CN113719373A - 一种轻量化气缸套及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻量化气缸套及其制备工艺，属于盐碱地治理应用技术领域，解决了内部未设置一种较好的配方，以此减少发动机的体积和重量，从而使气缸套达到较好的使用效果的问题，包括缸体，所述缸体环形外表面一侧设置有若干个麻点，且麻点的顶部为圆弧面，且缸体环形外表面一侧开设有传动轴固定孔，该气缸套及其制备工艺能够有效的提升气缸套的硬度，提高气缸套的耐磨性能，减少缸套壁厚，降低发动机体积，减轻发动机质量，通过缸套外圆面毛刺，加快缸套凝固速度，促进贝氏体转变，可以转变贵金属Mo和Ni的添加量，从而降低整体的成体，同时也能够对不同大小尺寸的模具进行夹紧固定，便于外部人员进行浇筑处理工作。

Description

一种轻量化气缸套及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种制备工艺，具体为一种轻量化气缸套及其制备工艺，属于气缸套生产应用技术领域。
背景技术
缸套分为干缸套和湿缸套两大类，背面不接触冷却水的气缸套叫干缸套，背面和冷却水接触的气缸套是湿缸套，干缸套厚度较薄、结构简单、加工方便，湿缸套直接接触冷却水，所以有利于发动机的冷却，有利于发动机的小型轻量化。
专利公开号CN111664019A的发明公开了一种气缸套及其制备工艺。该气缸套的外圆表面随机分布凹陷部及分割相邻凹陷部的凸起棱，凸起棱围合形成凹陷部，该凹陷部包括网孔，且气缸套的外圆表面存在占总网孔个数至少10％的封闭网孔，其余网孔为断续网孔。通过气缸套的外圆表面的特殊结构，能保证铝合金液浇注过程中，铝合金液很容易充型填满其表面，经测试，本发明的气缸套与铝合金液的结合率达到90％以上，而外圆毛刺状气缸套与铝合金液的结合率小于50％。
但是上述的气缸套在进行使用过程中，气缸套的体积与重量较大，导致整个发动机的质量过重，制备方法内部未设置一种较好的配方，以此减少发动机的体积和重量，从而使气缸套达到较好的使用效果。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种轻量化气缸套及其制备工艺，解决了内部未设置一种较好的配方，以此减少发动机的体积和重量，从而使气缸套达到较好的使用效果的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种轻量化气缸套及其制备工艺，包括缸体，所述缸体环形外表面一侧设置有若干个麻点，且麻点的顶部为圆弧面，且缸体环形外表面一侧开设有传动轴固定孔；
该气缸套的制备工艺包括以下步骤：
步骤S1、熔炼浇筑液：将如下重量百分比的各成分在熔炼炉内进行熔炼：C3.0-3.4，SI2.0-2.7，Mn0.4-0.7，P≤0.15，S≤0.06，Cr0.2-0.4，Mo0.3-0.6，Ni0.4-0.8，贝氏体1.19-3.54，铁素体≤0.05，其余为珠光体；
步骤S2、制备涂液：以重量份计，取膨润土3-11份，硅藻土5-50份，水25-90份，钛合金粉末1-3份，将膨润土加入水中预先进行搅拌，控制搅拌装置的转速以及时长，再加入硅藻土进行搅拌，搅拌一定时长，最后加入钛合金粉末制备得到涂液；
步骤S3、涂抹金属模：将制备后的涂液涂抹于金属模内，再将金属模放置于离心机上并进行固定，将多余的涂液放置于金属模内，打开离心机，控制离心机的转速以及离心时间，使涂液完全附着于金属模内壁；
步骤S4、浇筑熔液：对所浇筑熔液的温度进行精准把控，将熔液浇筑于金属模内，再打开离心机的电机开关，控制转速以及时长，在进行浇筑过程中，采用外部仪器将浮渣进行清除，浇筑到半硬化状态下，可向金属模内通入一定含量值的CO对熔液进行硬化，硬化后模体外表面生成多处微小麻点；
步骤S5、冷却打磨钻孔：对浇筑好的模体冷却一定时长，并采用外部的打磨装置对缸套进行打磨，并采用外部钻孔工具钻出传动轴固定孔，完成对缸体的制备工作。
优选的，所述步骤S2中搅拌机转速设定在200-350r/min，搅拌时长控制在1-1.5h，对硅藻土进行搅拌时，搅拌时长控制在20-30min。
优选的，所述步骤S3中离心机内部的离心转速设定在150-300r/min，离心时间设定于30-50min。
优选的，所述步骤S4中浇筑温度控制在1450-1490℃区间内。
