本發(fā)明涉及一種用于將一體成型的發(fā)動(dòng)機(jī)鐵制缸套與鋁制缸體分離的方法及裝置，屬于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在鋁合金制汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鑄件中，要預(yù)先將鐵制缸套置入模具中，鑄造完成之后，缸套與周圍的鋁合金鑄成一體，即鐵制的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套和鋁制的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體一起成型。針對(duì)試制件、鑄造及加工的不良工件，都需要將鐵制缸套從鋁制缸體中分離，分別再利用缸套和鋁材料。

通常的分離方法是采用加熱使周圍鋁合金重熔，之后再取出缸。該方法因?yàn)樯婕案滋准訜嶙冃?、鋁合金中含有過多的多余元素等，使得缸套和鋁合金常常不能再利用。另外，該方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)能，經(jīng)濟(jì)性較差，作廢件還會(huì)產(chǎn)生占地成本和破壞環(huán)境等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何經(jīng)濟(jì)、方便、快速地將一體成型的發(fā)動(dòng)機(jī)鐵制缸套與鋁制缸體分離，且使分離后的缸套和缸體鋁合金材料都能再利用。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種用于將一體成型的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套與缸體分離的方法，缸套的熔點(diǎn)大于缸體，缸套鑲于缸體內(nèi)且為一體成型結(jié)構(gòu)，其特征在于，步驟為：

步驟1：給缸套內(nèi)部加熱，缸套溫度升高；熱量會(huì)從缸套傳導(dǎo)至缸體，缸體溫度也隨之升高；

步驟2：由于缸套的熔點(diǎn)大于缸體，因此缸體內(nèi)側(cè)與缸套接觸的部分會(huì)先發(fā)生熔化，此時(shí)，停止加熱；

步驟3：通過外部機(jī)械力將缸套與缸體分離即可。

優(yōu)選地，所述步驟1中，給缸套內(nèi)部加熱時(shí)，使缸套內(nèi)部各部分均勻受熱。

優(yōu)選地，所述步驟1中，給缸套內(nèi)部加熱通過電磁感應(yīng)加熱的方式實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，所述步驟2中，通過溫度傳感器測(cè)量缸套外壁的溫度，當(dāng)缸套外壁的溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，停止加熱；所述設(shè)定溫度大于缸體熔點(diǎn)溫度且小于缸套熔點(diǎn)溫度。

更優(yōu)選地，當(dāng)缸套外壁的溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，不立即停止加熱，而是經(jīng)過一定的加熱時(shí)間后再停止。

優(yōu)選地，所述步驟3中，通過機(jī)械手抓住缸套，并將缸套從缸體中抽出，實(shí)現(xiàn)缸套與缸體的分離；或通過壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，將缸套從缸體中壓出，實(shí)現(xiàn)缸套與缸體的分離。

本發(fā)明還提供了一種用于將一體成型的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套與缸體分離的裝置，缸套的熔點(diǎn)大于缸體，缸套鑲于缸體內(nèi)且為一體成型結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括

用于對(duì)缸套內(nèi)部進(jìn)行加熱，使缸套和缸體溫度均升高的加熱裝置；

用于當(dāng)缸體內(nèi)側(cè)與缸套接觸的部分發(fā)生熔化時(shí)，將缸套與缸體進(jìn)行分離的外部驅(qū)動(dòng)裝置。

優(yōu)選地，所述加熱裝置為通電感應(yīng)加熱的螺旋狀線圈。螺旋狀線圈插入鐵制的缸套之內(nèi)，高頻感應(yīng)電流在鐵制缸套內(nèi)產(chǎn)生渦流，使缸套迅速升溫，達(dá)到加熱缸套熔化其周圍的鋁合金的目的。

優(yōu)選地，所述加熱裝置為通高頻電流的直線狀的導(dǎo)體。

優(yōu)選地，所述加熱裝置為由極端互為不同電極的、可分離可連接的上部電極和下部電極構(gòu)成的導(dǎo)體。

更優(yōu)選地，所述導(dǎo)體為管材。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)體內(nèi)部通有防止導(dǎo)體自身變軟或熔化的冷卻水。

