CN104033267A

CN104033267A - 汽缸垫的制备方法

Info

Publication number: CN104033267A
Application number: CN201410254976.1A
Authority: CN
Inventors: 朱永道
Original assignee: Daishan County People Having A Common Goal's Sealing Factory
Current assignee: Daishan County People Having A Common Goal's Sealing Factory
Priority date: 2014-05-29
Filing date: 2014-05-29
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2034-05-29
Also published as: CN104033267B

Abstract

一种汽缸垫的制备方法，其特征在于步骤为：以单层的不锈钢板作为汽缸垫本体，冲压成型有缸口孔、水孔、油孔、推杆孔和定位孔，在缸口孔的边缘上冲压成型有一向下凸的环形凸筋；将冲压后不锈钢板进行表面处理；以氟橡胶为原料配成硫化氟橡胶配方，经过混炼与不锈钢板进行加热注压硫化、再硫化，在水孔、油孔、推杆孔的位置包覆氟橡胶密封圈，在不锈钢板外边缘包覆氟橡胶包边；不锈钢基材冲压制作缸口孔护圈，将缸口孔护圈装配在缸口孔上，最后修边、整平后检验合格进行包装即可。本发明制备工艺先进、工序简单，制得的汽缸垫外观整洁、密封性能好、安装简单且成本较低，可与汽车、工程机械、船舶、发电等多个领域的柴油发动机配套适合。

Description

汽缸垫的制备方法

技术领域

本发明涉及一种发动机零部件，具体涉及一种柴油发动机的汽缸垫的制备方法。

背景技术

汽缸垫是活塞式压缩机中的零部件之一，位于内燃机缸体与缸盖之间，目的是起到密封的作用，使得缸体与缸盖的结合面具有良好的密封性，进而保证燃烧室的密封，防止气缸的漏水和水套的漏水。随着内燃机的不断强化，热负荷和机械负荷均不断增加，因此对于汽缸垫的密封作用越来越重要。以往的汽缸垫大多采用橡胶密封圈，无法满足用户的要求，目前大部分采用金属结构的汽缸垫，如如专利号为CN200910108665.3的中国发明专利《汽油机全金属气缸垫》，包括上层、下层金属板功能层通过冲压铆接在一起，功能层上设有一组气缸孔及相应的冷却水孔、油孔、油气通孔和螺栓孔；在所有气缸孔、水孔、油孔、油气通孔和螺栓孔的周围都设有凸出的密封筋。在上下两层金属板之间气缸孔周边还设置距离层，气缸垫各气缸孔是独立布置密封筋。这种汽缸垫是采用上下二层金属板制成，在金属板的气缸孔独立布置有密封筋，由于密封筋是直接成型在金属板上，如果使用时间久了密封筋容易变形，并且是采用二层金属板叠加而成，制作过程复杂繁琐，制造成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽缸垫的制备方法，具有制备工艺先进、工序简单的特点，制得的汽缸垫外观整洁、密封性能好、安装简单且生产成本较低。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本汽缸垫的制备方法，其特征在于：该制备方法的步骤为：

一、采用厚度为0.45～0.55mm单层的不锈钢板作为汽缸垫本体，在不锈钢板上冲压成型有缸口孔、水孔、油孔、推杆孔和定位孔，并在缸口孔的边缘上冲压成型有一向下凸的环形凸筋；

二、将冲压成型后的不锈钢板进行表面处理，并上胶、干燥；

三、以氟橡胶作为原料配成硫化氟橡胶配方，经过混炼、翻炼、出片、裁料、称量，与步骤二、处理后的不锈钢板进行加热注压硫化、二次硫化，在不锈钢板的水孔、油孔、推杆孔的边缘上包覆有氟橡胶密封圈，并且在不锈钢板外边缘包覆氟橡胶包边；

四、采用厚度为0.35～0.45mm的不锈钢基材冲压成型制作缸口孔护圈，将缸口孔护圈装配在不锈钢板的缸口孔的周边上，缸口孔护圈的上面和下面分别呈向下和向上凸起的弧形结构，使得缸口孔的密封部位在自由状态的厚度为1.90～2.10mm，在压紧状态下的厚度为1.35～1.55mm

