CN104406827B - 硬度塞镶嵌辅助工装及硬度塞镶嵌方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硬度塞镶嵌辅助工装及硬度塞镶嵌方法。该硬度塞镶嵌辅助工装包括：工装本体，其为圆形板状，该工装本体的直径尺寸与镶嵌机倒圆锥口径适配设计；该工装本体的厚度小于硬度塞的高度；以及多个导向孔，用于填放各个硬度塞样件，该导向孔竖直贯穿所述工装本体的上下表面开设，相邻所述导向孔的间距相等。该硬度塞镶嵌辅助工装利用间距相等的导向孔填放各个样件，实现硬度塞按固定间距呈阵列形式排列，有效的保证了硬度塞的排列整齐和间距一致性，同时解决了硬度塞在摆放过程中易被碰歪倒的问题，降低了制样难度、提高了制样效率。

Description

硬度塞镶嵌辅助工装及硬度塞镶嵌方法

技术领域

本发明涉及发动机缸盖、活塞的温度场试验领域，特别涉及一种硬度塞镶嵌辅助工装及硬度塞镶嵌方法。

背景技术

随着对发动机燃烧空间可靠性研究的深入，发现温度是影响气缸盖、活塞强度可靠性的重要因素之一。将随发动机缸盖、活塞进行了温度场试验的硬度塞镶嵌制成试样，检测其显微硬度就可以还原硬度塞所在位置点经历的最高温度。

目前硬度塞的镶嵌方法包括：其一是不借助其他辅助工具，直接手工将硬度塞按顺序逐个放置在镶嵌机下模上，然后把下模降至最低点倒入镶嵌材料进行镶嵌。其二是借助镊子将硬度塞按顺序逐个摆放在镶嵌机下模上，然后把下模降至最低点倒入镶嵌材料进行镶嵌。

由于每次送检的硬度塞数量多达200枚以上，而两种方法镶嵌硬度塞时，每个硬度塞的摆放完全靠手工控制，无法保证排列整齐和间距一致性。这两种镶嵌方法在摆放硬度塞及降低镶嵌机下模过程中，由于硬度塞尺寸较小，硬度塞还容易因震动、触碰或较强气流等原因容易被碰歪倒，造成样件混乱，因此，制样难度大、效率低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构、步骤简单合理的硬度塞镶嵌辅助工装及硬度塞镶嵌方法，该硬度塞镶嵌辅助工装利用间距相等的导向孔填放各个样件，实现硬度塞按固定间距呈阵列形式排列，有效的保证了硬度塞的排列整齐和间距一致性，同时解决了硬度塞在摆放过程中易被碰歪倒的问题，降低了制样难度、提高了制样效率。该硬度塞镶嵌方法采用分段降低镶嵌机下模加镶嵌材料的方式，可防止硬度塞在降低下模和加入镶嵌材料过程中发生位置移动和歪倒问题的发生，降低了制样难度、提高了制样效率。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种硬度塞镶嵌辅助工装，包括：工装本体，其为圆形板状，该工装本体的直径尺寸与镶嵌机倒圆锥口径适配设计；该工装本体的厚度小于硬度塞的高度；以及多个导向孔，用于填放各个硬度塞样件，该导向孔竖直贯穿所述工装本体的上下表面开设，相邻所述导向孔的间距相等。

优选地，上述技术方案中，圆形板状的工装本体的中央圆形区域为导向孔开设区域，该导向孔开设区域的厚度比硬度塞高度小，导向孔开设区域外侧的四周边缘形成有上表面高度低于导向孔开设区域上表面的减重环面。