優(yōu)選地，所述外部驅(qū)動(dòng)裝置為用于抓住缸套、并將缸套從缸體中抽出的機(jī)械手。

優(yōu)選地，所述外部驅(qū)動(dòng)裝置為用于頂住缸套、并將缸套從缸體中壓出的由壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)的頂出機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，還包括用于測(cè)量缸套外壁的溫度，并當(dāng)缸套外壁的溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，使所述加熱裝置停止加熱的控制單元。所述設(shè)定溫度大于缸體熔點(diǎn)溫度且小于缸套熔點(diǎn)溫度。

優(yōu)選地，所述控制單元包括：

中央處理器；

用于測(cè)量缸套外壁的溫度的溫度傳感器；

用于將溫度傳感器所測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過濾及模數(shù)處理后發(fā)送給中央處理器的測(cè)量反饋單元；

用于根據(jù)中央處理器的指令控制所述加熱裝置啟停的開關(guān)單元。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器通過測(cè)量反饋單元連接中央處理器，中央處理器通過開關(guān)單元連接所述加熱裝置。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器所測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，中央處理器給開關(guān)單元發(fā)送關(guān)閉指令，開關(guān)單元切斷所述加熱裝置，停止給缸套加熱。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器所測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，中央處理器給開關(guān)單元發(fā)送延時(shí)關(guān)閉指令，開關(guān)單元在一段時(shí)間后切斷所述加熱裝置，停止給缸套加熱。

本發(fā)明通過對(duì)已鑄造完成的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中的缸套進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱，讓達(dá)到高溫狀態(tài)的缸套之熱量將周圍的缸體部分熔化，再通過機(jī)械力使缸套與發(fā)動(dòng)機(jī)整體分離。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的用于將一體成型的發(fā)動(dòng)機(jī)鐵制缸套與鋁制缸體分離的方法及裝置具有如下有益效果：

1、能夠使缸套在短時(shí)間內(nèi)均勻加熱；

2、分離后的缸套和缸體鋁合金材料都能再利用；

3、電磁感應(yīng)加熱裝置可以長(zhǎng)時(shí)間、反復(fù)使用；

4、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，成本較低，經(jīng)濟(jì)性好。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1提供的用于將一體成型的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套與缸體分離的裝置示意圖；

圖2為加熱裝置示意圖；(a)上部電極與下部電極分開時(shí)示意圖；(b)上部電極與下部電極連接時(shí)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

實(shí)施例1

發(fā)動(dòng)機(jī)缸套為鐵制的，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體為鋁制的，鑄鐵的熔點(diǎn)溫度是1500℃以上，鋁合金的熔點(diǎn)溫度是650℃，本發(fā)明是利用二者的熔點(diǎn)不同，實(shí)現(xiàn)二者的分離。首先給缸套內(nèi)部加熱，缸套溫度升高；熱量會(huì)從缸套傳導(dǎo)至缸體，缸體溫度也隨之升高；由于缸套的熔點(diǎn)大于缸體，因此缸體內(nèi)側(cè)與缸套接觸的部分會(huì)先發(fā)生熔化，此時(shí)，停止加熱；最后通過外部機(jī)械力將缸套與缸體分離即可。

如圖1所示，為本實(shí)施例提供的用于將一體成型的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套與缸體分離的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2所鑲的缸套1內(nèi)插入棒狀的導(dǎo)體4后，該導(dǎo)體4內(nèi)電流流過使得缸套1內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，加熱缸套1。

用于將一體成型的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套與缸體分離的裝置由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：箭頭所示垂直方向移動(dòng)導(dǎo)體4的下部電極12，垂直方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)10，箭頭所示水平方向移動(dòng)導(dǎo)體4的上部電極25，水平方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)20，垂直方向開閉門32，門機(jī)構(gòu)30，放置在架臺(tái)11上的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2。

其中，在垂直軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)10內(nèi)配置了在垂直方向可以伸縮的氣缸18，氣缸18的活塞桿17前端，通過L字狀的角鋼16安裝了底板13，通過活塞桿17的伸縮，底板13沿著導(dǎo)軌15上下移動(dòng)。

下部電極12的端部的一方插入底板13內(nèi)，下部電極12在底板13下方突出的部分連接通電板14，下部電極12可以上下移動(dòng)。另外、如圖2(a)所示，在架臺(tái)11內(nèi)，通過穿孔18a、18b下部電極12a、12b可以插入氣缸。

