CN216656307U - 缸套 - Google Patents
缸套 Download PDFInfo
- Publication number
- CN216656307U CN216656307U CN202121552710.7U CN202121552710U CN216656307U CN 216656307 U CN216656307 U CN 216656307U CN 202121552710 U CN202121552710 U CN 202121552710U CN 216656307 U CN216656307 U CN 216656307U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- area
- protrusions
- cylinder liner
- flow path
- protrusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/0009—Cylinders, pistons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/0081—Casting in, on, or around objects which form part of the product pretreatment of the insert, e.g. for enhancing the bonding between insert and surrounding cast metal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/004—Cylinder liners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F2200/00—Manufacturing
- F02F2200/06—Casting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
一种缸套,通过抑制在缸套基体的外周面与缸体的接合部分产生的空隙,提高缸套与缸体之间的接合强度。镶铸用的缸套具有基体和形成于作为该基体的外周面的基底面的多个突起,由CD=R1/PD定义的阻力系数CD为10~35%。其中,Sp是圆筒状突起区域的截面积,S0是没有突起的圆筒状外侧区域的截面积,S1是假想流路面积,P1是熔融金属的动压,ρ是熔融金属密度,U是通过可视化实验测量的圆筒状外侧区域中的熔融金属的流速,PD是动压力,SA是突起的投影面积,SB是障碍面积,R1是抗力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种缸套。
背景技术
在用于汽车用发动机的缸体中,在汽缸的内周侧配置有作为构成发动机的内部的重要功能部件之一的缸套。用于制造配置有缸套的缸体的方法之一具有如下方法:在缸体用的铸型内预先配置缸套,使铸造材料流入到铸型内,由铸造材料对缸套的外周进行镶铸。
在这种缸体的制造中,作为预先配置在铸型内的缸套,为了提高与缸体之间的接合强度,已知在缸套的外周面具有多个突起(例如参照专利文献1、2)。此外,通过在缸套基体(是指缸套中的除了突起部分以外的大致圆筒形状的缸套主体部。以下有时仅称为“基体”)的外周面设置突起,进而使该突起的形状中间变细,尝试提高缸套与缸体之间的接合强度(例如参照专利文献3)。
现有技术文献:专利文献:专利文献1:日本特开2005-194983号公报;专利文献2:日本特开2009-264347号公报;专利文献3:日本专利第6340148号。
但是,在制造缸体时,在使铸造材料流入到配置有缸套的缸体的铸型内,由铸造材料对缸套的外周进行镶铸时,铸造材料有时不能充分地遍及缸套基体的外周面的突起之间区域。特别是在使用砂型重力铸造或低压模具铸造的情况下容易发生这种现象,此外,即使在使用高压模具铸造的情况下,在缸套与相邻的缸套之间等熔融金属难以到达的部位也时常发现这种现象。如果由此在缸套外周面与缸体的接合部分产生空隙,则有时不能充分得到接合强度。
实用新型内容
因此,本实用新型的目的在于提供一种镶铸用的缸套,通过抑制在缸套基体的外周面与缸体的接合部分产生的空隙,能够提高缸套与缸体之间的接合强度。
为了解决上述课题,本发明人等对用于表现该缸套的特性的方式和数学式等进行了各种研究,其结果是,在着眼于圆筒状突起区域的截面积 Sp、圆筒状外侧区域的截面积S0、作为它们的和的假想流路面积S1、熔融金属的动压P1、动压力PD、突起的投影面积SA、障碍面积SB这样的各要素的情况下,得到了能够确定特性极其良好的缸套的见解。
