CN103722497A - 一种外圆涂层气缸套制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种外圆涂层气缸套制备工艺，包括以下步骤：缸套本体的铸造、缸套机加工流程、表面喷涂处理。缸套本体是采用下列质量百分比的原料制成的，碳3.20～3.50%、硫≤0.12%、硅2.00～2.80% 、磷0.35～0.45%、锰0.80～1.00%、铬0.40～0.60%、铜0.2～0.5%、锡≤0.08%、剩余为铁的含量。表面喷涂处理包含喷砂和喷涂两个工位，采用连接机构将气缸套连接在一起，通过自动送料取料机构进行送取料，喷砂、喷涂工位使用机械手完成两个工位之间的传送。本发明的工艺过程简单、制备得到的外圆涂层气缸套与缸体的结合强度高。
Description
技术领域
本发明属于气缸套加工生产技术领域，具体涉及一种外圆涂层气缸套制备工艺。
背景技术
随着汽车工业的高速发展，排放法规的完善及人们对节能认识的加强，环保节能、高舒适度、高爆发力、低能耗及轻量化已成为现阶段汽车发动机发展的趋势，而汽车发动机的核心部件汽缸套的性能直接与发动机的使用寿命及稳定性有关，所以，能够生产高耐磨性、高稳定性及高的结合强度的汽缸套就成为当前行业研究的主要方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法简单、成本低的外圆涂层气缸套制备工艺。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案是，一种外圆涂层气缸套制备工艺，包括以下步骤：缸套本体的铸造、缸套机加工流程、表面喷涂处理。
缸套本体的铸造：缸套本体是采用下列质量百分比的原料制成的，碳3.20~3.50% 、硫≤0.12 %、硅2.00~2.80% 、磷0.35~0.45% 、锰0.80~1.00% 、铬0.40~0.60% 、铜 0.2~0.5%、锡≤0.08 % 、剩余为铁的含量。
缸套机加工流程：用切断机将缸套本体进行切断，CNC(数控机床)镗内孔，CNC(数控机床)精车外圆，得到气缸套。
表面喷涂处理包含喷砂和喷涂两个工位，采用连接机构将气缸套连接在一起，通过自动送料取料机构进行送取料，喷砂、喷涂工位使用机械手完成两个工位之间的传送。
所述连接机构包括底座、连接杆和压紧盘，连接杆的一端与底座的一端面固定连接，连接杆的另一端与压紧盘的一端面螺纹连接，连接杆上穿设有一组限位盘，底座和限位盘的相同方向一侧分别设有一个圆筒形的保护筒，底座和限位盘上设有位于限位环内侧呈圆环形的定位槽，限位盘的另一侧和压紧盘的同方向一侧分别设有圆形的定位盘，连接杆、保护筒、定位槽和定位盘的中心线重合；在使用时，先将压紧盘旋出连接杆，所有限位盘也取出连接杆，然后将一个气缸套穿入到连接杆，气缸套的较大端放置到定位槽内，接着把一个定位盘穿到连接杆上，定位盘插入到气缸套较小端的内孔，再把第二个气缸套穿到连接杆上，第二个气缸套的较大端放置到限位盘上的定位槽内，继续重复上述过程，最后将压紧盘拧到连接杆压紧最后一个气缸套，压紧盘上的定位盘插入到最后一个气缸套较小端的内孔，底座和限位盘上的保护筒分别保护气缸套较大端外圆周表面一部分不被喷砂和喷涂。
所述底座和压紧盘的均为圆柱状结构，底座和压紧盘的圆周面开设有圆环形的燕尾槽，底座的另一端面分别设有定位孔和底座中心孔，底座中心孔设在底座的中心位置，压紧盘的另一端面分别设有旋转孔和压紧盘中心孔，压紧盘中心孔设在压紧盘的中心位置。
所述连接杆的一端插设在底座内并与底座过盈连接。
所述定位槽的内圈直径大于定位盘的直径。
采用上述技术方案，本发明中的底座和压紧盘分别通过机械手抓紧燕尾槽来装取和移动的，底座中心孔和压紧盘中心孔用于两端顶尖顶紧来旋转的。定位槽的内圈直径大于定位盘的直径，这样可以保证气缸套的较大端放置到定位槽内，定位盘插入到较小端的内孔中，从而确保气缸套不会装配颠倒放错。底座上的定位孔用于固定底座。
所述喷砂工位是将气缸套用连接机构连接后，通过送料装置将连接机构送入喷砂工位的夹紧顶尖中，用压缩空气对缸套及连接机构的外圆进行清理，将缸套外圆及连接机构上的粉尘及小砂粒吹干净，吹干净后，采用高压喷砂枪对缸套外圆进行粗化，粗化使用的为24-32目的白刚玉，喷砂枪压力为0.2-0.3MPa,喷砂枪与缸套轴向呈28~30度夹角，喷砂速度为38~42mm/s，喷砂次数为往复2~4次，喷砂后使缸套表面的粗糙度RZ不低于32μm，清洁度达到Sa3的要求。
