CN109514179A - 一种试制用发动机缸体的缸套压装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种试制用发动机缸体的缸套压装方法，其步骤包括：首次装入和二次压紧；所述首次装入用于将缸套无损伤地装入发动机缸体缸孔中；所述二次压紧用于消除缸套与缸孔由于冷却收缩率不同所导致的轴向窜动。本方法所需设备较普遍，工装结构简介，易于操作，也避免了以往压装过程中所产生的缸孔表面刮伤现象，适用于小批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机缸套的压装方法，尤其涉及一种试制用发动机缸体的缸套压装方法。
背景技术
目前在汽车行业，为达到更好的轻量化目的，目前主流发动机缸体均采用铝合金材质，但是为提高缸体中与活塞接触的缸孔耐磨度，通常都需在发动机缸体的铝缸孔中镶入合金钢材质的缸套。在前期开发的样机试制阶段，由于需求样机数量较少，且后续存在设计变更的可能，铝发动机缸体的试制方式通常采用缸体本体简易模具铸造配合缸套压装工艺，这避免了缸套预埋铸造工艺造成的昂贵模具成本。目前存在的缸套压装工艺主要包括液压机挤压、杠杆原理挤压等方式，但以上方法都存在划伤缸孔表面的风险，还可能造成缸套固定不紧，缸套在缸孔中发生轴向位移的风险，且以上工艺所需压装设备结构较复杂，成本较高，不适合小批量试制。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种试制用发动机缸体的缸套压装方法来解决现有缸套压装工艺有划伤缸孔风险以及压装设备较复杂等问题。
本发明为了解决上述技术问题采用如下技术方案：
一种试制用发动机缸体的缸套压装方法，其步骤包括：首次装入和二次压紧；所述首次装入用于将缸套无损伤地装入发动机缸体缸孔中；所述二次压紧用于消除缸套与缸孔由于冷却收缩率不同所导致的轴向窜动。
所述首次装入步骤包括：
S1:对缸体加热；
S2:使用夹持工装夹持缸套；
S3:将缸套装入发动机缸体。
进一步，所述对缸体加热时，缸体加热温度为160℃-170℃，保温时间为20-40分钟。
进一步，所述夹持工装包括左夹持部件和右夹持部件，所述左夹持部件和右夹持部件的结构相同，在左夹持部件和右夹持部件上均开设有半圆形孔，且在左夹持部件和右夹持部件上还设置有把手；所述左夹持部件和右夹持部件合并后，两个半圆形孔组成导向圆孔；所述导向圆孔的孔径与缸套外圆直径形成小间隙配合。
进一步，所述夹持工装为尼龙材质。
所述二次压紧步骤为：通过螺钉将压板工装固定于缸体的顶平面。
进一步，所述二次压紧步骤中对螺钉施加60±2N·m力矩，施压时间为30分钟。
进一步，所述压板工装为矩形块，中间开设有通孔，且在矩形块表面设置有同轴的第一环状凸起和第二环状凸起；所述第一环状凸起和第二环状凸起与通孔同轴；所述第一环状凸起的外径和缸套的内径相同，所述第二环状凸起的内径和缸套的内径相同，所述第二环状凸起的外径和缸套的外径形同；所述第一环状凸起从所述第二环状凸起上凸出；所述压板工装上还设置有螺纹孔。
本发明具有如下有益效果：本方法所需设备较普遍，工装结构简介，易于操作，也避免了以往压装过程中所产生的缸孔表面刮伤现象，适用于小批量生产。本方法利用热胀与物理挤压原理，可通过简单操作实现缸套按设计要求装入缸体中。使用首次装入专用工装能避免手工装入时，由于缸套与缸体的顶平面不垂直造成的缸套卡滞现象；二次压紧能有效避免由于冷却收缩率不同导致的缸套与缸体产生轴向位移。
附图说明
图1为本发明中夹持工装的主视图；
图2为本发明中夹持工装的俯视图；
图3为本发明中压板工装的主视图；
图4为本发明中压板工装的俯视图。
附图标记说明：1-左夹持部件；2-右夹持部件；3-把手；4-通孔；5-第一环状凸起；6-第二环状凸起；7-螺纹孔。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种试制用发动机缸体的缸套压装方法，其步骤包括：首次装入和二次压紧。所述首次装入用于将缸套无损伤地装入发动机缸体缸孔中；所述二次压紧用于消除缸套与缸孔由于冷却收缩率不同所导致的轴向窜动。
所述首次装入包括：
S1:对缸体加热；
所述对缸体加热具体为：由于缸体材料为铝合金，当全铝缸体加热至200℃以上时，缸体会出现回火等变质现象，但加热温度为150℃时，缸孔未发生明显尺寸变化；经实践发现，将缸体放入加热炉，当缸体加热温度为160℃-170℃，优选165℃，保温时间20-40分钟，优选30分钟，此时缸体能在不变质前提下，产生足够的热膨胀，并与常温的缸套产生0.05mm至0.1mm左右间隙值，最适合缸套装入，并满足试制发动机缸体的要求。
S2:使用夹持工装夹持缸套；