基于上述见解的本实用新型的一种方式是一种镶铸用的缸套,具有基体和形成于作为该基体的外周面的基底面的多个突起,由下述数学式(5) 定义的阻力系数CD为10~35%。
·在将该缸套切成圆片的横截面中,将作为形成有突起的区域的圆筒状突起区域的截面积Sp与存在于该圆筒状突起区域的外侧的圆筒状外侧区域的截面积S0之和设为假想流路面积S1。
Sp+S0=S1···(1)
·将作为镶铸时的流体的熔融金属的动压P1设为ρU2/2(其中,ρ是熔融金属密度,U是通过可视化实验测量的圆筒状外侧区域中的熔融金属的流速)。
P1=ρU2/2···(2)
·将动压P1与假想流路面积S1的积设为动压力PD。
PD=P1×S1···(3)
·对突起的投影面积SA进行换算,求出障碍面积SB,将动压P1与障碍面积SB的积设为抗力R1。
R1=P1×SB···(4)
·将抗力R1除以动压力PD设为阻力系数CD。
CD=R1/PD···(5)
如上所述的方式着眼于突起成为熔融金属流动的阻力,从由“阻力系数”定义优选的突起分布的着眼点导出。通过根据突起密度估算浇注中的熔融金属流动(熔融金属流动性)时的“阻力系数”(或“阻力指数”),发现其优选范围。此外,通过根据伴随在熔融金属从不存在突起的区域流入到存在突起的区域时产生的流路面积缩小的收缩阻力来计算损失系数,发现其优选范围。此外,通过根据熔融金属流动时的动压计算动压力,能够规定相对于此的抗力(动压×障碍投影面积)的比率。作为基于这些情况的各种可视化实验的结果得到了如下见解:如果阻力系数大,则阻碍熔融金属流动,如果小,则熔融金属温度下降快而阻碍熔融金属流动。根据这些结果,可知优选在阻力系数CD为10~35%的情况下,砂型重力铸造或低压铸造时的熔融金属流动性改善变得更显著,缸套与缸体的界面的空隙降低,接合强度提高。当然,在高压压铸中也得到同样的效果。
在如上所述的方式的缸套中,突起的投影面积SA可以是假定为圆柱状的该突起的与该缸套的中心轴平行的轴向投影面积,也可以是从周向的切线方向观察的周向投影面积。
在如上所述的方式的缸套中,根据伴随流路面积从假想流路面积S1 向实际流路面积S2缩小而导出的流体的收缩阻力计算出的损失系数优选为0.03~0.14。
在如上所述的方式的缸套中,障碍面积SB可以由下述内容规定。
·将每单位面积的突起的数量设为NA。
·假定突起的配置相同,各突起之间的中心间距离p为相同节距,各突起向基体的径向突出。
·假定突起以与突起的中心间距离p相同的节距排列在基底面的同一圆周上。
·根据基底面的直径Db和突起的中心间距离p,计算沿周向配置在基底面上的突起数NB。
NB=πDb/p···(6)
·将突起的平均高度hav、平均直径dav和突起数NB的积设为障碍面积 SB。
SB=hav×dav×NB···(7)
根据本实用新型,能够提供一种镶铸用的缸套,通过抑制在缸套基体的外周面与缸体的接合部分产生的空隙,能够提高缸套与缸体之间的接合强度。
附图说明
图1是示意性地示出缸套与缸体的接合部的与轴向垂直的剖视图。
图2是示意性地说明本实用新型的一种实施方式中的缸套的主体部、突起区域、圆筒状外侧区域等的横截面图。
图3是示意性地示出熔融金属从假想流路面积S1向减去障碍(面积 SB)后的实际流路面积S2流动时的流路面积的变化的图。
图4是说明计算障碍面积SB时的每单位面积的突起数、突起的配置、突起的排列等的考虑方法的图。
图5是示出本实用新型的实施例1~6、比较例1~2的与缸套相关的各数值和接合强度判定的结果的表。
附图标记说明:
10···缸套;12···缸套基体(缸套的基体或主体部);12S···基底面(缸套基体的外周面);14···突起;20···缸体;A1···圆筒状突起区域;A2···圆筒状外侧区域;CD···阻力系数;D0···圆筒状外侧区域的外径或外周的直径;Db···基底面的直径;Dp···圆筒状突起区域的外径;h···突起的高度; hav···突起的平均高度;d···突起的直径;dav···突起的平均直径;NA···每单位面积的突起数;NB···沿周向配置在基底面上的突起数;P1···熔融金属的动压;PD···动压力;p···各突起的中心间距离;R1···抗力;S1···假想流路面积;S2···实际流路面积;SA···突起的投影面积;SB···障碍面积;S0···圆筒状外侧区域的截面积;Sp···圆筒状突起区域的截面积;St···突起的与高度方向垂直的截面的面积率(径向0.3mm位置的投影面积率);U···通过可视化实验测量的圆筒状外侧区域中的熔融金属的流速;W···缸套的周向; X···中心轴;ρ···熔融金属密度。