优选的，所述步骤S4中离心转速设定在200-350r/min，离心时长控制在1.2-1.3h。
优选的，所述步骤S4中CO的含量控制在50-60％。
优选的，所述步骤S5中采用打磨装置对缸套进行打磨时，使缸套厚度控制在5-7mm，传动轴固定孔孔深控制在5-6mm。
优选的，所述步骤S5中冷却时长控制在20-25min。
优选的，该离心机的使用方法包括以下步骤：
步骤一：预先将嵌入块嵌入到卡槽内，嵌入块能够直接卡在卡槽内，外部人员可将外部的模具放置于空心圆槽内；
步骤二：外部的模具放置完毕后，外部人员对转动螺杆进行转动，转动螺杆在进行转动时，能够通过内置通槽向外部模具进行移动，从而转动螺杆对外部模具进行夹紧固定；
步骤三：通过对工作圆桶内部电机进行控制，带动连接圆筒进行转动，在进行离心之前，盖上活动翻盖，连接圆筒便能带动内部模具进行高速离心运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过向气缸套配方内加入贝氏体以及珠光体，并在进行浇筑过程中，采用外部仪器将浮渣进行清除，浇筑到半硬化状态下，可向金属模内通入一定含量值的CO对熔液进行硬化，硬化后模体外表面生成多处微小麻点，能够有效的提升气缸套的硬度，提高气缸套的耐磨性能，减少缸套壁厚，降低发动机体积，减轻发动机质量，通过缸套外圆面毛刺，加快缸套凝固速度，促进贝氏体转变，可以转变贵金属Mo和Ni的添加量，从而降低整体的成本。
2、该金属模具在加工前，预先将模具放置于空心圆槽内部之前，预先将嵌入块嵌入到卡槽内，嵌入块便完成与卡槽之间的固定作用，完成固定后，外部人员再直接对转动螺杆进行转动，转动螺杆在转动过程中，能够在内置通槽内部进行移动，转动螺杆在移动时，能够对放置于空心圆槽内部的模具进行夹紧固定，从而能够对不同大小尺寸的模具进行夹紧固定，便于外部人员进行浇筑处理工作。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明气缸套整体立体结构示意图；
图2为本发明方法的流程示意图；
图3为本发明离心机内部结构的立体示意图；
图4为本发明图3中A区域内部结构的放大示意图；
图5为本发明连接圆筒内部结构的平面示意图。
图中：1、缸体；2、传动轴固定孔；3、麻点；4、离心机；41、底板；42、工作圆桶；421、连接圆筒；422、空心圆槽；423、卡槽；424、转动螺杆；43、活动翻盖；44、嵌入块；441、内置通槽。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供三种实施例
实施例1
请参阅图1-2所示，一种轻量化气缸套，包括缸体1，缸体1环形外表面一侧设置有若干个麻点2，且麻点2的顶部为圆弧面，且缸体1环形外表面一侧开设有传动轴固定孔3；
该气缸套的制备工艺包括以下步骤：
步骤S1、熔炼浇筑液：将如下重量百分比的各成分在熔炼炉内进行熔炼：C3.0，SI2.0，Mn0.4，P0.15，S0.06，Cr0.2，Mo0.3，Ni0.4，贝氏体1.19，铁素体0.05，其余为珠光体；
步骤S2、制备涂液：以重量份计，取膨润土3份，硅藻土5份，水25份，钛合金粉末1份，将膨润土加入水中预先进行搅拌，控制搅拌装置的转速以及时长，再加入硅藻土进行搅拌，搅拌一定时长，最后加入钛合金粉末制备得到涂液；
步骤S3、涂抹金属模：将制备后的涂液涂抹于金属模内，再将金属模放置于离心机上并进行固定，将多余的涂液放置于金属模内，打开离心机4，控制离心机的转速以及离心时间，使涂液完全附着于金属模内壁；
步骤S4、浇筑熔液：对所浇筑熔液的温度进行精准把控，将熔液浇筑于金属模内，再打开离心机4的电机开关，控制转速以及时长，在进行浇筑过程中，采用外部仪器将浮渣进行清除，浇筑到半硬化状态下，可向金属模内通入一定含量值的CO对熔液进行硬化，硬化后模体外表面生成多处微小麻点；
步骤S5、冷却打磨钻孔：对浇筑好的模体冷却一定时长，并采用外部的打磨装置对缸套进行打磨，并采用外部钻孔工具钻出传动轴固定孔3，完成对缸体1的制备工作。
步骤S2中搅拌机转速设定在200r/min，搅拌时长控制在1h，对硅藻土进行搅拌时，搅拌时长控制在20min。
步骤S3中离心机4内部的离心转速设定在150r/min，离心时间设定于30min。
步骤S4中浇筑温度控制在1450℃区间内。
步骤S4中离心转速设定在200r/min，离心时长控制在1.2h。
步骤S4中CO的含量控制在50％。
步骤S5中采用打磨装置对缸套进行打磨时，使缸套厚度控制在5mm，传动轴固定孔3孔深控制在5mm。
步骤S5中冷却时长控制在20min。
实施例2
请参阅图1-2所示，一种轻量化气缸套，包括缸体1，缸体1环形外表面一侧设置有若干个麻点2，且麻点2的顶部为圆弧面，且缸体1环形外表面一侧开设有传动轴固定孔3；
该气缸套的制备工艺包括以下步骤：
步骤S1、熔炼浇筑液：将如下重量百分比的各成分在熔炼炉内进行熔炼：C3.4，SI2.7，Mn0.7，P0.1，S0.02，Cr0.4，Mo0.6，Ni0.8，贝氏体3.54，铁素体0.02，其余为珠光体；
步骤S2、制备涂液：以重量份计，取膨润土11份，硅藻土50份，水90份，钛合金粉末3份，将膨润土加入水中预先进行搅拌，控制搅拌装置的转速以及时长，再加入硅藻土进行搅拌，搅拌一定时长，最后加入钛合金粉末制备得到涂液；
步骤S3、涂抹金属模：将制备后的涂液涂抹于金属模内，再将金属模放置于离心机上并进行固定，将多余的涂液放置于金属模内，打开离心机4，控制离心机的转速以及离心时间，使涂液完全附着于金属模内壁；
步骤S4、浇筑熔液：对所浇筑熔液的温度进行精准把控，将熔液浇筑于金属模内，再打开离心机4的电机开关，控制转速以及时长，在进行浇筑过程中，采用外部仪器将浮渣进行清除，浇筑到半硬化状态下，可向金属模内通入一定含量值的CO对熔液进行硬化，硬化后模体外表面生成多处微小麻点；
步骤S5、冷却打磨钻孔：对浇筑好的模体冷却一定时长，并采用外部的打磨装置对缸套进行打磨，并采用外部钻孔工具钻出传动轴固定孔3，完成对缸体1的制备工作。
步骤S2中搅拌机转速设定在350r/min，搅拌时长控制在1.5h，对硅藻土进行搅拌时，搅拌时长控制在30min。
步骤S3中离心机4内部的离心转速设定在300r/min，离心时间设定于50min。
步骤S4中浇筑温度控制在1490℃区间内。
步骤S4中离心转速设定在350r/min，离心时长控制在1.3h。
步骤S4中CO的含量控制在60％。
步骤S5中采用打磨装置对缸套进行打磨时，使缸套厚度控制在7mm，传动轴固定孔3孔深控制在6mm。
步骤S5中冷却时长控制在25min。
实验
根据上述两种实施例所制得的气缸套与现有技术中存在的气缸套，某生产厂家对各类气缸套的性能进行检测并做出如下试验：
对应取两种上述两种实施例所制得的气缸套以及取一种市场中所出现的气缸套，将三种不同的气缸套放置到操作平台上，并对其进行标号，再通过外部的质量检测装置以及施压装置对气缸套内部的性能进行检测，检测数据如下表所示：
气缸套耐高低温性能对比显示表
Figure BDA0003207532570000071
Figure BDA0003207532570000081
由上表所显示的数据可以得知，上述两种实施例所浇筑制得的气缸套，在各方面性能均优于现有技术中所制得的气缸套，而两种实施例对应制得的气缸套，实施例1的使用性能最好。
实施例3
请参阅图3-5所示，进行离心作用的离心机4包括有底板41，底板41上端上端固定安装有工作圆桶42，工作圆桶42内部输出端固定安装有连接圆筒421，连接圆筒421内部开设有空心圆槽422，空心圆槽422内壁四周位置处均开设有若干个卡槽423，连接圆筒421环形外表面四周位置处均转动连接有转动螺杆424；
卡槽423内部卡接有嵌入块44，嵌入块44内部开设有内置通槽441，连接圆筒421上端活动连接有活动翻盖43；
将外部的模具放置于空心圆槽422内部之前，预先将嵌入块44嵌入到卡槽423内，嵌入块44便完成与卡槽423之间的固定作用，完成固定后，外部人员再直接对转动螺杆424进行转动，转动螺杆424在转动过程中，能够在内置通槽441内部进行移动，转动螺杆424在移动时，能够对放置于空心圆槽422内部的模具进行夹紧固定，从而能够对不同大小尺寸的模具进行夹紧固定，便于外部人员进行浇筑处理工作。
进一步的，该离心机4的使用方法包括以下步骤：
步骤一：预先将嵌入块44嵌入到卡槽423内，嵌入块44能够直接卡在卡槽423内，外部人员可将外部的模具放置于空心圆槽422内；
步骤二：外部的模具放置完毕后，外部人员对转动螺杆424进行转动，转动螺杆424在进行转动时，能够通过内置通槽441向外部模具进行移动，从而转动螺杆424对外部模具进行夹紧固定；
步骤三：通过对工作圆桶42内部电机进行控制，带动连接圆筒421进行转动，在进行离心之前，盖上活动翻盖43，连接圆筒421便能带动内部模具进行高速离心运动。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个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。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种轻量化气缸套，包括缸体(1)，其特征在于，所述缸体(1)环形外表面一侧设置有若干个麻点(2)，且麻点(2)的顶部为圆弧面，且缸体(1)环形外表面一侧开设有传动轴固定孔(3)。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化气缸套的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、熔炼浇筑液：将如下重量百分比的各成分在熔炼炉内进行熔炼：C3.0-3.4，SI2.0-2.7，Mn0.4-0.7，P≤0.15，S≤0.06，Cr0.2-0.4，Mo0.3-0.6，Ni0.4-0.8，贝氏体1.19-3.54，铁素体≤0.05，其余为珠光体；
步骤S2、制备涂液：以重量份计，取膨润土3-11份，硅藻土5-50份，水25-90份，钛合金粉末1-3份，将膨润土加入水中预先进行搅拌，控制搅拌装置的转速以及时长，再加入硅藻土进行搅拌，最后加入钛合金粉末制备得到涂液；
步骤S3、涂抹金属模：将制备后的涂液涂抹于金属模内，固定金属模放置，将多余的涂液放置于金属模内，打开离心机(4)，控制离心机的转速以及离心时间，使涂液附着于金属模内壁；
步骤S4、浇筑熔液：对所浇筑熔液的温度进行精准把控，将熔液浇筑于金属模内，再打开离心机(4)的电机开关，控制转速以及时长，在进行浇筑过程中，采用外部仪器将浮渣进行清除，浇筑到半硬化状态下，可向金属模内通入一定含量值的CO对熔液进行硬化，硬化后模体外表面生成多处微小麻点；
步骤S5、冷却打磨钻孔：对浇筑好的模体冷却一定时长，并采用外部的打磨装置打磨，并采用外部钻孔工具钻出传动轴固定孔(3)，完成对缸体(1)的制备工作。
3.根据权利要求2所述的一种轻量化气缸套的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中搅拌机转速设定在200-350r/min，搅拌时长控制在1-1.5h，对硅藻土进行搅拌时，搅拌时长控制在20-30min。
4.根据权利要求2所述的一种轻量化气缸套的制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中离心机(4)内部的离心转速设定在150-300r/min，离心时间设定于30-50min。
5.根据权利要求2所述的一种轻量化气缸套的制备工艺，其特征在于，所述步骤S4中浇筑温度控制在1450-1490℃区间内。
6.根据权利要求2所述的一种轻量化气缸套的制备工艺，其特征在于，所述步骤S4中离心转速设定在200-350r/min，离心时长控制在1.2-1.3h。
7.根据权利要求2所述的一种轻量化气缸套的制备工艺，其特征在于，所述步骤S4中CO的含量控制在50-60％。
8.根据权利要求2所述的一种轻量化气缸套的制备工艺，其特征在于，所述步骤S5中采用打磨装置对缸套进行打磨时，使缸套厚度控制在5-7mm，传动轴固定孔(3)孔深控制在5-6mm。
9.根据权利要求2所述的一种轻量化气缸套的制备工艺，其特征在于，所述步骤S5中冷却一定时长控制在20-25min。
10.根据权利要求2所述的一种轻量化气缸套的制备工艺，其特征在于，该离心机(4)的使用方法包括以下步骤：
步骤一：预先将嵌入块(44)嵌入到卡槽(423)内，嵌入块(44)能够直接卡在卡槽(423)内，外部人员可将外部的模具放置于空心圆槽(422)内；
步骤二：外部的模具放置完毕后，外部人员对转动螺杆(424)进行转动，转动螺杆(424)在进行转动时，能够通过内置通槽(441)向外部模具进行移动，从而转动螺杆(424)对外部模具进行夹紧固定；
步骤三：通过对工作圆桶(42)内部电机进行控制，带动连接圆筒(421)进行转动，在进行离心之前，盖上活动翻盖(43)，连接圆筒(421)便能带动内部模具进行高速离心运动。
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