优选地，上述技术方案中，多个导向孔呈矩形阵列形式排列。

优选地，上述技术方案中，相邻导向孔的间距为4 mm。

根据本发明的另一个方面，提供了一种应用上述的硬度塞镶嵌辅助工装的硬度塞镶嵌方法，包括以下步骤：

首先，将硬度塞镶嵌辅助工装放入镶嵌机工作台的倒圆锥口；

其次，升起镶嵌机下模，使之与硬度塞镶嵌辅助工装相接触，将硬度塞按顺序逐个放入到硬度塞镶嵌辅助工装的导向孔内；

然后，缓慢降低镶嵌机下模，当硬度塞脱离硬度塞镶嵌辅助工装，并稳定地立在镶嵌机下模上时，撤去硬度塞镶嵌辅助工装，并在镶嵌机下模上均匀撒入一层镶嵌材料；然后将镶嵌机下模降到最低位置，在镶嵌机钢模套内放入足量的镶嵌材料开始镶嵌；

最后，等加温、保温、冷却完成后，升起镶嵌机下模，顶出制得的硬度塞试样，硬度塞试样的制备工作完成。

优选地，上述技术方案中，镶嵌材料为电木粉。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该硬度塞镶嵌辅助工装利用间距相等的导向孔填放各个样件，实现硬度塞按固定间距呈阵列形式排列，有效的保证了硬度塞的排列整齐和间距一致性，同时解决了硬度塞在摆放过程中易被碰歪倒的问题，降低了制样难度、提高了制样效率。该硬度塞镶嵌方法采用分段降低镶嵌机下模加镶嵌材料的方式，可防止硬度塞在降低下模和加入镶嵌材料过程中发生位置移动和歪倒问题的发生，降低了制样难度、提高了制样效率。

附图说明

图1是本发明的硬度塞镶嵌辅助工装的主视结构示意图。

图2是图1的A-A方向的剖视结构示意图。

图3是本发明的硬度塞镶嵌辅助工装的使用状态结构示意图。

图4是本发明的硬度塞镶嵌方法的流程图。

附图标记说明：

1-工装本体，11-导向孔开设区域，12-减重环面，2-导向孔，3-镶嵌机工作台，4-镶嵌机下模，5-镶嵌机钢模套。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1和图2所示，根据本发明具体实施方式的硬度塞镶嵌辅助工装的具体结构包括：工装本体1以及开设在该工装本体1上的多个导向孔2。工装本体1的直径尺寸与钢模套直径为Φ45的镶嵌机倒圆锥口径适配设计，镶嵌机倒圆锥口对硬度塞镶嵌辅助工装可以起到固定和定位的作用。相邻导向孔2的间距相等，用于填放各个硬度塞样件，以实现硬度塞按固定间距呈阵列形式排列，有效的保证了硬度塞的排列整齐和间距一致性，同时解决了硬度塞在摆放过程中易被碰歪倒的问题，降低了制样难度、提高了制样效率。

工装本体1为圆形板状，其直径尺寸与钢模套直径为Φ45的镶嵌机倒圆锥口径适配设计。圆形板状的工装本体1的中央圆形区域为导向孔开设区域11，该导向孔开设区域11的厚度比硬度塞高度小，有利于硬度塞的放入和位置调整。导向孔开设区域11外侧的四周边缘形成有上表面高度低于导向孔开设区域上表面的减重环面12，用于减少硬度塞镶嵌辅助工装整体的重量，以降低硬度塞镶嵌辅助工装的操作强度。

多个导向孔2竖直贯穿工装本体1的导向孔开设区域11的上下表面，导向孔2的直径比硬度塞的直径稍大，有助于在降低镶嵌机下模过程中，硬度塞与硬度塞镶嵌辅助工装的自动分离。相邻导向孔2的间距相等，呈矩形阵列形式排列，用于填放各个硬度塞样件时，能够实现硬度塞按固定间距呈矩形阵列形式排列。优选的，相邻导向孔2的间距为4mm。

