CN108343676A - 支承盖 - Google Patents

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CN108343676A CN201810051054.9A CN201810051054A CN108343676A CN 108343676 A CN108343676 A CN 108343676A CN 201810051054 A CN201810051054 A CN 201810051054A CN 108343676 A CN108343676 A CN 108343676A
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Abstract

本发明涉及一种用于分体式的支承布置结构(1)的支承盖(3)，所述支承布置结构除了所述支承盖(3)之外包括支承座(2)，其中，所述支承盖(3)具有夹紧面(7)，所述夹紧面在所述支承布置结构(1)的装配状态中贴靠在所述支承座(2)的对应夹紧面(8)上，并且所述夹紧面(7)至少局部地具有烧结粗糙的表面。

Description

支承盖
技术领域
本发明涉及一种用于分体式的支承布置结构的支承盖，所述支承布置结构除了所述支承盖之外包括支承座，其中，所述支承盖具有夹紧面，所述夹紧面在所述支承布置结构的装配状态中贴靠在所述支承座的对应夹紧面上。
本发明也涉及一种分体式的支承布置结构，所述支承布置结构具有支承盖和贴靠在其上的支承座。
另外，本发明涉及一种用于粉末冶金地制造用于分体式的支承布置结构的支承盖的方法，所述支承布置结构除了所述支承盖之外包括支承座，其中，所述支承盖具有夹紧面，所述夹紧面在所述支承布置结构的装配状态中贴靠在所述支承座的对应夹紧面上，所述方法具有如下步骤：将金属粉末压制成形式为支承盖的生坯并且在烧结温度时将所述生坯烧结成经烧结的支承盖。
此外，本发明涉及经粉末冶金制造的支承盖在分体式的支承布置结构中的应用，所述支承布置结构除了所述支承盖之外包括支承座，其中，所述支承盖具有夹紧面，所述夹紧面在所述支承布置结构的装配状态中贴靠在所述支承座的对应夹紧面上。
背景技术
按照粉末冶金方法对用于分体式的支承布置结构(如其例如在连杆中使用)的支承盖的制造已经在现有技术中描述。例如DE 39 04 020A1描述一种用于制造具有分体式的支承孔的构件的方法，特别是用于内燃机的连杆，其造型形状通过烧结产生，其中，形成支承孔的构件分开地预紧和烧结并且接着在形成支承孔的情况下置入到校准模具中并且再压制(校准)。
支承盖是如下构件，其通常要求高程度的模具精度、亦即小公差。出于这个原因，经粉末冶金制造的支承盖通常被校准。校准在粉末冶金中是如下方法步骤，其中，完成烧结的构件再一次置入到凹模中并且再压制。在此，构件在表面上的密度提高并且表面精度被找平(einebnen)，由此表面粗糙度降低。所述校准也具有如下优点，即，可以减少或省去对所述构件的进一步的机械再加工。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种分体式的支承布置结构，所述支承布置结构具有支承盖与支承座的改善的可压紧性。
概念“可压紧性”宽泛地设计并且也包括再压紧，如果支承盖为了维护必须被拆卸的话。
本发明的任务在文首提及的支承盖中通过如下方式解决，即，至少所述夹紧面至少局部地具有烧结粗糙的表面。
所述任务也通过分体式的支承布置结构解决，所述支承布置结构具有按照本发明的支承盖。
另外，本发明的任务通过文首提及的方法解决，按照所述方法规定，至少所述夹紧面在烧结之后至少局部地保持未经处理。
此外，本发明的任务通过上面提及的应用解决，按照所述应用，支承盖以至少部分地未经校准的夹紧面与支承座压紧。
概念“烧结粗糙”在本发明的意义中理解为表面状态，正如支承盖在烧结之后并且在没有其他机械的加工或处理情况下具有所述表面状态。因此，烧结粗糙的表面是如下表面，支承盖直接在烧结之后并且在支承盖冷却到室温时具有所述表面。