其次，水平方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)20配置了在水平方向可以伸縮的氣缸21，該氣缸21的活塞桿22前端通過L字狀的角鋼23安裝了底板24，通過活塞桿22的伸縮，底板24沿著導(dǎo)軌26左右移動(dòng)。

上部電極25(25a～25d，共4根)插入缸套1側(cè)面的底板24，在底板24下方突出的部分連接通電板塊28。另一方面，上部電極25的另一頭和電源電纜27接連(電源盤和電源電纜連接在圖中未畫出)。

門機(jī)構(gòu)30，配置了如箭頭所示，垂直方向可以伸縮的氣缸31，氣缸31的活塞桿32前端，通過L字狀的角鋼的連接安裝了安全門34。

另外，缸套加熱裝置3內(nèi)配置了移動(dòng)缸套1的機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)50，在機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)50內(nèi)有夾緊放置缸套1作用的手臂51和手爪52。

本裝置使用時(shí)，如下操作：

首先，圖1所示狀態(tài)開始進(jìn)行下降安全門34的操作。當(dāng)氣缸31的活塞桿32向氣缸31縮回，通過連接安裝在活塞桿32前端的角鋼33的拉動(dòng)，安全門34下降。

然后，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2放置到架臺(tái)11后，活塞桿32向上方伸出，帶動(dòng)安全門34上升，有效的防止了機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)50的手臂51進(jìn)入缸套加熱裝置3內(nèi)。

另外，如圖1，氣缸21的活塞桿22按水平方向箭頭向右延伸，通電板24沿著導(dǎo)軌26移動(dòng)。當(dāng)上部電極25移動(dòng)至下部電極12的軸的中心位置停止。(缸套1正上方位置)

接著，如圖1，氣缸18的活塞桿17按垂直方向箭頭向上縮回，活塞桿17前端連接的角鋼16的拉動(dòng)，底板13沿著導(dǎo)軌15上升。

端部固定在底板13上的下部電極12(12a～12b，共4根)也上升到如圖2(a)所示的位置，伸入缸套1(1a～1d，4個(gè)缸套)內(nèi)。如圖2(b)所示，底板13上升至下部電極12的前端與上部電極25(25a～25b)接觸的位置停止。

上部電極25a與下部電極12a連接，使得上部電極25a到下部電極12a之間可以通電。同樣下部電極12b到上部電極25b、上部電極25c到下部電極12c、下部電極12d到上部電極25d可以通電。

另外，通過通電板14，下部電極12a和下部電極12b各個(gè)端部被一起固定，下部電極12a、12b之間可以通電。同樣的，通過電板28b，上部電極25b和上部電極25c各個(gè)端部被一起固定，上部電極25c，25b之間可以通電。

如此，上部電極25a到上部電極25b的導(dǎo)體間、下部電極12b到下部電極12c的導(dǎo)體間可以互相通電。同樣，上部電極25c到上部電極25d的導(dǎo)體間可以通電。

如此，圖2(b)所示導(dǎo)體間電流可以串聯(lián)后，從電源盤(圖上未標(biāo)出)向電源電纜27a內(nèi)供給了高頻電流，高頻電流通過電源電纜27a，從上部電極25a流向下部電極12a后，電流從下部電極12a經(jīng)由通電板14a流向下部電極12b。

接著，高頻電流從下部電極12b流向上部電極25b后，從上部電極25b通過通電電纜28b流向上部電極25c。然后，上部電極25c以后，高頻電流從下部電極12d流向上部電極25d，從電源電纜27b向電源盤方向流出。

最后，高頻電流可以流過上部電極25、下部電極12之間，導(dǎo)體4(4a～4b)內(nèi)磁力線被約束。

鐵制的缸套1導(dǎo)磁率是100～1000μs，與之相對(duì)，鋁制的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2導(dǎo)磁率是1μs，二者導(dǎo)磁率差100倍以上，磁力線幾乎被缸套所遮斷而流向缸套內(nèi)。高頻電流流向電極的軸方向，電極周邊有均勻的磁力線，在缸套1的軸方向產(chǎn)生感應(yīng)電流達(dá)到加熱缸套的效果。所以，有比較穩(wěn)定的高頻感應(yīng)電流，缸套1周邊能進(jìn)行均勻加熱。

