專利名稱：一種鋁包容氣缸套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種汽車發(fā)動機所用氣缸體中的氣缸套，特別是ー種鋁包容氣缸套。
背景技術(shù)：
汽車發(fā)動機中所用的氣缸體，通常是由氣缸套及其外鋁套構(gòu)成，通過氣缸套內(nèi)燃燒室的燃料爆炸帶動活塞上下滑動而產(chǎn)生動力。因此，氣缸套的內(nèi)表面需要具備一定的耐磨性，而其外表面且需要具有好的咬合力，以與外鋁套牢固結(jié)合在一起，避免外鋁套脫離。對現(xiàn)有鋁包容鑄造氣缸套進行專利查新，主要的專利文獻包括[ 專利文獻I]專利號為CN02279789.0的中國專利[專利文獻2]專利號為CN201010248314.5的中國專利[專利文獻3]專利號為CN200680032466.3的中國專利(a)專利文獻I提出ー種在外周面上具有無數(shù)凸起或凹坑的氣缸套。(b)專利文獻2提出ー種在外表面熱噴涂有鋁硅粉層的氣缸套。(c)專利文獻3提出ー種具有多個突起部的外周向表面的氣缸套。氣缸體的材料必須與氣缸套表面具有充分的接觸咬合力，以得到良好的熱傳導性，從而獲得發(fā)動機的冷卻性能；同時可以減少氣缸體中孔的變形。所以，希望獲得具有改善的咬合力和接合強度的氣缸套。然而，上述專利文獻的氣缸套具有下列缺陷。(a)專利文獻I所公開的氣缸套中，可以在外周面上形成凸起或為錐形或尖釘形或凸形或球形或圓形或射環(huán)形。在這種情況下，由于形狀的不規(guī)則，用于缸套材料的熔融較難理想地填充到各涂料中的不同形狀部位，從而難以獲得較理想的凸刺，這降低了缸套材料和氣缸套之間的咬合力。(b)專利文獻2所公開的氣缸套，是新型噴涂氣缸套，包括氣缸套本體，氣缸套本體外表面熱噴涂有鋁硅粉層，該熱噴涂層能有效減少氣缸套與缸體間的孔隙缺陷，顯著提高氣缸套與機體的結(jié)合強度。但存在エ藝難以控制以及成本較高的問題。(C)專利文獻3所公開的氣缸套中，該氣缸套包括具有多個突起部的外周向表面。每個突起部具有收縮的形狀。但由于收縮部位不能準確定義，實踐聲明，其并不能獲得較好的咬合力。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供ー種鋁包容氣缸套，從而有效地提高氣缸套與鋁合金氣缸體的咬合力。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的氣缸套，其外表面具有凸刺形顆粒，該凸刺形顆粒具有向內(nèi)收縮的部分且為Q形。上述凸刺形顆粒的高度為0. 3 1.1臟。[0019]上述凸刺形顆粒的最大外徑為0. 3 2. 5mm。上述凸刺形顆粒在氣缸套外表面分布的密集度為每平方厘米15 65個。上述凸刺形顆粒在高度為0.2mm時的等高線包圍的各區(qū)域的面積比為15% 50%。上述凸刺形顆粒在高度為0.4mm時的等高線包圍的各區(qū)域的面積比為5% 35%。上述凸刺形顆粒在高度為0.4mm時的等高線包圍的各區(qū)域的面積為0.07 5. Omm o上述氣缸套外表面上每平方厘米內(nèi)只出現(xiàn)I組相連的凸刺形顆粒，且每組相連顆粒的個數(shù)為2顆。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本實用新型氣缸套的外周表面上具有Q狀凸刺形顆粒，由于凸刺形顆粒為Q狀，表面形狀為弧形，具有較大的接觸面積，且具有凹陷部，可供外鋁套填充后而提高其徑向承受能力，從而有效提高氣缸套及其外鋁套之間的咬合力，防止氣缸套脫離氣缸體。

圖1是本實用新型氣缸套的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是4種Q狀凸刺形顆粒的結(jié)構(gòu)圖；圖3是制備氣缸套的鋼模放置在旋轉(zhuǎn)裝置上的狀態(tài)示意圖；圖4 Ca)是陶瓷軟膏中活性劑微爆形成氣泡的狀態(tài)圖；圖4 (b)是陶瓷軟膏由如圖4 Ca)所示氣泡繼續(xù)微爆形成凹型空槽；圖4 (C)是陶瓷軟膏由如圖4 Ca)所示氣泡繼續(xù)微爆形成Q型空槽；圖5是制備本發(fā)明氣缸套方法的步驟圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的解釋和說明。