通过夹紧面的这种构造方案，实现支承座与支承盖之间的改善的摩擦锁合。因此，可以降低如下危险，即，支承盖在与支承座压紧时打滑，特别是当支承盖第一次装配在支承座上时。此外，利用改善的摩擦锁合，支承座/支承盖的连接然而也可以在分体式的支承布置结构的运行中接收较高的机械载荷。作为附加效果，支承盖的制造成本可以降低，特别是当所述支承盖在烧结之后完全不被校准时，因为因此可以节省制造步骤。
按照支承盖的一种实施变型方案可以规定，所述夹紧面的表面具有细孔。因此，也可以改善支承盖的可压紧性或可装配性，因为因此在压紧时可以实现材料向细孔中的较简单的排挤。
为了改善支承盖在支承座上的(再次)可定位性并且为了在运行中进一步改善分体式的支承布置结构的机械的负荷能力，可以规定，在所述夹紧面上并且突出于所述夹紧面地分别构造有至少一个突出部，所述突出部能压入到所述支承座的对应夹紧面中。通过向对应夹紧面中的这种压入，产生用于在对应夹紧面中再次定位的位置标志。
优选所述至少一个突出部具有沿其在所述夹紧面上的延伸尺寸变化的横截面，由此可以实现支承盖在支承座上的与方向相关的定位。
按照对此的另一种实施变型方案可以规定，所述突出部具有两个端部区域并且在俯视图中观察具有与所述两个端部区域相比变细的中间区域。针对在与支承盖一起夹紧时引入到支承座中的应力的应力分布，特别是这种几何结构已经证实是有利的。
按照所述方法的一种实施变型方案，为了提高支承盖的夹紧面的表面粗糙度可以规定，为了压制金属粉末使用具有选自4μm至50μm的范围的平均粗糙度(Rautiefe)Rz的凸模和/或凹模。
附图说明
为了较好地理解本发明，借助后续附图详细阐述本发明。
分别以简化的示意图示出：
图1示出分体式的支承布置结构的横剖图；
图2示出支承盖的夹紧面的俯视图。
具体实施方式
首先要指出，在不同描述的实施方式中，相同部件设有相同的附图标记或者说相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容能够按意义转用到具有相同的附图标记或者说相同的构件名称的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明、例如上、下、侧向等等也参考直接描述的以及示出的附图并且在位置改变时按意义转用到新的位置上。
在说明书对于标准的说明涉及所述标准的对主题申请的申请日有效的内容，除非另有明文规定。
图1示出分体式的支承布置结构1，如其例如在往复式活塞机的机器壳体中使用。支承布置结构1包括支承座2以及支承盖3，它们一起提供用于容纳例如用于支承曲轴的滑动支承件6的第一支承容纳面4和第二支承容纳面5。滑动支承件6例如可以通过两个轴瓦或轴套形成。但是，支承容纳面4、5以滑动支承件材料直接涂敷也是可能的。
支承容纳面4、5通过支承座2或支承盖3的径向内部的表面形成，所述表面包围用于容纳要支承的构件的穿透部。
支承盖3在其两个在直径上相对的端部区域上分别具有夹紧面7并且支承座2在其两个端部区域上分别与夹紧面7对置地具有对应夹紧面8，所述对应夹紧面在支承布置结构1的装配状态中彼此贴靠。
按照支承盖3的一种实施变型方案，突出于夹紧面7地可以在所述支承盖上给每个夹紧面7分别设置至少一个突出部9，所述突出部在支承布置结构1的装配状态中通过将支承座2和支承盖3夹紧在一起而压入到支承座2的对应夹紧面8中。
为了将支承座2与支承盖3夹紧，在直径上相对的端部区域中分别设置有贯通的螺栓容纳部10、例如孔。未详细示出的螺栓在所述螺栓容纳部10中获得其容纳并且利用对应的螺母实现预紧。备选于此，在支承座2或支承盖3中，该螺栓容纳部10也可以不贯通地构造，而构造为具有内螺纹的盲孔。
所述至少一个突出部9可以具有沿其在夹紧面7上的延伸尺寸变化的横截面。出于产品技术的原因优选的是，所述突出部在其长度上具有变化的宽度和/或高度，或者说按照一种对此的实施变型方案所述突出部沿夹紧面的宽度方向具有变细的横截面。