如此，導(dǎo)體4內(nèi)有高頻電流，在缸套1內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，缸套1被加熱，溫度上升。然后，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2內(nèi)鑲嵌了缸套1，缸套1發(fā)熱時(shí)會(huì)向發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2傳熱，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2也會(huì)被加熱。

然后，缸套1和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2的溫度上升，鑄鐵的熔點(diǎn)溫度是1500℃以上，與此相對(duì)的，鋁合金的熔點(diǎn)溫度是650℃，鐵制的缸套1相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2而言不會(huì)先熔化，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2會(huì)先熔化，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2的缸套1周邊會(huì)開始先熔化。通過溫度傳感器(圖上未標(biāo)出)測(cè)定缸套1事先所設(shè)定的加熱溫度，達(dá)到溫度，停止高頻電流的供給，加熱終結(jié)。

另外，上部電極25和下部電極12都是用熱傳導(dǎo)率很高的銅質(zhì)管材，為此，內(nèi)部供給冷卻水，防止導(dǎo)體4自身的溶解的裝置。

其次，氣缸18的活塞桿17向下方向伸出，帶動(dòng)底板13沿著導(dǎo)軌15下降，上部電板25移動(dòng)至圖2(a)所示的位置。

然后氣缸21的活塞桿22向左方向縮回，通電板24沿著導(dǎo)軌26移動(dòng)，下部電極12移動(dòng)至圖1所示的位置。

其次，氣缸31的活塞桿32向下方縮回至圖1所示位置，通過活塞桿32前端安裝的角鋼33的帶動(dòng)安全門34下降。然后，通過機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)50把發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2從架臺(tái)11取出，缸套裝置3的缸套1加熱結(jié)束。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2由于感應(yīng)加熱的作用缸套1的周邊開始部分或完全熔化，此刻機(jī)器人手臂51驅(qū)動(dòng)手爪52進(jìn)入缸體2上方之后，手爪52插入缸套1，將缸套鉗起拔出，扔到指定位置之后，再次進(jìn)入缸體2上方，繼續(xù)抓取第2只缸套，如此重復(fù)，直至將所有缸套取出為止。

本實(shí)施例中，至少設(shè)置三根導(dǎo)體4，導(dǎo)體4把上部電極25和下部電極12分開，上部電極25和下部電極12可分離、可連接，鄰近的上部電極25和下部電極12的基端連接不同的電極。在上部電極25和下部電極12連接狀態(tài)下，各個(gè)導(dǎo)體4被串聯(lián)。多個(gè)缸套1被安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2內(nèi)，缸套都可以在短時(shí)間內(nèi)均勻加熱。

導(dǎo)體4使用管材，內(nèi)部可以供給冷卻水，防止導(dǎo)體4自身的溶解，因此在高溫下可以加熱。另外，導(dǎo)體4可以長(zhǎng)時(shí)間、反復(fù)使用。

值得說明的是，缸套加熱裝置3的構(gòu)成，上述實(shí)施形態(tài)沒有被完全限定，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)可以按需要做適宜的變動(dòng)。如電極、通電板的形狀、配置等。

比如，上部電極25和下部電極12，可以做適宜的變動(dòng)。材質(zhì)也可不必用銅質(zhì)的，只要能使高頻電流產(chǎn)生感應(yīng)電流，換別的能使缸套加熱的材質(zhì)就行。另外，通電板14、通電板28換成銅質(zhì)或其他的材質(zhì)也可以，只要內(nèi)部能供給冷卻水。

其他的也可以做適宜的變動(dòng)。如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2內(nèi)缸套1附近熔化的時(shí)候不停止加熱，在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2全部熔化，只剩下缸套1的時(shí)候，結(jié)束加熱。

另外，不是達(dá)到所定加熱溫度立刻停止高頻電流的供給，完成加熱，可以經(jīng)過一定的加熱時(shí)間再停止高頻電流的供給。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1類似，其區(qū)別在于：加熱至缸體內(nèi)側(cè)與缸套接觸的部分發(fā)生熔化后，將缸體2整體用機(jī)器人取出，放置在旁邊的一臺(tái)壓力機(jī)上，由壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)的頂出機(jī)構(gòu)將一個(gè)或多個(gè)缸套一并壓出，實(shí)現(xiàn)缸套與缸體的分離。