五、最后修边、整平及检验合格即为成品。

作为改进，所述不锈钢板可采用不锈钢硬带，不锈钢硬带的厚度为0.45～0.55mm。

再改进，所述步骤二中表面处理可优选为喷砂处理。

作为改进，所述步骤三中硫化氟橡胶的配方包括氟橡胶、吸酸剂、补强剂、硫化剂和颜填料，氟橡胶经过塑炼后与吸酸剂、补强剂、硫化剂和颜填料混合进行混炼。

作为改进，所述步骤三中二次硫化之前需要进行修边及检验。

作为改进，所述步骤三中的氟橡胶密封圈以及氟橡胶包边部位的厚度分别为1.90～2.10mm。

作为改进，所述步骤四、缸口孔护圈的不锈钢基材为不锈钢软带，不锈钢基材的厚度为0.35～0.45mm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：改变了以往采用多层金属板叠加的结构，而采用单层不锈钢板，不仅结构简单，而且制造加工以及安装均很方便；缸口孔采用不锈钢护圈包边处理，由于护圈的两面呈弧形凸起，应力分布均匀，压缩回弹性发挥得最佳，在缸口孔边缘设有环形凸筋，不仅使得护圈卡接牢固，而且使得汽缸垫本体具备一定的刚性和弹性，降低汽缸垫在使用过程中的应力松驰，缸盖螺栓无须二次拧紧；另外，在汽缸垫本体的四周以及各个孔的边缘设有氟橡胶包边及氟橡胶密封圈，进一步增加了汽缸垫的密封性能。本发明制备工艺先进、工序简单，制得的汽缸垫外观整洁、密封性能好、安装简单且成本较低，可与汽车、工程机械、船舶、发电等多个领域的柴油发动机配套适合，可替代进口产品，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1沿A-A线的剖视图；

图3为图2中I局的放大图；

图4为图1的立体分解图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图4所示，本实施例的汽缸垫的制备方法，该制备方法的步骤为：

一、采用厚度为0.45～0.55mm单层的不锈钢板1作为汽缸垫本体，在不锈钢板1上冲压成型有缸口孔11、水孔、油孔、推杆孔和定位孔12，并在缸口孔11的边缘上冲压成型有一向下凸的环形凸筋13；

二、将冲压成型后的不锈钢板1进行表面处理，并上胶、干燥；

三、以氟橡胶作为原料配成硫化氟橡胶配方，经过混炼、翻炼、出片、裁料、称量，与步骤二、处理后的不锈钢板1进行加热注压硫化、二次硫化，在不锈钢板1的水孔、油孔、推杆孔的边缘上包覆有氟橡胶密封圈3，并且在不锈钢板1外边缘包覆氟橡胶包边4；

四、采用厚度为0.35～0.45mm的不锈钢基材冲压成型制作缸口孔护圈2，将缸口孔护圈2装配在不锈钢板1的缸口孔11的周边上，缸口孔护圈2的上面21和下面22分别呈向下和向上凸起的弧形结构，使得缸口孔11的密封部位在自由状态的厚度H为1.90～2.10mm，在压紧状态下的厚度为1.35～1.55mm

五、最后修边、整平及检验合格即为成品。

上述不锈钢板1采用不锈钢硬带，厚度L为0.45～0.55mm；上述步骤二中表面处理为喷砂处理；上述步骤三中硫化氟橡胶的配方包括氟橡胶、吸酸剂、补强剂、硫化剂和颜填料，氟橡胶经过塑炼后与吸酸剂、补强剂、硫化剂和颜填料混合进行混炼；上述步骤三中二次硫化之前需要进行修边及检验；上述步骤三中的氟橡胶密封圈3以及氟橡胶包边4部位的厚度分别为1.90～2.10mm；上述步骤四、缸口孔护圈2的不锈钢基材为不锈钢软带，不锈钢基材的厚度为0.35～0.45mm。