所述喷涂工位是将喷砂后的缸套通过桁架机械手移到喷涂工位的夹紧顶尖上，用压缩空气将缸套及连接机构的外圆吹干净，吹干净后，采用超音速电弧喷涂的方式进行喷涂，喷涂使用2.0mm的铝硅线材，两根线材分别接有正负极电源，当两根合金丝接触时产生的电弧高温融化金属，使融化后的金属雾化通过压缩空气吹到缸套表面，形成堆叠在一起的层状组织结构。喷涂枪压力为0.4-0.6MPa，粒子速度为95~105m/s, 喷涂枪与缸套轴向呈28~30度夹角，喷涂速度为34~38mm/s，喷涂次数为往复3~5次，即得到外圆涂层气缸套。
本发明中的连接机构简单，操作方便，采用一根连接杆将底座、限位盘、压紧盘及气缸套工件连接在一起使用，操作方便且容易保护气缸套的不喷涂区域，提高生产效率，降低工人劳动强度；并且采用本发明的工艺过程简单、制备得到的外圆涂层气缸套与缸体的结合强度高。
附图说明
图1是本发明的连接机构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
一种外圆涂层气缸套制备工艺，包括以下步骤：缸套本体的铸造、缸套机加工流程、表面喷涂处理。
缸套本体的铸造：缸套本体是采用下列质量百分比的原料制成的，碳3.20 0% 、硫0.12 %、硅2.00 % 、磷0.35% 、锰0.80 % 、铬0.40% 、铜 0.2%、锡0.08 % 、剩余为铁的含量。
缸套机加工流程：用切断机将缸套本体进行切断，CNC(数控机床)镗内孔，CNC(数控机床)精车外圆，得到气缸套。
表面喷涂处理包含喷砂和喷涂两个工位，采用连接结构将气缸套连接在一起，通过自动送料取料机构进行送取料，喷砂、喷涂工位使用机械手完成两个工位之间的传送。
如图1所示，本发明的表面喷涂处理处理中气缸套喷砂、喷涂工位中所用的连接机构，包括底座1、连接杆2和压紧盘3，连接杆2的一端与底座1的一端面固定连接（连接杆2的一端插设在底座1内并与底座1过盈连接），连接杆2的另一端与压紧盘3的一端面螺纹连接，连接杆2上穿设有一组限位盘4，底座1和限位盘4的相同方向一侧分别设有一个圆筒形的保护筒5，底座1和限位盘4上设有位于限位环内侧呈圆环形的定位槽6，限位盘4的另一侧和压紧盘3的同方向一侧分别设有圆形的定位盘7，连接杆2、保护筒5、定位槽6和定位盘7的中心线重合。定位槽6的内圈直径大于定位盘7的直径。
底座1和压紧盘3的均为圆柱状结构，底座1和压紧盘3的圆周面开设有圆环形的燕尾槽8，底座1的另一端面分别设有定位孔9和底座中心孔10，底座中心孔10设在底座1的中心位置，压紧盘3的另一端面分别设有旋转孔11和压紧盘中心孔13，压紧盘中心孔13设在压紧盘3的中心位置。
在使用时，先将压紧盘3旋出连接杆2，所有限位盘4也取出连接杆2，然后将一个气缸套12穿入到连接杆2，气缸套12的较大端放置到定位槽6内，接着把一个定位盘7穿到连接杆2上，定位盘7插入到气缸套12较小端的内孔，再把第二个气缸套12穿到连接杆2上，第二个气缸套12的较大端放置到限位盘4上的定位槽6内，继续重复上述过程，最后将压紧盘3拧到连接杆2压紧最后一个气缸套12，压紧盘3上的定位盘7插入到最后一个气缸套12较小端的内孔，底座1和限位盘4上的保护筒5分别保护气缸套12较大端外圆周表面一部分不被喷砂和喷涂。
本发明中的底座1和压紧盘3分别通过机械手抓紧燕尾槽8来装取和移动的，底座中心孔10和压紧盘中心孔13用于两端顶尖顶紧来旋转的。定位槽6的内圈直径大于定位盘7的直径，这样可以保证气缸套12的较大端放置到定位槽6内，定位盘7插入到较小端的内孔中，从而确保气缸套12不会装配颠倒放错。底座1上的定位孔9用于固定底座1。
所述喷砂工位是将气缸套用连接机构连接后，通过送料装置将连接机构送入喷砂工位的夹紧顶尖中，用压缩空气对缸套及连接机构的外圆进行清理，将缸套外圆及连接机构上的粉尘及小砂粒吹干净，吹干净后，采用高压喷砂枪对缸套外圆进行粗化，粗化使用的为24目的白刚玉，喷砂枪压力为0.2MPa,喷砂枪与缸套轴向呈28度夹角，喷砂速度为38mm/s，喷砂次数为往复2次，喷砂后使缸套表面的粗糙度RZ不低于32μm，清洁度达到Sa3的要求。