具体实施方式
下面,基于附图所示的实施方式的一个例子,对本实用新型的构成进行详细说明(参照图1~图4)。
图1示出示意性地表示缸套与缸体的接合部的剖视图。图中的下部是缸套10,上部是缸体20。缸套10包括缸套基体12和多个突起14(参照图1)。此外,图2示出缸套与缸体的横截面图(切成圆片后的图)。
缸套基体12是构成缸套10中的除了突起14以外的大致圆筒形状的缸套主体部的部分。在本实施方式中,将缸套基体12的外周面称为基底面12S,将其直径设为Db进行以下说明(参照图2)。
在基底面12S形成有多个突起14。突起14的大部分为中间变细的形状,构成缸体20的铸造材料进入到(浇注到)这些多个中间变细的突起 14之间,由此存在于缸套10的基底面12S的中间变细的突起14的顶部 (从中间变细部分到前端的部分)和缸体20通过锚固效果,实现牢固的接合。另外,在图2中,在将突起14的高度设为h的基础上,将存在多个突起14的圆筒状的区域设为“圆筒状突起区域”,由符号A1表示。圆筒状突起区域A1的外径Dp为基底面12S的直径Db加上突起高度h的2 倍的值后的大小(Dp=Db+2h)。另外,突起14的高度h的平均(突起的平均高度hav、mm)没有特别限定,通常为0.3以上,也可以为0.4以上,此外通常为0.9以下,也可以为0.7以下。突起的与高度方向垂直的截面的面积率St、突起的平均直径dav及突起的平均高度hav能够通过三维测定机等来测定。圆筒状突起区域A1的外径Dp例如能够使用游标卡尺等来测定。此时,在突起的前端部进行测定。
此外,在圆筒状突起区域A1的周围设想圆筒状外侧区域A2,将其外周的直径设为D0(参照图2)。圆筒状外侧区域A2位于存在多个突起14 的圆筒状区域的外(周)侧。图3是示意性地示出缸体20的熔融金属向从假想流路(面积S1(=Sp+So))减去障碍(面积SB)后的实际流路(面积S2)流动的情况的图。以下表示此处的考虑方法。首先,在将圆筒状外侧区域A2的流路宽度(从突起14的前端起的大小)设为α(作为一个例子在本实施方式中为0.5mm)的情况下,圆筒状外侧区域A2的外径D0的大小为D0=Dp+2α(参照图2)。此时,假想流路面积是直径Dp的圆的面积-直径Db的圆的面积与直径D0的圆的面积-直径Dp的圆的面积之和。另一方面,实际流路面积为从假想流路面积减去障碍面积SB后的面积(换言之,突起存在部分视为流路面积缩小)。此时,如果将假想流路面积和实际流路面积分别视为相同面积的“管”,则其图像如图3所示。
并且,缸套10与缸体20的接合通过使熔融金属流入到配置在铸型内的缸套10的外周面来实现。此时,根据存在于缸套基体12的基底面12S 的多个中间变细的突起14的形成状况,可能产生熔融金属未遍布突起14 之间的情况。关于这方面,在本实施方式中导入如下所述的指标,通过使它们中的阻力系数CD为规定范围内,优选为10~35%,实现特别是能够改善低压铸造时的熔融金属流动性而提高接合强度的缸套10。阻力系数 CD等以如下方式确定。
首先,在将缸套10切成圆片后的横截面中(参照图2),将作为形成有突起14的区域的圆筒状突起区域A1的截面积Sp与存在于该圆筒状突起区域A1的外侧的圆筒状外侧区域A2的截面积S0之和作为假想流路面积S1(数学式(1))。
Sp+S0=S1···(1)
此外,将作为镶铸时的流体的熔融金属的动压P1设为ρU2/2(其中,ρ是熔融金属密度,U是通过可视化实验测量的圆筒状外侧区域A2中的熔融金属的流速)(数学式(2))。另外,在本实施方式中将流速设为1m/s,但是流速本身根据铸造方法而变化。例如在铝合金的情况下,熔融金属的密度ρ约为2500kg/m3。
P1=ρU2/2···(2)
将动压P1与假想流路面积S1的积设为动压力PD(数学式(3))。
PD=P1×S1···(3)
对突起14的投影面积SA进行换算,求出障碍面积SB,将动压P1与障碍面积SB的积设为抗力R1(数学式(4))。
R1=P1×SB···(4)
将上述抗力R1除以动压力PD设为阻力系数CD(数学式(5))。
CD=R1/PD···(5)