按照支承盖3的另一种优选的实施变型方案，突出部9可以大致骨形地或板条形地构造，所述突出部具有沿从支承盖3的前侧11朝向背侧12方向(亦即沿轴向方向13)的纵向尺寸，如这从图2可看出，所述图2示出支承盖3的夹紧面7的俯视图。突出部9优选具有中间区域14，所述中间区域与两个端部区域15相比较薄地构造。
如进一步从图2可看出的那样，不同的突出部9也可以设置在一个夹紧面7上，例如一个宽的突出部9和一个或两个或更多个与之相比较薄的突出部9，其中，在这种情况下所有突出部9优选也“骨形地”构造，如其在前面构造的那样。在该实施变型方案中，所提及的较宽的突出部9与其他突出部9相比优选较靠近支承盖3的支承容纳面5地设置。另外，较宽的突出部9优选设置在螺栓容纳部10的一侧上并且一个或多个与之相比较薄的突出部9优选设置在螺栓容纳部10的另一侧上。换言之，螺栓容纳部10优选设置在较宽的突出部9和一个或多个与之相比较薄的突出部9之间。
但是，也可以设置有不同地构造的突出部9，例如刃状的突出部，其中，形状组合也是可能的，亦即例如骨形的突出部9可以刃状地构造。然而，优选设置有所描述的骨形的突出部9。
另外，突出部9优选与支承盖3的其余部分一件式地构造。
此外，存在这样的可能性，如这用虚线在图1中表示，支承盖3的在直径上相对的端部区域朝支承座2的方向且侧向搭接该支承座地构造，或者反之支承座2侧向搭接支承盖3地设置。
同样，突出部9也可以构造在支承座2的对应夹紧面8上，其中，所述突出部在支承盖3的夹紧面7上的独有的布置结构是优选的。
至少所述突出部9由与支承座2在对应夹紧面8的区域中的材料相比较硬的材料制成，从而突出部9可以通过将支承座2和支承盖3压到一起且压紧而压入到对应夹紧面8中。然而，优选整个支承盖3由这种较硬的材料制成。支承盖3例如可以由钢铁材料制成并且支承座2可以由轻金属制成。特别是支承盖3由烧结铁材料制成。
支承盖3一般由烧结材料按照粉末冶金方法制成。
粉末冶金方法或者说烧结方法本身由现有技术已经已知，从而接着仅描绘出所述方法的基本特征。
优选使用的金属粉末通常由混合合金的、预合金的或合金的铁粉制成，所述铁粉作为基本粉末起作用并且通过在烧结期间混合其他合金粉末(以商业上通用的状态或纯度等级)如Cu、Ni、Mn、Cr、Si、Mo、V等以及石墨和压制辅料通过扩散引起合金形成。在此，合金系统可以这样协调，使得必要时紧接着烧结的冷却速度为大约216K/s至16K/s的冷却过程引起支承盖3硬化。混合合金具有如下优点，即，所述混合合金已经对应分布在微结构中地具有硬化的合金元素。
制造粉末如下混合物，其具有总体上最多15重量％的金属的非铁合金元素、最多5重量％的石墨、最多3重量％的压制辅料和最多1重量％的有机粘合剂。但是，也可以使用其他合金粉末。
作为粘合剂可以使用树脂、硅烷、油、聚合物或胶粘剂。压制辅料主要是蜡、硬脂酸、硅烷、酰胺、聚合物。
所述粉末(混合物)通过同轴的压制法压缩并且成形。按照粉末混合物的堆积密度和理论密度可以为此应用600MPa至1200MPa的压力。以这种方式获得的压制坯(也称为生坯)是用于接着的过程步骤的开端。
取代同轴的压制法也可以应用其他压制法，如其在烧结技术中是常见的，亦即例如也可以应用等压的压制法等。
对此，生坯单步骤地或多步骤地烧结。在这里，可以通过使用具有最多30体积％的氢份额的氮氢混合物来使用还原气氛。可选地，也可以使用渗碳气体(裂化气体、甲烷、丙烷和类似物)或者可以将其添加给氮氢混合物。在此，所述份额可以关于整个混合物选自具有0.01体积％的下限和2.55体积％的上限的范围。
在烧结时的温度可以在750℃与1350℃之间。生坯可以在10分钟与65分钟之间保持在该温度上。
在烧结和冷却之后，经烧结的支承盖3可以还在所述区域中机械地、例如切削地再加工。支承盖3的区域也可以被校准。
然而无论如何规定，夹紧面7的至少一部分是未经校准的或者说不被校准，亦即该部分具有烧结粗糙的表面，亦即直接在烧结和冷却支承盖3之后存在的表面。因此，夹紧面在烧结之后至少局部地保持未经处理。
在一种优选的实施变型方案中，整个支承盖3没有经受校准。因此，支承盖3在烧结之后不是再一次在凹模中压制或压缩。因此，夹紧面7具有所使用的凸模的平均粗糙度Rz。