制得的本汽缸垫的技术性能指标的特点是：

一、外观：密封部位线条均匀，无鼓泡、缺料，缸口孔护圈无划伤、开裂。

二、燃烧室密封部位厚度：

①缸口孔护圈基材厚度：0.40±0.02mm；

②a.自由状态厚度：2.00±0.10mm；b.由状态厚度差：＜0.10mm；c.压紧厚度：1.45±0.10mm；d.压紧厚度差：＜0.10mm。

三、.本体部位自由状态厚度：a.氟橡胶密封部位厚度：2.00±0.10mm；b.不锈钢板基材厚度：0.5±0.02mm。

四、.适应性试验：50h发动机运转全速全负荷安装侧面无漏气(串缸)、漏油、漏水等现象。

本发明在技术上攻克了一、氟橡胶配方优化设计，二、橡胶模具的结构设计，三、氟橡胶加热注压硫化产生的鼓泡、缺料、跑料等工艺设计，四、氟橡胶与不锈钢基体粘合胶粘剂的选择，五、不锈钢本体的表面处理等难点。

本发明制得的汽缸垫在质量--密封性能达到装机要求的同时，实现最大的经济价值。主要创新点如下：一、单层不锈钢板+不锈钢护圈结构减少了以往气缸垫采用多层叠加制作过程复杂繁琐的工序，而且密封性能更好，二、不锈钢本体表面采用喷砂处理，使得密封用氟橡胶与不锈钢粘接强度更高，三、燃烧室密封部位采用护圈包边设计，使得采用耐热、耐油、耐磨、耐有机介质的氟橡胶材质，应力分布均匀，压缩回弹性发挥得最佳，四、不锈钢硬带具有一定硬度，使护圈包边内设计的凸筋环具备刚性和弹性，降低汽缸垫在使用过程中的应力松驰，缸盖螺栓无须二次拧紧。

下表为本发明的汽缸垫产品的经济效益分析：

由上可见，本产品属目前国际上最具科技含量和附加值的柴油发动机关键零部件，具有外观整洁，制造工艺先进、工序简明，使用过程彻底杜绝跑、冒、滴、漏现象，综合性能更是远胜于其它工艺、材质制造的气缸垫，填补国内空白，符合国际上气缸垫制造的发展趋势。它的研制成功具有传统产业优化升级，除了国内、国际广阔的售后市场，还可以实现与主机厂家配套。产品涵盖德国奔驰、曼重卡，国内重汽斯太尔重卡、陕汽重卡，杭州汽车发动机厂、山东潍坊柴油机厂，涉及汽车、工程机械、船舶、发电等多个领域。可替代进口且出口创汇，无论是质量还是价格，都具有固然的竞争优势。

Claims

1.一种汽缸垫的制备方法，其特征在于：该制备方法的步骤为：

一、采用厚度为0.45～0.55mm单层的不锈钢板(1)作为汽缸垫本体，在不锈钢板(1)上冲压成型有缸口孔(11)、水孔、油孔、推杆孔和定位孔(12)，并在缸口孔(11)的边缘上冲压成型有一向下凸的环形凸筋(13)；

二、将冲压成型后的不锈钢板(1)进行表面处理，并上胶、干燥；

三、以氟橡胶作为原料配成硫化氟橡胶配方，经过混炼、翻炼、出片、裁料、称量，与步骤二、处理后的不锈钢板(1)进行加热注压硫化、二次硫化，在不锈钢板(1)的水孔、油孔、推杆孔的边缘上包覆有氟橡胶密封圈(3)，并且在不锈钢板(1)外边缘包覆氟橡胶包边(4)；

四、采用厚度为0.35～0.45mm的不锈钢基材冲压成型制作缸口孔护圈(2)，将缸口孔护圈(2)装配在不锈钢板(1)的缸口孔(11)的周边上，缸口孔护圈(2)的上面(21)和下面(22)分别呈向下和向上凸起的弧形结构，使得缸口孔(11)的密封部位在自由状态的厚度(H)为1.90～2.10mm，在压紧状态下的厚度为1.35～1.55mm；

五、最后修边、整平及检验合格即为成品。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述不锈钢板(1)采用不锈钢硬带，厚度(L)为0.45～0.55mm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤二中表面处理为喷砂处理。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤三中硫化氟橡胶的配方包括氟橡胶、吸酸剂、补强剂、硫化剂和颜填料，氟橡胶经过塑炼后与吸酸剂、补强剂、硫化剂和颜填料混合进行混炼。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤三中二次硫化之前需要进行修边及检验。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤三中的氟橡胶密封圈(3)以及氟橡胶包边(4)部位的厚度分别为1.90～2.10mm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤四、缸口孔护圈(2)的不锈钢基材为不锈钢软带，不锈钢基材的厚度为0.35～0.45mm。