所述喷涂工位是将喷砂后的缸套通过桁架机械手移到喷涂工位的夹紧顶尖上，用压缩空气将缸套及连接机构的外圆吹干净，吹干净后，采用超音速电弧喷涂的方式进行喷涂，喷涂使用2.0mm的铝硅线材，两根线材分别接有正负极电源，当两根合金丝接触时产生的电弧高温融化金属，使融化后的金属雾化通过压缩空气吹到缸套表面，形成堆叠在一起的层状组织结构。喷涂枪压力为0.4MPa，粒子速度为95m/s, 喷涂枪与缸套轴向呈28度夹角，喷涂速度为34mm/s，喷涂次数为往复3次，即得到外圆涂层气缸套。
实施例2
实施例2和实施例1的不同之处在于：
缸套本体是采用下列质量百分比的原料制成的，碳3.50% 、硫0.10 %、硅2.80% 、磷0.45% 、锰1.00% 、铬0.60% 、铜0.5%、锡0.06% 、剩余为铁的含量。
所述喷砂工位是将气缸套用连接机构连接后，通过送料装置将连接机构送入喷砂工位的夹紧顶尖中，用压缩空气对缸套及连接机构的外圆进行清理，将缸套外圆及连接机构上的粉尘及小砂粒吹干净，吹干净后，采用高压喷砂枪对缸套外圆进行粗化，粗化使用的为32目的白刚玉，喷砂枪压力为0.3MPa,喷砂枪与缸套轴向呈30度夹角，喷砂速度为42mm/s，喷砂次数为往复4次，喷砂后使缸套表面的粗糙度RZ不低于32μm，清洁度达到Sa3的要求。
所述喷涂工位是将喷砂后的缸套通过桁架机械手移到喷涂工位的夹紧顶尖上，用压缩空气将缸套及连接机构的外圆吹干净，吹干净后，采用超音速电弧喷涂的方式进行喷涂，喷涂使用2.0mm的铝硅线材，两根线材分别接有正负极电源，当两根合金丝接触时产生的电弧高温融化金属，使融化后的金属雾化通过压缩空气吹到缸套表面，形成堆叠在一起的层状组织结构。喷涂枪压力为0.6MPa，粒子速度为105m/s, 喷涂枪与缸套轴向呈30度夹角，喷涂速度为38mm/s，喷涂次数为往复5次，即得到外圆涂层气缸套。
实施例3和实施例1的不同之处在于：
缸套本体是采用下列质量百分比的原料制成的，碳3.30 % 、硫0.08 %、硅2.40 % 、磷0.40% 、锰0.90% 、铬0.50% 、铜 0.35%、锡0.05 % 、剩余为铁的含量。
所述喷砂工位是将气缸套用连接机构连接后，通过送料装置将连接机构送入喷砂工位的夹紧顶尖中，用压缩空气对缸套及连接机构的外圆进行清理，将缸套外圆及连接机构上的粉尘及小砂粒吹干净，吹干净后，采用高压喷砂枪对缸套外圆进行粗化，粗化使用的为28目的白刚玉，喷砂枪压力为0.25MPa,喷砂枪与缸套轴向呈29度夹角，喷砂速度为40mm/s，喷砂次数为往复3次，喷砂后使缸套表面的粗糙度RZ不低于32μm，清洁度达到Sa3的要求。
所述喷涂工位是将喷砂后的缸套通过桁架机械手移到喷涂工位的夹紧顶尖上，用压缩空气将缸套及连接机构的外圆吹干净，吹干净后，采用超音速电弧喷涂的方式进行喷涂，喷涂使用2.0mm的铝硅线材，两根线材分别接有正负极电源，当两根合金丝接触时产生的电弧高温融化金属，使融化后的金属雾化通过压缩空气吹到缸套表面，形成堆叠在一起的层状组织结构。喷涂枪压力为0.5MPa，粒子速度为100m/s, 喷涂枪与缸套轴向呈29度夹角，喷涂速度为36mm/s，喷涂次数为往复4次，即得到外圆涂层气缸套。
Claims (7)
1.一种外圆涂层气缸套制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：缸套本体的铸造、缸套机加工过程、表面喷涂处理；其中所述表面喷涂处理包含喷砂和喷涂两个工位，喷砂和喷涂时采用连接机构将气缸套连接在一起，喷砂、喷涂工位使用机械手完成两个工位之间的传送；所述连接机构包括底座、连接杆和压紧盘，连接杆的一端与底座的一端面固定连接，连接杆的另一端与压紧盘的一端面螺纹连接，连接杆上穿设有一组限位盘，底座和限位盘的相同方向一侧分别设有一个圆筒形的保护筒，底座和限位盘上设有位于限位环内侧呈圆环形的定位槽，限位盘的另一侧和压紧盘的同方向一侧分别设有圆形的定位盘，连接杆、保护筒、定位槽和定位盘的中心线重合。
2.如权利要求1所述的外圆涂层气缸套制备工艺，其特征在于， 所述底座和压紧盘的均为圆柱状结构，底座和压紧盘的圆周面开设有圆环形的燕尾槽，底座的另一端面分别设有定位孔和底座中心孔，底座中心孔设在底座的中心位置，压紧盘的另一端面分别设有旋转孔和压紧盘中心孔，压紧盘中心孔设在压紧盘的中心位置。
3.如权利要求1所述的外圆涂层气缸套制备工艺，其特征在于，所述连接杆的一端插设在底座内并与底座过盈连接。