在此,如下所述,列举突起14的投影面积SA的求出方法(考虑方法) 的例子。即,将突起14假定为圆柱状,能够作为这种情况下的该突起14 的沿与缸套10的中心轴X(参照图2)平行的轴向或周向(在图2和图4 中由符号W表示)的切线方向投影时的面积。例如,能够使用显微镜进行测定。此时,突起14的宽度在中间变细的突起14中作为顶部附近的宽度最宽的部位的尺寸,在中间未变细的突起14中作为突起高度的中央附近的尺寸。或者,作为突起14的投影面积SA能够作为根据“通过由三维测定机测定的突起14的与高度方向垂直的截面的面积率St计算出的突起 14的直径d”ד由三维测定机测定的突起14的高度h”计算出的值。另外,由三维测定机测定的突起14的截面积、直径能够在任意位置测定。例如,在测定“0.3mm位置”的情况下,只要调整“阈值”而成为“显示范围中心+阈值=0.3mm”即可。突起14的与高度方向垂直的截面的面积率St(%)相当于从缸套10的外周侧在突起14的高度方向上观察的突起 14的投影面积率。在具有中间变细的突起14中,能够作为突起前端附近的与直径极大部相当的部位的面积率。作为三维测定机能够使用基恩士制 VR-3000。
此外,障碍面积SB的求出方法的具体例如下所述。首先,将每单位面积(作为一个例子为10mm×10mm)的突起14的数量设为NA。在此,突起14的配置如六配位那样是均匀的,各突起14彼此之间的中心间距离 p是相同节距,各突起14假定向缸套基体12的径向突出(参照图4)。此外,假定突起14以与突起14的中心间距离p相同的节距沿基底面12S的周向W排列(参照图4中由矩形框表示的部分),仅考虑并列排列的一排突起14。另外,中心间距离p例如能够通过来计算。由此,根据基底面12S的直径Db和突起14的中心间距离p,计算沿周向W配置在基底面12S上的突起14的数量(突起数)NB(数学式(6))。求出突起的平均高度hav、平均直径dav和突起数NB的积作为障碍面积SB(数学式 (7))。另外,由于通过计算求出突起数NA和突起数NB,所以可以不是整数。
NB=πDb/p···(6)
SB=hav×dav×NB···(7)
另外,可以通过将作为存在于视野内的突起数(包括在边界部上的突起)-在视野的边界部上的突起数×1/2个而求出的突起数除以视野面积,计算上述每单位面积的突起数NA。
此外,在导入如上所述的求出方法时,可以考虑以下内容。
·假想流路、实际流路分别置换为管状,估算其直径(D1、D2)。
·收缩系数Cc=0.582+0.0418/(1.1-D2/D1)
·损失系数ζ=(1/Cc-1)2
(损失系数ζ的优选范围为0.03~0.14,更优选为0.05~0.13)
以下说明如上所述的缸套10的制造方法的一个例子。
作为缸套10的原材料的铸铁的组成没有特别限定,典型的是作为考虑了耐磨损性、耐烧结性及加工性的JIS FC250相当的片状石墨铸铁的组成,能够例示以下所示的组成。
C:3.0~3.7质量%
Si:2.0~2.8质量%
Mn:0.5~1.0质量%
P:0.25质量%以下
S:0.15质量%以下
Cr:0.5质量%以下
剩余部:Fe及不可避免的杂质
缸套10的制造方法没有特别限定,可以是重力铸造法,也可以是离心铸造法,但是优选采用离心铸造法,典型的是包括以下工序A~E。
<工序A:悬浊液制备工序>
工序A是以规定的比率配合耐火基材、粘结剂及水来制作悬浊液的工序。作为耐火基材典型的是使用硅藻土,但是并限于此。悬浊液中的硅藻土的含量通常为15质量%以上、35质量%以下,硅藻土的平均粒径通常为0.015mm以上、0.035mm以下。作为粘结剂,典型的是使用膨润土,但是并不限于此。悬浊液中的膨润土的含量通常为3质量%以上、9质量%以下。悬浊液中的水的含量通常为62质量%以上、80质量%以下。
<工序B:涂型剂制备工序>
工序B是向在工序A中制备的悬浊液添加规定量的表面活性剂来制作涂型剂的工序。表面活性剂的种类没有特别限定,使用阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂等已知的表面活性剂中的一种,或者组合两种以上使用。表面活性剂的配合量通常为 0.003质量%以上、0.04质量%以下。
<工序C:涂型剂涂布工序>
工序C是在成为铸型的圆筒状模具的内周面涂布涂型剂的工序。涂布方法没有特别限定,但是典型的是使用喷雾涂布。在涂布涂型剂时,优选以涂型剂的层在模具的遍及内周面整个周向形成大致均匀的厚度的方式涂布涂型剂。此外,在涂布涂型剂而形成涂型剂层时,优选通过使圆筒状模具旋转来赋予适度的离心力。此时,通过表面活性剂起作用,在涂型剂层形成用于形成中间变细的突起的凹孔。
涂型剂层的厚度优选在突起14的高度的1.3~1.8倍的范围内选择,但是并不限于此。在将涂型剂层设为该厚度的情况下,优选将铸型的温度设为300℃以下。
<工序D:铸铁浇注工序>
工序D是将铸铁浇注到具有干燥的涂型剂层的处于旋转状态的铸型内的工序。此时,熔融金属填充到在前一工序中说明的涂型剂层的具有中间变细的形状的凹孔,由此在缸套10的表面形成中间变细的突起14。另外,优选此时也赋予适度的离心力。
<工序E:取出、精加工工序>