如图1所示，所述夹持工装包括左夹持部件1和右夹持部件2，所述左夹持部件1和右夹持部件2的结构相同，在左夹持部件1和右夹持部件2上均开设有半圆形孔，且在左夹持部件1和右夹持部件2上还设置有把手3，所述把手3可以方便操作人员移动左夹持部件1和右夹持部件2。将所述左夹持部件1和右夹持部件2合并后，两个半圆形孔组成导向圆孔；所述导向圆孔的孔径与缸套外圆直径形成小间隙配合，例如，所述导向圆孔的直径比所述缸套的外径大0.05mm。
将缸套夹持于所述左夹持部件1和右夹持部件2之间，缸套可在夹持工装中沿轴线无阻碍运动，并使得夹持了缸套的夹持工装底面贴合于缸体顶平面时，缸套轴线相对于缸体顶平面的垂直度符合装配要求。最后将合并后的夹持工装移至缸孔位置。
S3:将缸套装入发动机缸体。
所述将缸套装入发动机缸体具体为：微调夹持工装使缸套与缸孔对准，由于工装底面贴合缸体顶平面，缸套垂直于缸体顶平面，缸套与缸孔同轴度保证较好，且由于缸套和导向孔之间存在小间隙，所以缸套开始下落，此时分开两夹持部件，缸套顺利落入缸孔之中。采用此夹持工装，避免了在手工装入时，由于手工无法保证缸套与缸孔垂直度所产生的缸套卡滞于缸孔中的现象。
其中，所述夹持工装为尼龙材质，既能耐高温，也能避免划伤缸套表面。
首次装入后，在冷却过程中，由于缸体与缸套材质不同，导致两种零件的冷却收缩率不同，从而会使已装好的缸套产生沿着缸孔轴向的微量窜动，此窜动会使缸套轴向限位面与缸孔轴向限位面产生微量间隙，从而使缸体在后续使用过程中产生缸套下移的风险，从而破坏发动机整机的密封性。
针对此问题，提出了二次压紧的步骤。所述二次压紧步骤具体为：将压板工装通过螺钉固定于缸体的顶平面，并对螺钉施加60±2N·m力矩，施压时间为30分钟。
如图2所示为二次压紧步骤的压板工装。所述压板工装为矩形块，中间开设有通孔4，且在矩形块表面设置有两个同轴的环状凸起，所述环状凸起与通孔4同轴；
所述第一环状凸起5的外径和缸套的内径相同，所述第二环状凸起6的内径和缸套的内径相同，所述第二环状凸起6的外径和缸套的外径形同，所述第一环状凸起5从所述第二环状凸起6上凸出。
所述压板工装上还设置有螺纹孔7，从而可以通过螺钉与缸体固定，并通过对螺钉施压，从而实现对压板工装施压。
通过此压板工装的使用，可以保证缸套在轴向与缸体无缝隙贴合，解决了由于冷却收缩率不同导致的轴向窜动问题。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例中所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的各实施例的技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种试制用发动机缸体的缸套压装方法，其步骤包括：首次装入和二次压紧；
所述首次装入用于将缸套无损伤地装入发动机缸体缸孔中；
所述二次压紧用于消除缸套与缸孔由于冷却收缩率不同所导致的轴向窜动。
2.根据权利要求1所述的一种试制用发动机缸体的缸套压装方法，其特征在于，所述首次装入步骤包括：
S1:对缸体加热；
S2:使用夹持工装夹持缸套；
S3:将缸套装入发动机缸体。
3.根据权利要求2所述的一种试制用发动机缸体的缸套压装方法，其特征在于，所述对缸体加热，缸体加热温度为160℃-170℃，保温时间为20-40分钟。
4.根据权利要求2所述的一种试制用发动机缸体的缸套压装方法，其特征在于，所述夹持工装包括左夹持部件和右夹持部件，所述左夹持部件和右夹持部件的结构相同，在左夹持部件和右夹持部件上均开设有半圆形孔，且在左夹持部件和右夹持部件上还设置有把手；所述左夹持部件和右夹持部件合并后，两个半圆形孔组成导向圆孔；所述导向圆孔的孔径与缸套外圆直径形成小间隙配合。
5.根据权利要求4所述的一种试制用发动机缸体的缸套压装方法，其特征在于，所述夹持工装为尼龙材质。
6.根据权利要求1所述的一种试制用发动机缸体的缸套压装方法，其特征在于，所述二次压紧步骤为：通过螺钉将压板工装固定于缸体的顶平面。
7.根据权利要求6所述的一种试制用发动机缸体的缸套压装方法，其特征在于，所述二次压紧步骤中对螺钉施加60±2N·m力矩，施压时间为30分钟。
8.根据权利要求6所述的一种试制用发动机缸体的缸套压装方法，其特征在于，所述压板工装为矩形块，中间开设有通孔，且在矩形块表面设置有同轴的第一环状凸起和第二环状凸起；所述第一环状凸起和第二环状凸起与通孔同轴；所述第一环状凸起的外径和缸套的内径相同，所述第二环状凸起的内径和缸套的内径相同，所述第二环状凸起的外径和缸套的外径形同；所述第一环状凸起从所述第二环状凸起上凸出；所述压板工装上还设置有螺纹孔。
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