CN85108421B - 活塞环制造方法 - Google Patents
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Abstract
制造有上斜外表面活塞环10的方法，其外表面下棱角倒棱为0.1毫米甚至更小，以减少内燃机发动机燃烧气体泄漏，该方法由以下四个步骤组成：不对称切削外表面上、下棱角，下棱角16倒棱可小于上棱角14；在外表面镀耐磨层20；将外表面12磨成上斜面和将下棱角磨成锐角；抛光外表面12，沿着活塞环的外表面生成线和底面的辐射线，将下棱角16倒棱，倒棱尺寸为0.1毫米或更小。
Description
本发明是关于内燃机用的那种有上斜外表面活塞环的制造方法，特别是关于减少外表面下棱角倒棱尺寸的方法。
所谓的锥形活塞环主要用于现代高速内燃发动机上。其外表面稍微向上倾斜与气缸壁滑动配合。上斜外表面与气缸壁有相对小的接触面，从而增加了平面压力，改善了磨合性能，因此油耗和漏气可在短时间的磨合运转内稳定。此外，外表面上斜不仅在活塞上行程中形成适度的油膜，而且在下行程时，刮掉多余的油。
通常上斜外表面的下棱角为锐角的要经过倒棱。否则，这锐角不是划伤了自身就是划伤相对的气缸壁。在上斜外表面镀硬性铬耐磨层时，下的棱角有时倒棱约0.2毫米以防气缸壁划成深痕。
然而，上斜外表面的下棱角倒棱尺寸要求越小越好，即0.1毫米甚至更小以使燃烧气的泄漏量减至最低。
有一些方法能使锥形活塞环外表面下棱角倒棱尺寸0.1毫米甚至更小。
已知方法之一有以下步骤：在活塞环外表面用切削工具倒棱，然后在其外表镀耐磨层，最后斜磨耐磨层成上斜面，如图6a、6b和6c所示。当第一步用切削工具切削不能制成所要求的小倒棱时，再磨活塞环底面以缩小下棱角倒棱尺寸。
已知的另一个方法有以下步骤：在活塞环外表镀耐磨层；然后斜磨耐磨层成带锐角的上斜面；最后下棱角以磨削方法倒棱，如图7a、7b和7c所示。
第一个方法有个问题：由于耐磨层厚度和斜磨量难以确定，因此最后加工成的活塞环尺寸有些参差不齐，再研磨活塞环底面，这样成本高，不适于大批生产。
另一个已知方法也有另一个问题：只靠最后一步磨削工序达到最小倒棱尺寸是昂贵而困难的。
本发明旨在解决如上所述的问题并提供一种制造那种有上斜外表面，其下面棱角倒棱为0.1毫米甚至更小的活塞环的方法。
按照本发明，制造活塞环的方法包括：第一步，用机加工的方法切削活塞环外表面，使其外表面具有上、下坡口棱角，下坡口棱角可小于上棱角；第二步，在外表面镀耐磨层；第三步，把外表面磨成上斜面和将下棱角磨成锐角；第四步，抛光下棱角以便使下棱角形成一个极小的倒棱。如果需要，第四步抛光后，再研磨外表面。
本发明的主要优点是：易于批量生产那种有上斜面而其下棱角倒棱0.1毫米或更小的活塞环。使用有挠性精加工能力的抛光机制得极小的倒棱尺寸。按本发明的方法制造的活塞环有效的减少了燃烧气体经倒棱下棱角的泄漏。
以下参照附图详细介绍实施本发明的一种方法，它只是一个特殊的实施例，其中：
图1至4是本发明方法的第一至第三步中，放大的活塞环的部分截面图。
图5是本发明方法的第四步中活塞环的正视图。
图6a至6c表示巳知方法的连续各步骤中放大的活塞环部分截面图，而
图7a至7c表示另一个巳知方法的连续各步骤中与6a至6b相似的放大的活塞环部分截面图。
参照图1，它表示本发明的第一步，用切削工具18切削活塞环10，把外表面12加工成具有不对称的上、下坡口棱角14、16，下坡口棱角16小于上坡口棱角14。坡口棱角要使在下一步镀层时，硬性铬的耐磨层能紧紧地附在外表面上。在镀层后，上、下两个坡口棱角也便于将工件分离。各个坡口棱角的尺寸是根据耐磨层厚度和其后斜磨量确定的。最好下棱角16尺寸是上棱角14的-。
参照图2，它表示第二步，镀层。将硬性铬的耐磨层20镀在外表面12上。
参照图3，它表示第三步，磨斜度。将耐磨层20的外表面12磨成上斜面，同时将下棱角16磨成锐角。
参照图4，它表示最后一步，抛光。用抛光轮22将外表面12抛光，使下棱角16略微倒棱。由于抛光轮的挠性和精密磨削能力，当抛光轮22转动并压在活塞环上时，能紧贴在活塞环10的底面而倒圆了下棱角16。导致从由上斜面12的生成线和底面13的辐射线确定的锐角出发，沿着该生成线和辐射线将下棱角16倒棱0.1毫米甚至更少。
如果需要，抛光后随之进行常规研磨，以改善与气缸壁的配合。
活塞环毛坯由铸铁铸成，并进行第一步-切削，如图1所示，将毛坯加工成直径为137毫米，轴向宽度为3.5毫米和径向宽度为5.4毫米的活塞环。用切削工具将外上棱角加工成半径为0.35毫米的倒角并将外下棱角加工成半径为0.15毫米的倒角。
然后，在第二步-镀层时，将活塞环的外表面镀上0.23毫米的硬铬层，如图2所示。
在第三步-磨斜度时，将镀过的外表面上棱角磨去0.13毫米并将下棱角磨去0.09毫米，以达到锥角为50′，如图3所示。
将经过第三步加工的活塞环10像圆筒似地轴向并列在一起安装到抛光机上。当抛光轮转动，并作横向进给时，压在以与抛光轮反向转动的圆筒似的活塞环上。第四步的抛光按以下参数进行：
活塞环转速 330转/分
抛光轮转速 1500转/分
抛光轮横向速度 10毫米/秒
抛光材料：含矶的非编织物
本抛光工序倒圆了外下棱角，倒角尺寸从活塞环底面的辐射线和外表面生成线构成的锐角起，沿外表面的生成线为0.07毫米和沿底面的辐射线为0.05毫米。
最后对外表面进行研磨，结果使外表面的下棱角倒角尺寸从活塞环外精加工面的生成线与底面辐射线的延长线相交的锐角出发，沿精加工外表面为0.04毫米并从同一锐角出发沿底面辐射线为0.03毫米。
Claims (2)
1.一种制造具有上斜外表面(12)的活塞环的方法，包括
第一步，在上述外表面(12)上不对称切削上、下棱角(14)、(16)，上述下棱角(16)可以小于上棱角(14)；
第二步，在上述外表面(12)上镀耐磨层(20)；
第三步，将上述外表面(12)磨成上斜面和将上述下棱角的磨成锐角；
其特征是：
第四步，抛光上述外表面使上述下棱角的有轻微的倒棱，使从活塞环(10)底面(13)的辐射线和上述上斜外表面(12)的生成线构成的锐角出发，沿着上述生成线和辐射线的倒棱尺寸为0.1毫米甚至更小。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是第四步还包括抛光后，研磨上述外表面(12)。
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