工序E是如下工序:将制造的缸套10从铸型中取出,通过例如喷丸处理从缸套10除去缸套表面的涂型剂层。
经过上述工序,完成缸套10的制造。
在本实施方式的缸套10中,形成于缸套基体12的基底面12S的多个突起的中心间距离及突起面积率为适当的范围,因此通过使用该缸套10 并由砂型重力铸造或低压模具铸造来制造与缸体20的复合体,缸体20的熔融金属遍布缸套10的突起14之间。因此,降低了缸套10与缸体20的界面的空隙,改善了缸套10与缸体20的接合力。
另外,上述实施方式是本实用新型的优选实施的一个例子,但是并不限定于此,能够在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种变形实施。
[实施例]
下面,通过实施例对本实用新型进行更具体的说明,但是本实用新型的范围并不限定于以下的实施例。例如,在本实施方式中,说明了突起14 是中间变细的形状,但是这只是优选的一个例子。实际上多个突起14的一部分或全部有可能没有中间变细的情况,但是这并不妨碍本实用新型的应用。
在本实施例中使用的缸套10的各种物性的测定方法如下所述。
<突起的与高度方向垂直的截面的面积率St、突起的平均直径dav>
1)通过三维测定机基恩士制VR-3000以倍率25倍测量了测定视野 (12mm×9mm)中的突起14。
2)通过附属的解析软件打开测量的数据,进行了曲率校正。校正条件为二次曲面校正。
3)设定了基准面。通过区域指定在装置侧自动设定了基准面。如果设定基准面,则确定显示范围中心。显示范围中心是根据测定的缸套10 的性状自动确定的值。
4)设定了阈值。阈值的标准为突起高度的1/2到1/4左右,例如设定 0.1mm到0.3mm的值。本次以显示范围中心+阈值为0.3的方式设定了阈值。
5)浏览了测量结果。超过显示范围中心+阈值的高度、即从基底表面超过0.3mm的区域视为突起14,能够根据其数量来测量突起数量。此时,突起数量为存在于视野内的突起数(包括在边界部上的突起)-在视野的边界部上的突起数×1/2个。
6)根据测量的三维数据,计算各突起14的显示范围中心+阈值中的突起的横截面积(本例所指的“横截面积”在该例子中相当于上述0.3mm 位置的截面积)。另外,相对于突起14的轴向投影面积假定为长方形,在此导出相当于径向投影面积(大致圆形)的投影面积,通过将对它们进行了合计的突起的横截面积的合计除以测量面积,计算突起的与高度方向垂直的截面的面积率St,通过将突起的横截面积的合计除以突起数量,计算每个突起的平均面积,由此求出了突起的平均直径dav。
<突起的平均高度hav>
1)各突起高度h是显示范围中心+阈值+测量后的最大高度的合计值。将该视野中的各突起高度h的平均值设为突起的平均高度hav。另外,显示范围中心是根据测定的缸套10的性状自动确定的值,表示突起14的从缸套基体12的基底表面到基准面的高度,将基底表面视为基底面12S。阈值表示距基准面的高度,最大高度表示从显示范围中心+阈值到突起14 的前端的高度。
另外,突起14的与高度方向垂直的截面的面积率St、平均直径dav、平均高度hav是对一个缸套10测定了四个部位(四个视野)的平均值。四个部位优选为在距缸套10的两端部约20mm位置在相对的位置上分别各两个部位、以及在两端部相互错开了约90°的位置,但是并不限定于此。
实验:
·涂型剂的制备
使用以下所示的原料,制备了涂型剂。
耐火材料:硅藻土17~25质量%
硅藻土平均粒径:0.018~0.034mm
粘结剂:膨润土4~7质量%
表面活性剂:0.003~0.02质量%
水:68~79质量%
·缸套的制作
使用以下组成的熔融金属,通过离心铸造制作了各实施例及比较例的缸套。铸造的缸套的组成为:
C:3.4质量%、
Si:2.4质量%、
Mn:0.7质量%、
P:0.12质量%、
S:0.035质量%、
Cr:0.25质量%、
剩余部Fe及不可避免的杂质(JIS FC250相当)。
制作了图5中的表所示的实施例1~6、以及比较例1~2的缸套。另外,在任一个实施例中,工序C中的圆筒状模具的温度在220~280℃的范围内适当变更,并且将Gno(内衬)设为40~70G形成了涂型剂层。其中,通过在0.6~1.0mm的范围内对涂型剂层的厚度进行适当变更,适当地变更了突起的高度。此外,关于工序D以后,将Gno(浇注)设为100~ 130G、将模具温度设为200~260℃进行了铸铁的浇注。此后切断得到的铸铁制圆筒部件,对内周面进行切削加工,调整了壁厚。
由此得到的铸铁制圆筒部件的尺寸为外径Dp(包括突起的高度的外径)85mm、内径77mm、全长130mm。