因此，夹紧面7具有按照DIN EN ISO 4287的在4μm至10μm之间的平均粗糙度Rz。
按照支承盖3的另一种实施变型方案可以规定，夹紧面7的表面具有细孔，如在图2中用虚线表示。
按照所述方法的一种实施变型方案，为了提高夹紧面7的至少一部分的、特别是整个夹紧面7的表面粗糙度可以规定，为了压制金属粉末，至少在夹紧面7的成形部的一部分的区域中使用具有这样的按照DIN EN ISO 4287的平均粗糙度Rz的凸模，所述平均粗糙度选自10μm至50μm的范围。因此，支承盖3的夹紧面7可以至少局部地、特别是完全至少接近该表面粗糙度地再成形，从而夹紧面7可以至少局部地、特别是完全具有按照DIN EN ISO4287的在10μm至50μm之间的表面粗糙度。
因此，夹紧面7可以具有按照DIN EN ISO 4287的在4μm至50μm之间的平均粗糙度Rz。
支承盖3以所述至少局部地、特别是完全未经校准的夹紧面7在分体式的支承布置结构1中使用并且与支承座2夹紧。
按规定最后要指出，为了较好地理解支承盖3或分体式的支承布置结构1的构造，它们不强制按比例示出。
附图标记列表
1 支承布置结构
2 支承座
3 支承盖
4 支承容纳面
5 支承容纳面
6 滑动支承件
7 夹紧面
8 对应夹紧面
9 突出部
10 螺栓容纳部
11 前侧
12 背侧
13 轴向方向
14 中间区域
15 端部区域
16 细孔

Claims (9)

1.用于分体式的支承布置结构(1)的支承盖(3)，所述支承布置结构除了所述支承盖(3)之外包括支承座(2)，其中，所述支承盖(3)具有夹紧面(7)，所述夹紧面在所述支承布置结构(1)的装配状态中贴靠在所述支承座(2)的对应夹紧面(8)上，其特征在于，至少所述夹紧面(7)至少局部地具有烧结粗糙的表面。
2.按照权利要求1所述的支承盖(3)，其特征在于，所述夹紧面(7)的表面具有细孔。
3.按照权利要求1或2所述的支承盖(3)，其特征在于，在所述夹紧面(7)上并且突出于所述夹紧面地分别构造有至少一个突出部(9)，所述突出部能压入到所述支承座(2)的对应夹紧面(8)中。
4.按照权利要求3所述的支承盖(3)，其特征在于，所述至少一个突出部(9)具有沿其在所述夹紧面(7)上的延伸尺寸变化的横截面。
5.按照权利要求4所述的支承盖(3)，其特征在于，所述突出部(9)具有两个端部区域(15)并且在俯视图中观察具有与所述两个端部区域(15)相比变细的中间区域(14)。
6.支承布置结构(1)，所述支承布置结构具有支承盖(3)和贴靠在其上的支承座(2)，其特征在于，所述支承盖(3)按照权利要求1至5中任一项所述地构成。
7.用于粉末冶金地制造用于分体式的支承布置结构(1)的支承盖(3)的方法，所述支承布置结构除了所述支承盖(3)之外包括支承座(2)，其中，所述支承盖(3)具有夹紧面(7)，所述夹紧面在所述支承布置结构(1)的装配状态中贴靠在所述支承座(2)的对应夹紧面(8)上，所述方法包括如下步骤：将金属粉末压制成形式为所述支承盖(3)的生坯并且在烧结温度时将所述生坯烧结成经烧结的支承盖(3)，其特征在于，至少所述夹紧面(7)在烧结之后至少局部地保持未经处理。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，为了压制金属粉末使用这样的具有按照DIN EN ISO 4287的平均粗糙度Rz的凹模，所述平均粗糙度选自4μm至50μm的范围。
9.经粉末冶金制造的支承盖(3)在分体式的支承布置结构(1)中的应用，所述支承布置结构除了所述支承盖(3)之外包括支承座(2)，其中，所述支承盖(3)具有夹紧面(7)，所述夹紧面在所述支承布置结构(1)的装配状态中贴靠在所述支承座(2)的对应夹紧面(8)上，其特征在于，所述支承盖(3)以至少部分地未经校准的夹紧面(7)与所述支承座(2)夹紧。
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