CN106826113A - 一种带模拟缸盖的铝合金缸体的缸孔加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带模拟缸盖的铝合金缸体的缸孔加工方法，其包含如下步骤：1）对缸孔进行粗镗处理，然后将模拟缸盖通过螺栓固定在缸体的缸盖安装位置，然后对缸孔进行半精镗、精镗处理，再卸载模拟缸盖；2）在缸孔的孔壁上机械加工出规则的沟槽，以增强涂层材料在缸孔的孔壁上的牢固性；3）将熔融状态下的合金材料喷射到沟槽内以及缸孔的孔壁上，以形成合金涂层；4）将涂层处理后的缸孔合金涂层通过机械加工或高压水冲洗进行表面处理，然后将模拟缸盖通过螺栓固定在缸体的缸盖安装位置，再对合金涂层进行珩磨加工，最后卸载模拟缸盖。其能够减轻缸体的整体重量，提高散热性和耐磨性，使缸孔在加工和装配时变形一致。

Description

一种带模拟缸盖的铝合金缸体的缸孔加工方法

技术领域

本发明涉及发动机缸体，具体涉及一种带模拟缸盖的铝合金缸体的缸孔加工方法。

背景技术

目前，大多数传统的铝合金发动机缸体的缸孔都是在铸造时放入铸铁缸套，以增强缸孔的刚性及耐磨性。现有技术中，缸孔加工工艺大致流程如下：缸孔粗镗、缸孔半精镗、缸孔精镗、缸孔珩磨。传统的发动机缸体配置铸铁缸套，而铸铁缸套的重量相对较重。并且铸铁的散热性也较差，缸孔间的壁厚也因此无法减小，发动机缸体的整体结构被限制。并且缸孔在加工和装配时经常出现变形不一致的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种带模拟缸盖的铝合金缸体的缸孔加工方法，其能够减轻缸体的整体重量，提高散热性和耐磨性，使缸孔在加工和装配时变形一致。

本发明所述的带模拟缸盖的铝合金缸体的缸孔加工方法，其包含如下步骤：

1）缸孔的初加工，对缸孔进行粗镗处理，然后将模拟缸盖通过螺栓固定在缸体的缸盖安装位置，然后对缸孔进行半精镗、精镗处理，再卸载模拟缸盖；

2）缸孔涂层预处理，在缸孔的孔壁上机械加工出规则的沟槽，以增强涂层材料在缸孔的孔壁上的牢固性；

3）缸孔涂层处理，将熔融状态下的合金材料喷射到沟槽内以及缸孔的孔壁上，以形成合金涂层，所述合金材料选用成型后耐磨性比所述缸体的耐磨性好的材料，合金涂层的厚度为0.15—0.25mm；

4）缸孔珩磨，将涂层处理后的缸孔合金涂层通过机械加工或高压水冲洗进行表面处理，保证缸孔的孔壁表面的粗糙度，为珩磨工序做准备，然后将模拟缸盖通过螺栓固定在缸体的缸盖安装位置，再对合金涂层进行珩磨加工，最后卸载模拟缸盖。

进一步，所述模拟缸盖是模拟缸体在发动机装配的过程中，安装完真实缸盖后缸孔发生变形的状态设计而成。

进一步，所述步骤2）中的沟槽的宽度和深度可根据需要设定。

进一步，所述步骤3）中的合金材料为铁基合金材料。

本发明的有益效果是：

1、由于在缸体加工过程中增加了模拟缸盖，保证了缸孔在加工和装配时变形一致，减少了缸孔的微观变形，提高了活塞环和缸孔间距离的均匀性；

2、采用涂层来代替铸铁缸套，减轻了缸孔重量，提高了缸孔的导热性和耐磨性，同时合金涂层表面具有珩磨纹路和由喷涂空隙形成的凹坑，利于储油。

附图说明

图1是本发明安装模拟缸盖后缸体的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明的合金涂层示意图；

图4是不同状态下缸孔孔壁的形态图。

图中，1—缸体，2—模拟缸盖，3—螺栓，4—缸孔，5—合金涂层，6—气孔；

A—缸体初加工后缸孔孔壁，B—缸孔涂层预处理后的孔壁，C—缸孔涂层处理后的孔壁，D—缸孔珩磨前的合金涂层表面处理后的孔壁，E—缸孔合金涂层珩磨后的孔壁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