另外,表中的“接合强度判定”根据从缸套与缸体的上止点附近的界面沿汽缸周向从大致八等分的部位分别切出了大致10×10mm的试验片时的缸套与缸体的界面中的有无剥离来判定。在缸套与缸体的界面空隙较多的情况下,接合强度不足而发生剥离。在此,判定A:表示剥离的试验片的数量为2个以下,判定B:表示剥离的试验片的数量为3个~6个,判定C:表示剥离的试验片的数量为7个以上。
如上所述的实施例及其结果物着眼于突起成为熔融金属流动的阻力,从由“阻力系数”定义优选的突起分布的着眼点导出。通过根据突起密度估算浇注中的熔融金属流动(熔融金属流动性)时的“阻力系数”,发现了其优选范围。此外,通过根据伴随在熔融金属从不存在突起的区域流入到存在突起的区域时产生的流路面积缩小的收缩阻力来计算损失系数,发现了其优选范围。此外,通过根据熔融金属流动时的动压计算动压力,能够规定相对于此的抗力(动压×障碍投影面积)的比率。基于这些情况的各种可视化实验的结果得到了如下见解:如果阻力系数大,则阻碍熔融金属流动,如果小,则熔融金属温度下降快而阻碍熔融金属流动。根据这些结果,可知在阻力系数CD为10~35%的情况下,优选在14~31%的情况下,重力铸造等低压铸造时的熔融金属流动性改善变得更显著,缸套与缸体的界面的空隙降低,接合强度提高。
工业实用性:本实用新型适用于缸套。
Claims (5)
1.一种缸套,其特征在于,是镶铸用的缸套,具有基体和形成于作为该基体的外周面的基底面的多个突起,由下述数学式(5)定义的阻力系数CD为10~35%,
在将该缸套切成圆片的横截面中,将作为形成有所述突起的区域的圆筒状突起区域的截面积Sp与存在于该圆筒状突起区域的外侧的圆筒状外侧区域的截面积S0之和设为假想流路面积S1,
Sp+S0=S1···(1),
将作为镶铸时的流体的熔融金属的动压P1设为ρU2/2,其中,ρ是熔融金属密度,U是通过可视化实验测量的所述圆筒状外侧区域中的所述熔融金属的流速,
P1=ρU2/2···(2),
将动压P1与假想流路面积S1的积设为动压力PD,
PD=P1×S1···(3),
对所述突起的投影面积SA进行换算,求出障碍面积SB,将动压P1与障碍面积SB的积设为抗力R1,
R1=P1×SB···(4),
将抗力R1除以动压力PD设为阻力系数CD,
CD=R1/PD···(5)。
2.根据权利要求1所述的缸套,其中,
所述突起的投影面积SA为假定为圆柱状的该突起的从与该缸套的中心轴平行的轴向或从周向的切线方向观察时的面积。
3.根据权利要求1所述的缸套,其中,
根据伴随流路面积从所述假想流路面积S1向实际流路面积S2缩小而导出的流体的收缩阻力计算出的损失系数为0.03~0.14。
4.根据权利要求2所述的缸套,其中,
根据伴随流路面积从所述假想流路面积S1向实际流路面积S2缩小而导出的流体的收缩阻力计算出的损失系数为0.03~0.14。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的缸套,其中,
所述障碍面积SB通过以下方式来规定:
将每单位面积的所述突起的数量设为NA,
假定所述突起的配置相同,各突起之间的中心间距离p为相同节距,各突起向所述基体的径向突出,
假定所述突起以与突起的中心间距离p相同的节距排列在所述基底面的同一圆周上,
根据所述基底面的直径Db和所述突起的中心间距离p,计算沿周向配置在所述基底面上的突起数NB,
NB=πDb/p···(6),
将所述突起的平均高度hav、平均直径dav和突起数NB的积设为所述障碍面积SB,
SB=hav×dav×NB···(7)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-096477 | 2021-06-09 | ||
JP2021096477A JP7514799B2 (ja) | 2021-06-09 | 2021-06-09 | シリンダライナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN216656307U true CN216656307U (zh) | 2022-06-03 |
Family
ID=77425983
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202121552710.7U Active CN216656307U (zh) | 2021-06-09 | 2021-07-08 | 缸套 |