如圖1所示，本發(fā)明所涉及氣缸套I的外表面密集分布著Q狀凸刺形顆粒2，該凸刺形顆粒具有向內(nèi)收縮的部分，即具有供外鋁套嵌入以提高凸刺形顆粒承受能力的凹陷部分。因此，有效地提高氣缸套與鋁合金氣缸體中的外鋁套的咬合力。氣缸套外表面上每平方厘米內(nèi)只出現(xiàn)I組相連的凸刺形顆粒，且每組相連顆粒的個數(shù)為2顆。Q狀凸刺形顆粒2具有以下特征A、高度為 0. 3 1. 1mm。Q狀凸刺形顆粒的高度是指相對于氣缸套的外表面的高度，是從該外表面到Q狀凸刺形顆粒最遠端的距離。如果在氣缸套存在高度小于0. 3mm的Q凸刺形顆粒的情況下，由于Q狀凸刺形顆粒的可形成性降低從而導致Q凸刺形顆粒的數(shù)目不夠，因此降低了氣缸套與鋁合金外套的咬合力。如在Q狀凸刺形顆粒的高度大于1.1mm的情況下，Q狀凸刺形顆粒的高度不均，降低了外徑的精度，并且具有收縮的部分的Q凸刺形顆粒容易斷裂，導致氣缸體容易脫離氣缸體。B、最大外徑為0. 3 2. 5_。C、在氣缸套外表面分布的密集度為每平方厘米15 65個。如在氣缸套的外表面上每平方厘米(cm2)分布少于15個的Q狀凸刺形顆粒的情況下，沒有足夠Q狀凸刺形顆粒會降低氣缸套與鋁合金外套的咬合力。如在氣缸套的外表面上每平方厘米(cm2)分布多于65個的Q狀凸刺形顆粒的情況下，因為Q狀態(tài)凸刺形顆粒之間的空間較窄，Q狀凸刺形顆?？赡軙尺B在一起，導致制成鋁合金外套的熔融金屬不能充分的包覆在Q狀凸刺形顆粒外，造成鋁合金外套和氣缸套之間產(chǎn)生間隙，從而降低了氣缸套與鋁合金外套的咬合力。A、在高度為0.2mm時的等高線包圍的各區(qū)域的面積比為15% 50%。通過用三維激光測量裝置沿Q狀凸刺形顆粒的高度方向測量外周面而得到的等高線。該等高線圖可通過三維激光掃描儀對Q狀凸刺形顆粒的高度方向測量獲得或采用激光投影儀對范圍內(nèi)均勻測量5個凸刺的0. 2mm高度位置的直徑并求其平均值山然后采用公式[(d2X3. 14/4) X顆粒數(shù)V(IOXlO) X 100%進行計算獲得。B、在高度為0.4mm時的等高線包圍的各區(qū)域的面積比為5% 35%。該等高線圖可通過三維激光掃描儀對Q狀凸刺形顆粒的高度方向測量獲得或采用激光投影儀對范圍內(nèi)均勻測量5個凸刺的0. 4mm高度位置的直徑并求其平均值山然后采用公式[(d2X3. 14/4) X凸刺數(shù)V(IOXlO) X100%進行計算獲得。高度為0. 4mm或0. 2mm的等高線指沿垂直于氣缸套外表面的方向，在距離氣缸套外表面0. 4mm和0. 2mm時的等高線。C、在高度為0. 4mm時的等高線包圍的各區(qū)域的面積為0. 07 5. 0mm2。如在每個凸刺形顆粒的面積都小于0. 07mm2的情況下，側(cè)Q凸刺形顆粒的強度會降低，生產(chǎn)時Q凸刺形顆粒易被損壞。如由一高度為0. 4mm的等高線包圍的各區(qū)域的面積都大于7. Omm2的情況下，熔融金屬澆注到模具時，該熔融金屬不能充分地提供給Q凸刺形顆粒之間的空間。這在缸體材料和氣缸套之間產(chǎn)生間隙，從而氣缸套與鋁合金氣缸體的咬合力。由一高度為0. 4mm的等高線包圍的一區(qū)域的面積比SI大于或等于5%。在通過一三維激光測量裝置沿Q凸刺形顆粒的高度方向測量外周面而得到的等聞線圖中，由一聞度為0. 2mm的等聞線所包圍的一區(qū)域的面積比S2小于等于50%。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，面積比SI和面積比S2滿足不等式SI < S2。由高度為0. 4mm的等高線包圍的區(qū)域指包含在與外周面間隔0. 4mm的ー個平面中的ー個Q凸刺形顆粒的橫截面。由高度為0.2_的等高線包圍的區(qū)域指包含在外周面間隙0.2_的一平面中的ー個Q凸刺形顆粒的橫截面。關(guān)于面積比SI如在氣缸套的面積比SI小于5%的氣缸套的情況下.與另一面積比SI大于5%的氣缸套的氣缸相比，氣缸套與鋁合金氣缸體的咬合力明顯降低。關(guān)于面積比S2如在氣缸套面子比S2大于50%氣缸套的情況下.與另一面積比S2小于等于50%氣缸套的氣缸體相比，氣缸套與鋁合金氣缸體的咬合力明顯降低。