参见图1至图3，本发明提供一种带模拟缸盖的铝合金缸体的缸孔加工方法，其包含如下步骤：

1）缸孔的初加工，对缸孔4进行粗镗处理，然后将模拟缸盖2通过螺栓3固定在缸体1的缸盖安装位置，然后对缸孔4进行半精镗、精镗处理，再松开螺栓3，卸载模拟缸盖2；

2）缸孔涂层预处理，利用机械加工的方式，在缸孔4的孔壁上加工出规则的沟槽，以增强涂层材料在缸孔的孔壁上的牢固性，所述沟槽的宽度和深度可根据需要设定；

3）缸孔涂层处理，将熔融状态下的合金材料喷射到沟槽内以及缸孔4的孔壁上，以形成合金涂层5，所述合金材料选用成型后耐磨性比所述缸体的耐磨性好的材料，最优的，所述合金材料选用铁基合金材料，合金涂层5的厚度为0.15—0.25mm；

4）缸孔珩磨，将涂层处理后的缸孔4的合金涂层5通过机械加工或高压水冲洗进行表面处理，保证缸孔4的孔壁表面的粗糙度，为珩磨工序做准备，然后将模拟缸盖2通过螺栓3固定在缸体1的缸盖安装位置，再对合金涂层5进行珩磨加工，最后松开螺栓3，卸载模拟缸盖2。

合金材料完成喷射工序后，缸孔4表面会存在气孔6，在进行后续的合金涂层5的珩磨工序时，需要考虑气孔6对珩磨相关参数造成的影响，现有的有缸套缸体缸孔珩磨工序中，不需要考虑现有气孔对珩磨相关参数造成的影响。

参见图4，所示的不同状态下缸孔孔壁的形态图，A是缸体初加工后缸孔孔壁。B是缸孔涂层预处理后的孔壁，此时缸孔孔壁加工出沟槽，增强涂层材料在缸孔孔壁上的牢固性，使涂层材料不会轻易脱落。C是缸孔涂层处理后的孔壁，此时合金涂层5的均匀性差，缸孔4的表面质量也比较差。D是缸孔珩磨前的合金涂层表面处理后的孔壁，经机械加工或高压水冲洗进行表面处理后，保证了缸孔4表面的粗糙度，为珩磨工序做好准备。E是缸孔合金涂层珩磨后的孔壁，合金涂层5的均匀性好。

采用上述方法，模拟缸盖2是为了模拟缸体1在发动机装配的过程中，安装完真实缸盖后缸孔4发生变形而设计的，避免了缸孔在加工和装配时变形不一致，保证了缸孔在加工和装配时变形一致，减少了缸孔的微观变形，提高了活塞环和缸孔间距离的均匀性。并且沟槽的加工方式单一、一致性好、可监控和测量、较喷丸处理对环境无污染，具有工艺简单的优点。熔融态的铁基合金材料喷射到沟槽内后，能够与沟槽形成较强的机械咬合，从而使合金涂层5与缸孔4的侧壁结合的更牢固。采用上述方法加工出来的无缸套铝合金缸体的缸孔4，采用合金涂层5来代替铸铁缸套，减轻了缸孔4重量，提高了缸孔4导热性和耐磨性，同时合金涂层5表面具有珩磨纹路和由喷涂空隙形成的凹坑，利于储油。

Claims (4)

1.一种带模拟缸盖的铝合金缸体的缸孔加工方法，其特征在于包含如下步骤：

1）缸孔的初加工，对缸孔进行粗镗处理，然后将模拟缸盖通过螺栓固定在缸体的缸盖安装位置，然后对缸孔进行半精镗、精镗处理，再卸载模拟缸盖；

2）缸孔涂层预处理，在缸孔的孔壁上机械加工出规则的沟槽，以增强涂层材料在缸孔的孔壁上的牢固性；

3）缸孔涂层处理，将熔融状态下的合金材料喷射到沟槽内以及缸孔的孔壁上，以形成合金涂层，所述合金材料选用成型后耐磨性比所述缸体的耐磨性好的材料，合金涂层的厚度为0.15—0.25mm；

4）缸孔珩磨，将涂层处理后的缸孔合金涂层通过机械加工或高压水冲洗进行表面处理，保证缸孔的孔壁表面的粗糙度，为珩磨工序做准备，然后将模拟缸盖通过螺栓固定在缸体的缸盖安装位置，再对合金涂层进行珩磨加工，最后卸载模拟缸盖。

2.根据权利要求1所述的带模拟缸盖的铝合金缸体的缸孔加工方法，其特征在于：所述模拟缸盖是模拟缸体在发动机装配的过程中，安装完真实缸盖后缸孔发生变形的状态设计而成。

3.根据权利要求1或2所述的带模拟缸盖的铝合金缸体的缸孔加工方法，其特征在于：所述步骤2）中的沟槽的宽度和深度可根据需要设定。

4.根据权利要求1或2所述的带模拟缸盖的铝合金缸体的缸孔加工方法，其特征在于：所述步骤3）中的合金材料为铁基合金材料。