CN202110774283.5A Pending CN113319266A (zh) | 2021-06-09 | 2021-07-08 | 缸套 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110774283.5A Pending CN113319266A (zh) | 2021-06-09 | 2021-07-08 | 缸套 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7514799B2 (zh) |
CN (2) | CN216656307U (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4429025B2 (ja) * | 2004-01-09 | 2010-03-10 | トヨタ自動車株式会社 | 鋳包み用シリンダライナ |
JP2009160594A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 鋳包み用鋳鉄部材並びにその製造方法及び鋳包み用シリンダライナ |
JP2009243386A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Toyota Motor Corp | シリンダライナおよびシリンダブロック |
JP2019000884A (ja) * | 2017-06-16 | 2019-01-10 | スズキ株式会社 | 鋳包み用部材及びシリンダブロック |
PL3779162T3 (pl) * | 2018-05-24 | 2023-07-24 | Tpr Co., Ltd. | Tuleja cylindowa do odlewanej powłoki i sposób wytwarzania bloku cylindrów |
MX2021005503A (es) * | 2020-06-24 | 2022-01-24 | Tpr Co Ltd | Camisa de cilindro para inserto de fundicion. |
-
2021
- 2021-06-09 JP JP2021096477A patent/JP7514799B2/ja active Active
- 2021-07-08 CN CN202121552710.7U patent/CN216656307U/zh active Active
- 2021-07-08 CN CN202110774283.5A patent/CN113319266A/zh active Pending
-
2023
- 2023-07-07 JP JP2023112553A patent/JP2023145495A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022188445A (ja) | 2022-12-21 |
JP7514799B2 (ja) | 2024-07-11 |
JP2023145495A (ja) | 2023-10-11 |
CN113319266A (zh) | 2021-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1711291B1 (en) | Cylinder liner for insert casting | |
US7882818B2 (en) | Cylinder liner and engine | |
CN109915273B (zh) | 圆筒部件 | |
JP5594441B2 (ja) | 複合ロールおよび圧延方法 | |
EP3315624B1 (en) | Cylindrical member made from lamellar graphite cast iron | |
CN214517524U (zh) | 铸造用气缸套筒 | |
CN216656307U (zh) | 缸套 | |
WO2019097678A1 (ja) | 鋳鉄製円筒部材および複合構造体 | |
JP6925559B1 (ja) | スパイニライナ及びその製造方法、並びに接合強度の鑑別法 | |
JP4563342B2 (ja) | シリンダライナ | |
JP7099465B2 (ja) | 成形機用シリンダ及びその製造方法 | |
JP6963576B2 (ja) | 鋳鉄部材、鋳鉄部材を含む複合部材及び鋳鉄部材の製造方法 | |
JPWO2019225038A1 (ja) | 円筒部材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |