CN104526958B - 一种发动机塑料件连接用金属嵌件结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发动机塑料件连接用金属嵌件结构，注塑在塑料件环形凸边之中，包括环形底板、螺栓基座、T形筋和隔热涂层；螺栓基座至少有两个，固设在所述环形底板的上表面，螺栓基座的中间设有螺栓安装孔；所述环形底板具有一定厚度，其下表面为安装端面；所述T形筋至少两个且为弧形，其横截面均呈T形，且位于各螺栓基座之间，该T形筋的两端与两相邻所述螺栓基座密封连接，所述T形筋与所述螺栓基座共同构成一封闭圈；隔热涂层位于该金属嵌件结构中与塑料件相接触的表面；采用上述技术方案，T形筋结构及螺栓基座外侧面上的凹槽有利于加强塑料件的连接强度及保证密封，隔热涂层阻止金属嵌件向塑料件的热量传递，减缓塑料的蠕变。

Description

一种发动机塑料件连接用金属嵌件结构
技术领域
本发明涉及一种塑料件连接用金属嵌件结构，特别涉及发动机周边塑料零部件与机体连接用金属嵌件结构。
背景技术
发动机轻量化设计成为现代发动机设计的主要趋势，以塑料件替代原金属零件成为轻量化设计的一个有效途径。但是，在塑料件与机体的连接中，连接部位由于预紧力大，温度高等原因，易发生蠕变和渗漏，影响塑料件的使用寿命和及其在发动机上的应用推广。
目前，一般通过改进结构，在连接部位加加强筋，以及在螺栓连接处添加圆柱形金属嵌件来改善这类问题，但在实际使用过程中经常会出现以下问题：一是塑料件与机体之间只有垫片隔离，塑料件受热明显；二是为了密封要求，预紧力较大且依然直接施加在塑料件上，造成应力集中，因此，在高温和应力集中双重作用下，连接部位依然易发生蠕变和泄漏。
发明内容
本发明要解决的问题是一种结构简单且能有效防止渗漏、蠕变，实现塑料件与机体的高强度连接的发动机塑料件连接用金属嵌件结构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种发动机塑料件连接用金属嵌件结构，注塑在塑料件环形凸边之中，包括环形底板、螺栓基座、T形筋和隔热涂层；
所述螺栓基座至少有两个，固设在所述环形底板的上表面，所述螺栓基座的中间设有螺栓安装孔；
所述环形底板具有一定厚度，其下表面为安装端面，该安装端面通过安装螺栓与机体固定连接；
所述T形筋至少两个且为弧形，其横截面均呈T形，固设在所述环形底板的上表面，且位于各螺栓基座之间，该T形筋的两端与两相邻所述螺栓基座密封连接，所述T形筋与所述螺栓基座共同构成一封闭圈；
所述隔热涂层位于该金属嵌件结构中与塑料件相接触的表面。
进一步，所述环形底板的形状与所述塑料件的环形凸边形状相同，所述螺栓基座的高度与所述塑料件环形凸边的高度相同。
进一步，该金属嵌件结构的安装端面通过垫片与机体固定连接。
进一步，所述螺栓基座呈圆柱形，该螺栓基座的顶端设有环形凸台，外侧面设有环形凹槽，且该环形凸台的直径大于所需安装螺栓的螺帽直径，环形凹槽的横截面为矩形。
进一步，所述螺栓基座上的螺栓安装孔与所需安装螺栓相匹配。
进一步，所述环形凹槽的数目为4到5条。
进一步，所述T形筋高度略小于所述螺栓基座高度。
本发明具有的优点和积极效果是：采用上述技术方案，T形筋结构及螺栓基座外侧面上的凹槽有利于加强塑料件的连接强度及保证密封，隔热涂层阻止金属嵌件向塑料件的热量传递，减缓塑料的蠕变。
附图说明
图1是金属嵌件结构在进气歧管法兰塑料件上的示例图；
图2是在进气歧管法兰塑料件上的金属嵌件结构的结构示意图；
图3是进气歧管法兰塑料件的A截面示意图及其局部放大图；
图4是进气歧管法兰塑料件的B截面示意图及其局部放大图；
图5是金属嵌件结构在气门室罩塑料件上的示例图；
图6是气门室罩塑料件上的金属嵌件结构的结构示意图；
图7是气门室罩塑料件的C截面示意图及其局部放大图；
图8是气门室罩塑料件的D截面示意图及其局部放大图。
图中：1、金属嵌件结构 2、塑料件 3、环形底板 a、安装端面 4、螺栓基座 5、螺栓安装孔 6、环形凹槽 7、环形凸台 8、T形筋 9、隔热涂层 10、环形凸边
具体实施方式
以下根据附图及具体实施例对本发明作出详细说明。
实施例一：
图1至4为本发明在塑料进气歧管连接法兰上的应用。
该金属嵌件结构1包括环形底板3、螺栓基座4、T形筋8和隔热涂层9。
螺栓基座4有两个，固设在环形底板3的上表面，该螺栓基座4呈圆柱形，高度与进气歧管法兰塑料件2的环形凸边10高度相同，其中间设有螺栓安装孔5，顶端设有环形凸台7，外侧面设有环形凹槽6，且螺栓安装孔5与安装螺栓相匹配，环形凸台7的直径大于所述安装螺栓的螺帽直径，环形凹槽有5条，且该环形凹槽6的横截面呈矩形。
环形底板3具有一定厚度，其下表面为安装端面a，该安装端面a通过安装螺栓及垫片与机体固定连接，该环形底板3的形状与进气歧管法兰塑料件2的环形凸边10形状相同，且环形底板3的厚度由该处塑料件2的受力程度确定。
T形筋8有两个且为弧形，其横截面均呈T形，固设在环形底板3的上表面，且位于各螺栓基座3之间，该T形筋8的两端与两相邻螺栓基座3密封连接，T形筋8与螺栓基座3共同构成一封闭圈，且T形筋8高度略小于螺栓基座3高度.
隔热涂层9位于该金属嵌件结构1中与进气歧管法兰塑料件2相接触的表面，且该接触表面涂层的粗糙度较大。
在进气歧管法兰塑料件2的生产过程中，将该金属嵌件结构1固定在模具内部，在进气歧管法兰塑料件2成形时直接将金属嵌件结构1嵌于进气歧管法兰塑料件2的环形凸边10中，T形筋8结构及螺栓基座3外侧面的环形凹槽6有利于加强进气歧管法兰塑料件2的连接强度和保证密封，隔热涂层9阻止金属嵌件结构1向进气歧管法兰塑料件2的热量传递，减缓塑料的蠕变。
在安装过程中，环形凸台7直径大于安装螺栓的螺帽直径，使得安装受力全部施加在金属嵌件结构1上，减小进气歧管法兰塑料件2的应力集中，减缓蠕变，安装端面a为环形底板3的下端面，利用金属的高强度特性来进行密封和减缓蠕变。
实施例二：
如图5至8为本发明在气门室罩塑料件上的应用。
该金属嵌件结构1包括环形底板3、螺栓基座4、T形筋8和隔热涂层19。
螺栓基座4有八个，固设在环形底板3的上表面，该螺栓基座4呈圆柱形，高度与气门室罩塑料件2的环形凸边10高度相同，其中间设有螺栓安装孔5，顶端设有环形凸台7，外侧面设有环形凹槽6，且螺栓安装孔5与安装螺栓相匹配，环形凸台7的直径大于安装螺栓的螺帽直径，环形凹槽有5条，且该环形凹槽6的横截面呈矩形。
环形底板3具有一定厚度，其下表面为安装端面a，该安装端面a通过安装螺栓及垫片与机体固定连接，该环形底板3的形状与气门室罩塑料件2的环形凸边10形状相同。
T形筋8有八个且为弧形，其横截面均呈T形，固设在环形底板3的上表面，且位于各螺栓基座3之间，该T形筋8的两端与两相邻螺栓基座3密封连接，T形筋8与螺栓基座3共同构成一封闭圈，且T形筋8高度略小于螺栓基座3高度.
隔热涂层9位于该金属嵌件结构1中与气门室罩塑料件2相接触的表面，且该接触表面涂层的粗糙度较大。
在气门室罩塑料件2的生产过程中，将该金属嵌件结构1固定在模具内部，在气门室罩塑料件2成形时直接将金属嵌件结构1嵌于气门室罩塑料件2的环形凸边10中，T形筋8结构及螺栓基座3外侧面的环形凹槽6有利于加强气门室罩塑料件2的连接强度和保证密封，隔热涂层9阻止金属嵌件结构1向气门室罩塑料件2的热量传递，减缓塑料的蠕变。
在安装过程中，环形凸台7直径大于安装螺栓的螺帽直径，使得安装受力全部施加在金属嵌件结构1上，减小气门室罩塑料件2的应力集中，减缓蠕变，安装端面a为环形底板3的下端面，利用金属的高强度特性来进行密封和减缓蠕变。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种发动机塑料件连接用金属嵌件结构，注塑在塑料件(2)的环形凸边(10)之中，其特征在于：包括环形底板(3)、螺栓基座(4)、T形筋(8)和隔热涂层(9)；
所述螺栓基座(4)至少有两个，固设在所述环形底板(3)的上表面，所述螺栓基座(4)的中间设有螺栓安装孔(5)；
所述环形底板(3)具有一定厚度，其下表面为安装端面(a)，该安装端面(a)通过安装螺栓与机体固定连接；
所述T形筋(8)至少两个且为弧形，其横截面均呈T形，固设在所述环形底板(3)的上表面，且位于各螺栓基座(4)之间，该T形筋(8)的两端与两相邻所述螺栓基座(4)密封连接，所述T形筋(8)与所述螺栓基座(4)共同构成一封闭圈；
所述隔热涂层(9)位于该金属嵌件结构(1)中与塑料件(2)相接触的表面。
2.根据权利要求1所述的发动机塑料件连接用金属嵌件结构，其特征在于：所述环形底板(3)的形状与所述塑料件(2)的环形凸边(10)形状相同，所述螺栓基座(4)的高度与所述塑料件(2)的环形凸边(10)的高度相同。
3.根据权利要求1所述的发动机塑料件连接用金属嵌件结构，其特征在于：该金属嵌件结构(1)的安装端面通过垫片与机体固定连接。
4.根据权利要求1所述的发动机塑料件连接用金属嵌件结构，其特征在于：所述螺栓基座(4)呈圆柱形，该螺栓基座(4)的顶端设有环形凸台(7)，外侧面设有环形凹槽(6)，且该环形凸台(7)的直径大于所需安装螺栓的螺帽直径，环形凹槽(6)的横截面为矩形。
5.根据权利要求1所述的发动机塑料件连接用金属嵌件结构，其特征在于：所述螺栓基座(4)上的螺栓安装孔(5)与所需安装螺栓相匹配。
6.根据权利要求4所述的发动机塑料件连接用金属嵌件结构，其特征在于：所述环形凹槽(6)的数目为4到5条。
7.根据权利要求1所述的发动机塑料件连接用金属嵌件结构，其特征在于：所述T形筋(8)高度略小于所述螺栓基座(4)高度。
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