4.如权利要求1所述的外圆涂层气缸套制备工艺，其特征在于，所述定位槽的内圈直径大于定位盘的直径。
5.如权利要求1~4之任意一项所述的外圆涂层气缸套制备工艺，其特征在于，所述喷砂工位是将气缸套用连接机构连接后，通过送料装置将连接机构送入喷砂工位的夹紧顶尖中，用压缩空气对缸套及连接机构的外圆进行清理，将缸套外圆及连接机构上的粉尘及小砂粒吹干净，吹干净后，采用高压喷砂枪对缸套外圆进行粗化，粗化使用的为24-32目的白刚玉，喷砂枪压力为0.2-0.3Mpa，喷砂枪与缸套轴向呈28~30度夹角，喷砂速度为38~42mm/s，喷砂次数为往复2~4次，喷砂后使缸套表面的粗糙度RZ不低于32μm，清洁度达到Sa3的要求；
所述喷涂工位是将喷砂后的缸套通过桁架机械手移到喷涂工位的夹紧顶尖上，用压缩空气将缸套及连接机构的外圆吹干净，吹干净后，采用超音速电弧喷涂的方式进行喷涂，喷涂使用2.0mm的铝硅线材，两根线材分别接有正负极电源，当两根铝硅线材接触时产生的电弧高温融化金属，使融化后的金属雾化通过压缩空气吹到缸套表面，形成堆叠在一起的层状组织结构，喷涂枪压力为0.4-0.6MPa，粒子速度为95~105m/s, 喷涂枪与缸套轴向呈28~30度夹角，喷涂速度为34~38mm/s，喷涂次数为往复3~5次。
6.如权利要求5所述的外圆涂层气缸套制备工艺，其特征在于，所述缸套本体是采用下列质量百分比的原料铸造而成：碳3.20~3.50% 、硫≤0.12%、硅2.00~2.80% 、磷0.35~0.45% 、锰0.80~1.00% 、铬0.40~0.60% 、铜 0.2~0.5%、锡≤0.08 % 、余量为铁。
7.如权利要求6所述的外圆涂层气缸套制备工艺，其特征在于，所述缸套机加工过程程是用切断机将缸套本体进行切断，CNC镗内孔，CNC精车外圆。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 454750 Huaihe Road, Mengzhou industrial agglomeration area, Henan, China, No. 69, No. Applicant after: Central Plains Nei Pei Group Plc Address before: 454750 No. 146 Han Yu Avenue, Mengzhou, Henan, Jiaozuo Applicant before: Zhongyuan Neipei Co., Ltd., Henan Prov. |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zou Wuhui Inventor after: Gao Guangdong Inventor after: Wang Yong Inventor after: Zhao Guanghua Inventor after: Hao Sheping Inventor before: Zou Wuhui Inventor before: Gao Guangdong Inventor before: Wang Yong Inventor before: Zhao Guanghua |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zou Wuhui Inventor after: Gao Guangdong Inventor after: Wang Yong Inventor after: Zhao Guanghua Inventor after: Hao Sheping Inventor after: Tian Jieping Inventor after: Xu Qifei Inventor before: Zou Wuhui Inventor before: Gao Guangdong Inventor before: Wang Yong Inventor before: Zhao Guanghua Inventor before: Hao Sheping |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |