CN115383615A - 一种湿式缸套模拟加工工艺方法 - Google Patents

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李智
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周迪
闻玉奇
王东
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Abstract

本发明公开了一种湿式缸套模拟加工工艺方法。它包括以下步骤：在缸套珩磨时的夹具上设置模拟缸体和模拟缸盖，所述待加工缸套上设有上腰带和下腰带与模拟缸体实现径向定位，所述待加工缸套上设有止推台肩与模拟缸体实现轴向定位；根据发动机工作爆压、螺栓数量及覆盖系数计算螺栓轴向压紧力，根据螺栓轴向压紧力设置夹具上模拟缸盖压力大小，在夹具上对将待加工缸套进行实际测量，控制待加工缸套实际变形量。本发明使待加工缸套在珩磨加工会把压紧力带来的变形量进行修整，使整体缸孔孔径和圆度得到进一步保证，可有效降低漏气量和机油消耗量。

Description

一种湿式缸套模拟加工工艺方法
技术领域
本发明属于汽车发动机技术领域，具体涉及一种湿式缸套模拟加工工艺方法。
背景技术
发动机缸套是发动机的重要部件，分为湿式缸套和干式缸套，湿式缸套，即缸套与冷却液直接接触的缸套，其结构简单，应用范围广。
缸套安装在缸体缸孔内，与缸盖和活塞组成燃烧室，约束活塞实现往复运动，实现气体燃烧热能转换成曲轴旋转的机械能，其要承受来自燃料燃烧的高温以及活塞施加的侧推力，与活塞上的气环和油环组成摩擦副，实现对高压气体的密封和机油的隔离，其质量直接影响漏气量和机油消耗量；为了保证缸套被有效压紧，缸套与缸孔顶面设计有高度差，即缸套凸出量，缸盖与缸套之间的气缸垫也设计有密封凸台，缸盖螺栓拧紧后，由于缸套凸出量和气缸垫密封凸台的存在，缸套顶部会受到较大的压紧力，实现燃烧室的密封。
缸套的加工工艺复杂，在珩磨时，夹具沿径向或轴向夹紧缸套，珩磨后，缸孔的直径公差及圆度等保证水平很高；由于缸套凸出量和气缸垫密封凸台的存在，缸套在装配缸盖后，顶部会受到较大的压紧力，大小在380Mpa左右，由于缸体缸孔四周刚性的差异，大的压紧力使得缸套产生较大变形，该变形沿着缸套轴向呈现一定规律的变形；缸套的变形使得活塞漏气量和机油消耗量控制难度增大。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种湿式缸套模拟加工工艺方法。
本发明采用的技术方案是：一种湿式缸套模拟加工工艺方法，包括以下步骤：在缸套珩磨时的夹具上设置模拟缸体和模拟缸盖，所述待加工缸套上设有上腰带和下腰带与模拟缸体实现径向定位，所述待加工缸套上设有止推台肩与模拟缸体实现轴向定位；根据发动机工作爆压、螺栓数量及覆盖系数计算螺栓轴向压紧力，根据螺栓轴向压紧力设置夹具上模拟缸盖压力大小，在夹具上对将待加工缸套进行实际测量，控制待加工缸套实际变形量。
夹具上模拟缸盖施加的压力大小根据发动机工作爆压、螺栓数量及覆盖系数计算螺栓轴向压紧力得到。
工作爆发压力＝工作爆压*πD2/4。
螺栓轴向压紧力＝工作爆发压力*覆盖系数*缸数。
单螺栓预紧力＝螺栓轴向压紧力/螺栓数量。
在夹具上对将待加工缸套进行实际测量，变形量控制在缸套实际变形大小的80％-85％。
加工时，将待加工缸套放在模拟缸体的缸孔内，模拟缸盖设有气缸垫压波的凸台用于压紧缸套。
所述上腰带包括设于待加工缸套上的第一上腰带和设于模拟缸体上的第二上腰带，所述下腰带包括设于待加工缸套上的第一下腰带和设于模拟缸体上的第二下腰带。
所述第一上腰带尺寸为：126(-0.025/0)mm；所述第二上腰带尺寸为126(0/+0.04)mm。
所述第一下腰带尺寸为：123.8(-0.083/-0.043)mm；所述第二下腰带尺寸为123.8(0/+0.04)mm。
本发明上待加工缸套的夹紧模拟缸盖与气缸垫压紧缸套的方式，夹紧力的大小与实际装配压紧力相同，这样在相同的力和相同的定位下，待加工缸套发生的变形与缸套在实际装配时的大小和趋势理论上可以做到一致，珩磨加工会把压紧力带来的变形量进行修整，使整体缸孔孔径和圆度得到进一步保证，更加符合发动机实际工作过程中对直径和圆度的要求，可有效降低漏气量和机油消耗量，对提升发动机整机性能具有积极作用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明装配示意图。
图中，1-模拟缸盖；2-待加工缸套(21-第一上腰带、22-第一下腰带、23-止推台肩)；3-模拟缸体(31-第二上腰带、32-第二下腰带)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。
发动机装配后，缸套会受到缸盖螺栓预紧力施加的压力，这个压力是导致缸套变形的主要原因，缸套的变形会导致烧机油，漏气量增大，拉缸等故障，变形的大小又会受到缸体刚性，支撑肩位置，缸套定位间隙等的影响，因此缸套实际受力和变形较为复杂，要想在加工时消除这些因素导致的变形非常困难。
