專利名稱：一種高硅稀土鋁合金汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高硅稀土鋁合金汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸套。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世紀(jì)，汽車(chē)的發(fā)展面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的能源、公害和安全的三大問(wèn)題，對(duì)于汽車(chē)工業(yè)來(lái)講，節(jié)約能源和減少汽車(chē)尾氣排放最有效的辦法就是減輕汽車(chē)自身質(zhì)量，而鋁合金材料就是輕質(zhì)材料中的首選。但由于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的缸筒內(nèi)壁要承受高壓氣體和活塞工作時(shí)產(chǎn)生的摩擦力以及由于高溫氣體引起的熱應(yīng)力，因此，現(xiàn)有技術(shù)一般在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的內(nèi)壁鑲?cè)刖哂休^高強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度的缸套，為了有效保證缸套與缸體之間的結(jié)合強(qiáng)度，一般采用缸套的外周面上間隔分布有環(huán)形凹槽，缸體的缸筒內(nèi)周面上間隔分布有與缸套的外周面上間隔分布的環(huán)形凹槽形狀位置相對(duì)應(yīng)并結(jié)合的環(huán)形凸臺(tái)，如申請(qǐng)?zhí)枮?CN200920353052. 1的實(shí)用新型專利就采用這樣的結(jié)構(gòu)，但是，這種間隔分布的環(huán)形凹槽和與之對(duì)應(yīng)的環(huán)形凸臺(tái)的不足之處在于，在將缸套鑄造在缸體內(nèi)時(shí)，缸套與缸體之間的結(jié)合面小，缸套和缸體接觸面積只能達(dá)到80%以內(nèi)，因而結(jié)合強(qiáng)度較低，此外，為了解決缸體和缸套的結(jié)合部屬于兩種金屬容易造成高溫時(shí)缸體和缸套粘合不緊密，會(huì)使缸套在工作中產(chǎn)生變形現(xiàn)象，以及兩種金屬傳熱系數(shù)不同，會(huì)使缸體熱應(yīng)力增加，使發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性降低的問(wèn)題，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200620001865. 0的實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種金剛石膜發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套及活塞環(huán)，該實(shí)用新型是在氣缸套本體的內(nèi)表面上鍍有一層金剛石薄膜層，而活塞環(huán)本體的外表面上也鍍有一層金剛石薄膜層，所述金剛石薄膜層將氣缸套本體整個(gè)內(nèi)表面和活塞環(huán)本體整個(gè)外表面均勻包覆，以便使氣缸內(nèi)活塞環(huán)和氣缸套之間的摩擦減輕，降低磨損消耗，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，但這份申請(qǐng)并沒(méi)有解決好缸套與缸體之間的結(jié)合強(qiáng)度的問(wèn)題，而且工藝較復(fù)雜。本申請(qǐng)人在CN200810013125. 2專利中公開(kāi)了 “一種高硅鋁合金及其制備方法”， 采用該專利提供的高硅鋁合金可以直接制造出不需要鍍層的缸套，但是，由于鑄造Ai-Si 合金中的Si相在自然生產(chǎn)條件下會(huì)長(zhǎng)成塊狀或片狀的脆性相，容易降低高硅鋁合金的強(qiáng)度和塑性，由于缸體中的缸套內(nèi)壁與活塞接觸面摩擦力系數(shù)較大，為了增加潤(rùn)滑效果，工作中潤(rùn)滑油的消耗較大，一但缺少潤(rùn)滑油，缸體容易爆缸。因此，本申請(qǐng)人又在專利申請(qǐng)?zhí)枮?201020559946. 9中提出了“高硅稀土鋁合金汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體”，由于不需要缸套，不存在缸體與缸套間的配合強(qiáng)度問(wèn)題。但是，對(duì)大多數(shù)生產(chǎn)缸體的企業(yè)來(lái)說(shuō)，仍然需要配套缸套，這就提出了用高硅稀土鋁合金生產(chǎn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的課題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是，克服現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)缸套技術(shù)的不足之處，提供具有高強(qiáng)度和較好耐磨性的一種高硅稀土鋁合金汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸套。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括采用高硅稀土鋁合金材料鑄造的缸套，所述缸套具有缸套外壁和缸套內(nèi)壁，在缸套外壁上中間段加工有寬距鎖緊槽，在缸套外壁上兩端留有7 15毫米空白段，在缸套外壁上兩端空白段與中間段之間加工有窄距鎖緊槽。所述寬距鎖緊槽和兩端窄距鎖緊槽均為鋸齒型螺旋鎖緊槽，寬距鎖緊槽螺距為 4 6毫米，寬距鎖緊槽齒深為0. 2毫米，寬距鎖緊槽V形齒的夾角為130°，窄距鎖緊槽螺距為2. 2 3. 8毫米，窄距鎖緊槽齒深為0. 2毫米，窄距鎖緊槽V形齒的夾角為95°。所述缸套的壁厚為2 5毫米。與現(xiàn)有技術(shù)比，本實(shí)用新型具有以下有益效果(1)由于采用鋸齒型螺旋鎖緊槽形狀，增大了缸套的外表面與缸體的內(nèi)表面的接觸面積，在將缸套鑄造在缸體內(nèi)時(shí)，鎖緊槽的棱角和表面被輕微溶解，整個(gè)接觸表面產(chǎn)生微量的凹凸使缸套和缸體結(jié)合為一體，與現(xiàn)有技術(shù)同等產(chǎn)品相比，同行鑄造的缸套和缸體接觸面積只能達(dá)到80%以內(nèi)，本實(shí)用新型鑄造后的產(chǎn)品試驗(yàn)結(jié)合表明，結(jié)合面積達(dá)92%-96%， 因而結(jié)合面積大，結(jié)合強(qiáng)度高。(2)由于采用高硅稀土鋁合金制造，其摩擦系數(shù)小于鑄鐵3倍，高硅稀土鋁合金的性能使工作中缸套內(nèi)壁能夠形成油膜，提高潤(rùn)滑性能，不需要對(duì)缸套內(nèi)壁進(jìn)行任何涂鍍處理，可降低摩擦阻力，缸套的安全性與可靠的耐磨性和較低的摩擦系數(shù)，能夠保證缸套內(nèi)壁承受高壓氣體和摩擦力，并且必免了傳統(tǒng)的缸套內(nèi)壁涂鍍處理對(duì)環(huán)境所造成的污染。(3)由于本實(shí)用新型在缸體外壁上采用了不等距鋸齒型螺旋鎖緊槽，在缸套與缸體的工作狀態(tài)下，加速了熱量?jī)?nèi)部向外擴(kuò)散所產(chǎn)生的傳熱系數(shù)，因而散熱效果好。(4)由于本實(shí)用新型缸套的壁厚較薄，所以，缸套重量輕，安裝在缸體上可使缸體總重量減輕，可降低油耗，采用常規(guī)的鑄造工藝即可完成鑲鑄過(guò)程，制造工藝簡(jiǎn)單，制造成本低，且運(yùn)行中可靠性高。

[0013 [0014 [0015 [0016 [0017 [0018 [0019 [0020 [0021 [0022 [0023 [0024 [0025 [0026 [0027 [0028
圖1是本實(shí)用新型的主視圖； 圖2是圖1是左視圖； 圖3是本實(shí)用新型的剖面圖； 圖4是圖3的II部放大圖； 圖5是圖3的I部放大圖。 圖中
1.缸套外壁
2.寬距鎖緊槽， 寬距鎖緊槽螺距，
a2。寬距鎖緊槽齒深， α.寬距鎖緊槽V形齒的夾角
3.窄距鎖緊槽，
bL窄距鎖緊槽螺距， b2.窄距鎖緊槽齒深， β.窄距鎖緊槽V形齒的夾角。
