加工时出现的毛刺等，这样即节省了对此处的人工去毛刺工序并能降低缸盖清洁度等。
本发明申请的另一个突出设计点是座圈下喉口部位的优化设计能避免密封带加工时出现密封带宽度不一致现象，具体是通过下述方式来实现的：
如图7所示，在气门座圈下喉口部位5设有一圈突出的环带，该环带厚度大于气门座圈密封带的加工余量以保证气门座圈加工后的密封带6分布在突出的环带上。一般气门座圈密封带的加工余量为0.2-0.3mm，所以环带厚度H为0.3mm左右，气门座圈下喉口的突出环带，在加工时对缸盖座圈密封带中心的偏移不敏感，不会出现密封带宽度不一致的现象。
座圈下喉口部位的角度θ3与加工后气门座圈密封带的角度θ4一致，以保证径向一致的加工余量。这样能保证径向一致的加工余量，该结构在缸盖座圈底孔与座圈密封带加工的位置度等公差累积在一起，产生最大轴偏移的情况下，保证加工出来的密封带宽度无变化。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种汽车发动机进、排气门座圈，其特征在于：汽车发动机进、排气门座圈设有气门座圈的外圆倒角（1）；气门座圈的外圆倒角（1）包括气门座圈外圆倒角的圆角段（2）和气门座圈外圆倒角的锥面段（3），气门座圈外圆倒角的锥面段（3）与气门座圈外圆倒角的圆角段（2）相切，气门座圈外圆倒角的锥面段（3）起导向作用；缸盖底孔压入处设有与气门座圈的外圆倒角（1）相匹配的同样起导向作用的缸盖气门座圈底孔压入接触部位倒角（4），缸盖气门座圈底孔压入接触部位倒角（4）的缸盖底孔压入接触部位的角度（θ2）与气门座圈外圆倒角（1）的气门座圈外圆倒角的锥面段的角度（θ1）保持一致并相互配合；进、排气门座圈的压装过盈量为0.070-0.100mm。
2.根据权利要求1所述汽车发动机进、排气门座圈，其特征在于：气门座圈外圆倒角锥面段的角度（θ1）为5°—15°。
3.根据权利要求1所述汽车发动机进、排气门座圈，其特征在于：缸盖底孔压入接触部位的角度（θ2）为5°—15°。
4.根据权利要求1至3任何一项所述汽车发动机进、排气门座圈，其特征在于：在气门座圈下喉口部位（5）设有一圈突出的环带，该环带的厚度大于气门座圈密封带的加工余量以保证气门座圈加工后的密封带（6）分布在突出的环带上。
5.根据权利要求4所述汽车发动机进、排气门座圈，其特征在于：座圈下喉口部位的角度（θ3）与加工后气门座圈密封带的角度（θ4）一致，以保证径向一致的加工余量。
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