DE3614185A1 - METHOD FOR THE PRODUCTION OF HIGH-QUALITY LIFTING VALVES FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents
METHOD FOR THE PRODUCTION OF HIGH-QUALITY LIFTING VALVES FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINESInfo
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- DE3614185A1 DE3614185A1 DE19863614185 DE3614185A DE3614185A1 DE 3614185 A1 DE3614185 A1 DE 3614185A1 DE 19863614185 DE19863614185 DE 19863614185 DE 3614185 A DE3614185 A DE 3614185A DE 3614185 A1 DE3614185 A1 DE 3614185A1
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/02—Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
- F01L3/04—Coated valve members or valve-seats
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
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- B23P15/002—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass valves or valve housings poppet valves
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochbeanspruchbaren Hubventilen für Brennkraftmaschinen, insbesondere zur Herstellung von Auslaßventilen.The invention relates to a method for producing heavy duty lift valves for internal combustion engines, especially for the production of exhaust valves.
Hubventile für Brennkraftmaschinen unterliegen hohen mechanischen und thermischen Beanspruchungen. Hinzu treten hohe Anforderungen an Verschleißfestigkeit, Wärmeleitvermögen und Korrosionsbeständigkeit gegen chemische Einflüsse durch die Verbrennungsprodukte. Während für die Einlaßventile keine so großen Anforderungen an den Werkstoff gestellt werden, verlangt das hohen Temperaturen ausgesetzte Auslaßventil eine große Warmfestigkeit, die durch Stahllegierungen mit Cr, Si, Ni, Mo oder Mn erreicht wird. Da kein Stahl allen für das Auslaßventil wünschenswerten Eigenschaften genügt, ist man zu konstruktiven Maßnahmen an besonderen Stellen der Ventile gezwungen.Lift valves for internal combustion engines are subject to high mechanical and thermal stresses. Step in high demands on wear resistance, thermal conductivity and corrosion resistance to chemical influences through the combustion products. While for the intake valves no such great demands were placed on the material high temperatures Exhaust valve a great heat resistance, which by Steel alloys with Cr, Si, Ni, Mo or Mn is achieved. Since no steel is all desirable for the exhaust valve Characteristics are sufficient, one is to constructive measures forced at special points of the valves.
So sind beispielsweise Lösungen bekannt, die eine vollständige
oder partielle Beschichtung von Hubventilen
mittels Explosivplattierung von vorgeformten und der
Hubventilkontur angepaßten Blechen bzw. Formkörpern zum
Inhalt haben.
Informationsquellen: DE-PS 26 53 729, B 23 P 3/09;
DD-PS 2 16 187, B 23 K 20/08.For example, solutions are known which contain a complete or partial coating of globe valves by means of explosive plating of preformed sheets or shaped bodies which are adapted to the globe valve contour.
Sources of information: DE-PS 26 53 729, B 23 P 3/09; DD-PS 2 16 187, B 23 K 20/08.
Diese Lösungen weisen verschiedene Nachteile auf:
- Für den Plattiervorgang sind teure und komplizierte
Vorrichtungen notwendig.
- Eine sichere Beherrschung des Plattiervorganges
ist auf Grund der Hubventilgeometrie sehr schwierig.
- Die Auflage- bzw. Formkörper sind schwer herzustellen,
da die Innenkontur im wesentlichen der Hubventilgeometrie
entsprechen muß.These solutions have several disadvantages:
- Expensive and complicated devices are necessary for the plating process.
- Mastering the plating process is very difficult due to the valve geometry.
- The support or molded body are difficult to manufacture because the inner contour must essentially correspond to the stroke valve geometry.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von hochbelastbaren Hubventilen für Brennkraftmaschinen aufzuzeigen, mit dem es möglich ist, oberflächenveredelte Hubventile einfach und kostengünstig herzustellen.The aim of the invention is to provide a process for the production of heavy duty lift valves for internal combustion engines to show with which it is possible to refine surfaces It is easy and inexpensive to manufacture globe valves.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von hochbelastbaren Hubventilen für Brennkraftmaschinen zu entwickeln, mit dem es möglich ist, die gefährdeten Zonen der Hubventile unter Vermeidung von geometrisch komplizierten Auflage- bzw. Formkörpern mit einer Beschichtung zu versehen.The object of the invention is a method for the production of heavy duty lift valves for internal combustion engines with which it is possible to develop the vulnerable Zones of the globe valves avoiding geometric complicated support or moldings with a Coating.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der zylindrische Rohling an einem Ende mit einer ebenen Platte und/oder dessen Mantelfläche mit einem weitgehend hohlzylindrischen, aus einer hochwarm- und verschleißfesten Werkstoffschicht oder aus in radialer und/oder axialer Richtung mehreren Werkstoffschichten unterschiedlicher metallischer Zusammensetzungen bestehenden Formkörper beschichtet und dann einem Umformungsprozeß unterzogen wird, indem durch Materialreckung oder Materialhäufung Birne und Schaft vorgeformt werden, die dann im Gesenk ausgeschmiedet und danach spanend fertigbearbeitet werden.According to the invention the object is achieved in that the cylindrical blank at one end with a flat plate and / or its outer surface with a largely hollow cylindrical, from a highly heat and wear resistant Material layer or in radial and / or axial Direction of several layers of material different Metallic compositions existing molded body coated and then subjected to a forming process is by stretching or accumulating material Pear and stem are preformed, which are then drop forged and then finished machining.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann der zylindrische Rohling über die Länge der Mantelfläche vollständig oder partiell beschichtet werden. Außerdem kann die Beschichtung des Rohlings formschlüssig, vorzugsweise durch Aufschrumpfung des Formkörpers, oder stoffschlüssig, vorzugsweise durch Explosivplattierung erfolgen. Damit entfallen für den Plattiervorgang teure und komplizierte Vorrichtungen, wie sie sonst zur Aufbringung der Auflage- bzw. Formkörper auf das Hubventil notwendig wären.In one embodiment of the invention, the cylindrical Blank completely over the length of the lateral surface or partially coated. In addition, the Coating of the blank, preferably by shrinking the molded body, or integrally, preferably done by explosive plating. This eliminates the need for expensive and complicated plating processes Devices such as those normally used for application the support or molded body on the globe valve is necessary would be.