硬度塞镶嵌辅助工具的使用方法：

如图3和图4所示，首先，将硬度塞镶嵌辅助工装放入镶嵌机工作台3的倒圆锥口，硬度塞镶嵌辅助工装自动定位并固定。

其次，升起镶嵌机下模4，使之与硬度塞镶嵌辅助工装相接触，将硬度塞按顺序逐个放入到硬度塞镶嵌辅助工装的导向孔内。

然后，缓慢降低镶嵌机下模4，当硬度塞脱离硬度塞镶嵌辅助工装，并稳定地立在镶嵌机下模4上时，撤去硬度塞镶嵌辅助工装，并在镶嵌机下模4上均匀撒入一层镶嵌材料(电木粉)。然后将镶嵌机下模4降到最低位置，在镶嵌机钢模套5内放入足量的镶嵌材料开始镶嵌。

最后，等加温、保温、冷却完成后，升起镶嵌机下模4，顶出制得的硬度塞试样，硬度塞试样的制备工作完成。

本镶嵌方法采用分段降低镶嵌机下模和加入镶嵌材料。第一段，下模稍低于镶嵌机钢模套时均匀撒入镶嵌材料；第二段，下模降至最低位置时加入足够的镶嵌材料。

硬度塞镶嵌辅助工装的使用与否对比，见下表：

对比项	使用	不使用
			一个Φ45试样上硬度塞数	50～60枚	30～40枚
连续镶嵌120枚硬度塞用时	45～60min/2个试样	80～110min/3个试样
			硬度塞排列	阵列形式排列	不规则排列
硬度塞间距	固定	不固定
			摆放硬度塞时不利因素	无	震动、风吹

通过对比可知，单个Φ45试样可镶嵌硬度塞数量多，比不用工装时多0.25～1倍。在硬度塞数量多的情况下，硬度塞镶嵌辅助工装耗时少。连续镶嵌120枚硬度塞，使用镶嵌辅助工装比不使用工装要节约近1倍时间，提高了工作效率。另外，使用硬度塞镶嵌辅助工装及方法制得的试样硬度塞按阵列形式排列，为硬度塞试样在显微硬度检测过程中实现自动化、模块化奠定基础。

综上，该硬度塞镶嵌辅助工装利用间距相等的导向孔填放各个样件，实现硬度塞按固定间距呈阵列形式排列，有效的保证了硬度塞的排列整齐和间距一致性，同时解决了硬度塞在摆放过程中易被碰歪倒的问题，降低了制样难度、提高了制样效率。该硬度塞镶嵌方法采用分段降低镶嵌机下模加镶嵌材料的方式，可防止硬度塞在降低下模和加入镶嵌材料过程中发生位置移动和歪倒问题的发生，降低了制样难度、提高了制样效率。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (2)

1.一种应用硬度塞镶嵌辅助工装的硬度塞镶嵌方法，该硬度塞镶嵌辅助工装，包括：

工装本体，其为圆形板状，该工装本体的直径尺寸与镶嵌机倒圆锥口径适配设计；该工装本体的厚度小于硬度塞的高度；以及

多个导向孔，用于填放各个硬度塞样件，该导向孔竖直贯穿所述工装本体的上下表面开设，相邻所述导向孔的间距相等；

其特征在于，该硬度塞镶嵌方法包括以下步骤：

首先，将硬度塞镶嵌辅助工装放入镶嵌机工作台的倒圆锥口；

其次，升起镶嵌机下模，使之与硬度塞镶嵌辅助工装相接触，将硬度塞按顺序逐个放入到硬度塞镶嵌辅助工装的导向孔内；

然后，缓慢降低镶嵌机下模，当硬度塞脱离硬度塞镶嵌辅助工装，并稳定地立在镶嵌机下模上时，撤去硬度塞镶嵌辅助工装，并在镶嵌机下模上均匀撒入一层镶嵌材料；然后将镶嵌机下模降到最低位置，在镶嵌机钢模套内放入足量的镶嵌材料开始镶嵌；

最后，等加温、保温、冷却完成后，升起镶嵌机下模，顶出制得的硬度塞试样，硬度塞试样的制备工作完成。

2.根据权利要求1所述的应用硬度塞镶嵌辅助工装的硬度塞镶嵌方法，其特征在于，所述镶嵌材料为电木粉。