如图1-2所示，本发明包括以下步骤：在缸套珩磨时的夹具上设置模拟缸体3和模拟缸盖1，所述待加工缸套2上设有上腰带21和下腰带22与模拟缸体实现径向定位，所述待加工缸套上设有止推台肩23与模拟缸体实现轴向定位；根据发动机工作爆压、螺栓数量及覆盖系数计算螺栓轴向压紧力，根据螺栓轴向压紧力设置夹具上模拟缸盖压力大小，在夹具上对将待加工缸套进行实际测量，控制待加工缸套实际变形量。
夹具上模拟缸盖施加的压力大小根据发动机工作爆压、螺栓数量及覆盖系数计算螺栓轴向压紧力得到。
工作爆发压力＝工作爆压*πD2/4。
螺栓轴向压紧力＝工作爆发压力*覆盖系数*缸数。
单螺栓预紧力＝螺栓轴向压紧力/螺栓数量。
在夹具上对将待加工缸套进行实际测量，变形量控制在缸套实际变形大小的80％-85％。
加工时，将待加工缸套放在模拟缸体的缸孔内，模拟缸盖设有气缸垫压波的凸台用于压紧缸套。
所述上腰带包括设于待加工缸套上的第一上腰带21和设于模拟缸体上的第二上腰带31，所述下腰带包括设于待加工缸套上的第一下腰带22和设于模拟缸体上的第二下腰带32。
所述第一上腰带21尺寸为：126(-0.025/0)mm；所述第二上腰带31尺寸为126(0/+0.04)mm。
所述第一下腰带22尺寸为：123.8(-0.083/-0.043)mm；所述第二下腰带32尺寸为123.8(0/+0.04)mm。
本发明上待加工缸套的夹紧模拟缸盖与气缸垫压紧缸套的方式，夹紧力的大小与实际装配压紧力相同，这样在相同的力和相同的定位下，待加工缸套发生的变形与缸套在实际装配时的大小和趋势理论上可以做到一致，珩磨加工会把压紧力带来的变形量进行修整，使整体缸孔孔径和圆度得到进一步保证，更加符合发动机实际工作过程中对直径和圆度的要求，可有效降低漏气量和机油消耗量，对提升发动机整机性能具有积极作用。
应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。
在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。
用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。
在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。
应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。
此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种湿式缸套模拟加工工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：在缸套珩磨时的夹具上设置模拟缸体和模拟缸盖，所述待加工缸套上设有上腰带和下腰带与模拟缸体实现径向定位，所述待加工缸套上设有止推台肩与模拟缸体实现轴向定位；根据发动机工作爆压、螺栓数量及覆盖系数计算螺栓轴向压紧力，根据螺栓轴向压紧力设置夹具上模拟缸盖压力大小，在夹具上对将待加工缸套进行实际测量，控制待加工缸套实际变形量。
2.根据权利要求1所述的一种湿式缸套模拟加工工艺方法，其特征在于：夹具上模拟缸盖施加的压力大小根据发动机工作爆压、螺栓数量及覆盖系数计算螺栓轴向压紧力得到。
3.根据权利要求2所述的一种湿式缸套模拟加工工艺方法，其特征在于：工作爆发压力＝工作爆压*πD2/4。
4.根据权利要求2所述的一种湿式缸套模拟加工工艺方法，其特征在于：螺栓轴向压紧力＝工作爆发压力*覆盖系数*缸数。
5.根据权利要求2所述的一种湿式缸套模拟加工工艺方法，其特征在于：单螺栓预紧力＝螺栓轴向压紧力/螺栓数量。
6.根据权利要求1所述的一种湿式缸套模拟加工工艺方法，其特征在于：在夹具上对将待加工缸套进行实际测量，变形量控制在缸套实际变形大小的80％-85％。
7.根据权利要求1所述的一种湿式缸套模拟加工工艺方法，其特征在于：加工时，将待加工缸套放在模拟缸体的缸孔内，模拟缸盖设有气缸垫压波的凸台用于压紧缸套。
8.根据权利要求1所述的一种湿式缸套模拟加工工艺方法，其特征在于：所述上腰带包括设于待加工缸套上的第一上腰带和设于模拟缸体上的第二上腰带，所述下腰带包括设于待加工缸套上的第一下腰带和设于模拟缸体上的第二下腰带。
9.根据权利要求8所述的一种湿式缸套模拟加工工艺方法，其特征在于：所述第一上腰带尺寸为：126(-0.025/0)mm；所述第二上腰带尺寸为126(0/+0.04)mm。
10.根据权利要求8所述的一种湿式缸套模拟加工工艺方法，其特征在于：所述第一下腰带尺寸为：123.8(-0.083/-0.043)mm；所述第二下腰带尺寸为123.8(0/+0.04)mm。
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