Somit ist auch eine sichere und jederzeit reproduzierbare metallische Verbindung zwischen dem Rohling und dem hohlzylindrischen Formkörper gegeben, da geometrisch komplizierte Auflagekörper, die teuer herzustellen sind und außerdem den Plattiervorgang schwierig gestalten, wegfallen.This is also a safe and reproducible at any time metallic connection between the blank and the hollow cylindrical Shaped body given because geometrically complicated Support body that are expensive to manufacture and also make the plating process difficult, omitted.
Darüber hinaus besteht ein wesentlicher Vorteil darin, bewährte Herstellungsverfahren für Hubventile ohne Einschränkung anwenden zu können, da anstelle des üblichen, aus Stangenmaterial zugeschnittenen Rohlings lediglich ein bereits mit Beschichtung versehener Rohling zum Einsatz gelangt.In addition, a major advantage is proven Manufacturing process for globe valves without restriction to be able to apply because instead of the usual blank cut from bar stock only an already coated blank is used reached.
Die erfindungsgemäße Lösung soll anhand von zwei Ausführungsbeispielen erläutert werden.The solution according to the invention is based on two exemplary embodiments are explained.
Im ersten Beispiel wird ein zylindrischer Rohling, der aus dem Werkstoff X 45 CrNiW 18.9 besteht und ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 10 : 1 aufweist, mit einem dickwandigen Rohr der Werkstoffzusammensetzung X 6 NiCrTiAl 75.20 auf seiner gesamten Länge der Mantelfläche vollständig unter Einbeziehung einer Stirnfläche explosiv beschichtet. Danach schließt sich die Ventilausformung durch Materialreckung mittels Feinschmiedens an, und zwar so, daß ein Teil des Rohlings im Bereich der plattierten Stirnfläche den ursprünglichen Außendurchmesser des zylindrischen Rohlings beibehält. Die somit ausgebildete Birne wird nunmehr nach Erwärmung auf Umformtemperatur zum Ventilteller ausgeschmiedet. Anschließend werden Ventilteller und Schaft einer spanenden Endbearbeitung unterzogen.In the first example, a cylindrical blank, the consists of the material X 45 CrNiW 18.9 and a ratio from length to diameter of 10: 1, with a thick-walled tube of material composition X 6 NiCrTiAl 75.20 along its entire length of the outer surface completely including an end face explosively coated. The valve formation then closes through material stretching by means of fine forging in such a way that part of the blank in the area of plated face the original outer diameter of the cylindrical blank. The thus trained Pear is now heated to the forming temperature forged to the valve plate. Then valve plates and shaft are subjected to machining finishing.
Im zweiten Beispiel wird der zylindrische Rohling, der ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 50 : 1 aufweist und aus dem Werkstoff X 45 CrNiW 18.9 besteht, auf seiner halben Länge um den doppelten Betrag des explosiv aufzuplattierenden Rohres im Durchmesser abgearbeitet.In the second example, the cylindrical blank, the has a length to diameter ratio of 50: 1 and consists of the material X 45 CrNiW 18.9 its half length by twice the amount of the explosive processed tube in diameter.
Danach erfolgt das Explosivplattieren des aus dem Werkstoff X 6 NiCrTiAl 75.20 bestehenden Rohres auf den vorbereiteten zylindrischen Rohling. Das Rohr weist hierbei eine Wanddicke von ca. 5 mm auf, wobei der Innendurchmesser des Rohres der Summe des Durchmessers des bearbeiteten Teils des zylindrischen Rohlings und der doppelten Wanddicke des Rohres entspricht.The explosive plating of the material then takes place X 6 NiCrTiAl 75.20 existing pipe on the prepared cylindrical blank. The pipe points here a wall thickness of about 5 mm, the inside diameter of the pipe the sum of the diameter of the machined Part of the cylindrical blank and double Wall thickness of the pipe corresponds.
Durch Materialanhäufung im plattierten Teilbereich wird mittels Elektrotauchung die Birne vorgeformt, die dann, nach nochmaliger Erwärmung auf Umformtemperatur, zum Ventilteller im Gesenk ausgeschmiedet wird. Als letzter Bearbeitungsschritt schließt sich ein Überdrehen von Schaft und Ventilteller an.Due to material accumulation in the clad section pre-shaped the bulb by means of electro-immersion, which then, after reheating to the forming temperature, for Valve disc is forged in the die. As last one Processing step includes overturning Stem and valve plate.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
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| DD27950285A DD239961A1 (en) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | METHOD FOR PRODUCING HIGH-APPLY LIFTING VALVES FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
Publications (1)
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| DE3614185A1 true DE3614185A1 (en) | 1987-02-19 |
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Family Applications (1)
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Also Published As
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| DD239961A1 (en) | 1986-10-15 |
| GB2178982B (en) | 1989-08-02 |
| GB8612823D0 (en) | 1986-07-02 |
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Legal Events
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