4.缸套內(nèi)壁。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖提供本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括采用高硅稀土鋁合金材料鑄造的缸套，所述缸套具有缸套外壁1和缸套內(nèi)壁4，缸套的壁厚為2 5毫米，在缸套外壁1上中間段加工有寬距鎖緊槽2，在缸套外壁1上兩端留有7 15毫米空白段，在缸套外壁1上兩端空白段與中間段之間加工有窄距鎖緊槽3，如圖1和圖3、圖4、圖5所示，所述寬距鎖緊槽2和兩端窄距鎖緊槽3均為鋸齒型螺旋鎖緊槽，寬距鎖緊槽螺距％為4 6毫米，寬距鎖緊槽齒深％為0. 2毫米，寬距鎖緊槽V形齒的夾角α為130°，窄距鎖緊槽螺距 Id1為2. 2-3. 8毫米，窄距鎖緊槽齒深I(lǐng)D2為0. 2毫米，窄距鎖緊槽V形齒的夾角β為95°。使用時(shí)，將本實(shí)用新型缸套鑄造在缸體內(nèi)，由于采用鋸齒型螺旋鎖緊槽形狀，增大了缸套的外表面與缸體的內(nèi)表面的接觸面積，在將缸套鑄造在缸體內(nèi)時(shí)，鎖緊槽的棱角和表面被輕微溶解，整個(gè)接觸表面產(chǎn)生微量的凹凸使缸套和缸體結(jié)合為一體。所述高硅稀土鋁合金采用本申請(qǐng)人在專利申請(qǐng)?zhí)枮?01020559946.9或 201010505945. 0中公開(kāi)的材料配方。
權(quán)利要求1.一種高硅稀土鋁合金汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，包括采用高硅稀土鋁合金材料鑄造的缸套， 所述缸套具有缸套外壁(1)和缸套內(nèi)壁(4)，其特征在于，在缸套外壁(1)上中間段加工有寬距鎖緊槽(2)，在缸套外壁(1)上兩端留有7 15毫米空白段，在缸套外壁(1)上兩端空白段與中間段之間加工有窄距鎖緊槽(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高硅稀土鋁合金汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，其特征在于，所述寬距鎖緊槽(2)和兩端窄距鎖緊槽(3)均為鋸齒型螺旋鎖緊槽，寬距鎖緊槽螺距( )為4 6毫米，寬距鎖緊槽齒深( )為0. 2毫米，寬距鎖緊槽V形齒的夾角(α )為130°，窄距鎖緊槽螺距(b》為2. 2 3. 8毫米，窄距鎖緊槽齒深(b2)為0. 2毫米，窄距鎖緊槽V形齒的夾角 (β )為 95°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種高硅稀土鋁合金汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，其特征在于，所述缸套的壁厚為2 5毫米。
專利摘要一種高硅稀土鋁合金汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，克服了現(xiàn)有缸套結(jié)構(gòu)在將缸套鑄造在缸體內(nèi)時(shí)，缸套與缸體的結(jié)合面小,結(jié)合強(qiáng)度較低，以及在缸套內(nèi)表面增加涂層工藝較復(fù)雜的問(wèn)題，特征是采用高硅稀土鋁合金材料鑄造缸套，在缸套外壁上加工有鋸齒型螺旋鎖緊槽，有益效果是，缸套重量輕，且增大了缸套的外表面與缸體內(nèi)表面的接觸面積，在將缸套鑄造在缸體內(nèi)時(shí)，鎖緊槽的棱角和表面被輕微溶解，整個(gè)接觸表面產(chǎn)生微量的凹凸使缸套和缸體結(jié)合為一體，結(jié)合面積達(dá)92%-96%，且不需要對(duì)缸套內(nèi)壁進(jìn)行任何涂鍍處理，就能達(dá)到汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的安全、可靠的耐磨性和較低的摩擦系數(shù)，能夠保證缸套內(nèi)壁承受高壓氣體和摩擦力，并必免了傳統(tǒng)的缸套內(nèi)壁涂鍍處理對(duì)環(huán)境所造成的污染。
文檔編號(hào)F02F1/00GK202165173SQ201120277510
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者張?zhí)┤A, 張立峰, 房有利, 朱昱 申請(qǐng)人:營(yíng)口華潤(rùn)有色金屬制造有限公司