根據(jù)第二方面，該氣缸套在外周面上具有氣缸套外周表面具有密集Q凸刺形顆粒，每個Q凸刺形顆粒均具有收縮部分，該氣缸套Q凸刺形顆粒具有以下特點①高度在0. 3mm至1.1mm之間并包括0. 3mm和1.1mm ；②密度為15個/cm2至65個/cm2之間并包括15個/cm2至65個/cm2 ；③在通過一三維激光測量裝置沿Q凸刺形顆粒的高度方向測量外周面而得到的等高線中，由一高度為0. 4mm的等高線所包圍的一區(qū)域的面積比SI在5和35%之間-包括5%和 35% ；④在通過用一三維激光測量裝置沿Q凸刺形顆粒的高度方向測量外周面而得到的等高線圖中，由一高度為0. 2mm的等高線所包圍的一區(qū)域的面積比S2在15%和50%之間-包括15%和50%。因為面積比SI的上限設(shè)定為35%所以防止面積S2大于50%。因為面積比S2的下限設(shè)定為15%，所以防止面積比SI小于5%。在ー種根據(jù)所述第一方面和第二方面的氣缸套中，優(yōu)選的是滿足下列要求③和④在等高線圖中，每平方厘米內(nèi)最多可出現(xiàn)I組Q形顆粒連接，連接顆粒數(shù)量最多為2顆。④由高度為0. 4mm的等高線包圍每個區(qū)域的面積在0. 07mm2和5. Omm2之間-包括0. 07mm2和5. 0mm2n由高度為0. 4mm的等高線包圍的一區(qū)域的面積對應于包含在于外周面間隙0. 4mm的一平面仲的每個Q凸刺形顆粒的截面積。 如圖2所示，本發(fā)明所述Q狀凸刺形顆粒有4種形狀，分別為T型、P型、山丘型、柱型，分別是圖中的la、lb、lc、ld。上述各形狀在氣缸套外表面所長的比例如下表
權(quán)利要求1.一種鋁包容氣缸套，其特征在于所述氣缸套的外表面具有凸刺形顆粒，該凸刺形顆粒具有向內(nèi)收縮的部分且為Ω形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁包容氣缸套，其特征在于所述凸刺形顆粒的高度為 O. 3 L Imnin
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁包容氣缸套，其特征在于所述凸刺形顆粒的最大外徑為O. 3 2. 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁包容氣缸套，其特征在于所述凸刺形顆粒在氣缸套外表面分布的密集度為每平方厘米15 65個。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁包容氣缸套，其特征在于所述凸刺形顆粒在高度為O.2mm 時的等高線包圍的各區(qū)域的面積比為15% 50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁包容氣缸套，其特征在于所述凸刺形顆粒在高度為O.4mm 時的等高線包圍的各區(qū)域的面積比為5% 35%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋁包容氣缸套，其特征在于所述凸刺形顆粒在高度為O.4mm 時的等高線包圍的各區(qū)域的面積為O. 07 5. 0mm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋁包容氣缸套，其特征在于所述氣缸套外表面上每平方厘米內(nèi)只出現(xiàn)I組相連的凸刺形顆粒，且每組相連顆粒的個數(shù)為2顆。
專利摘要本實用新型公開了一種鋁包容氣缸套，該氣缸套的外表面具有凸刺形顆粒，該凸刺形顆粒具有向內(nèi)收縮的部分且為Ω形。本實用新型氣缸套的外周表面上具有Ω狀凸刺形顆粒,由于凸刺形顆粒為Ω狀，表面形狀為弧形，具有較大的接觸面積，且具有凹陷部，可供外鋁套填充后而提高其徑向承受能力，從而有效提高氣缸套及其外鋁套之間的咬合力，防止氣缸套脫離氣缸體。
文檔編號F16J10/04GK202884001SQ20122064731
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者何韶, 郭浩研, 李維明, 陳宇 申請人:廣東肇慶動力技研有限公司