一种毛刺状铸入式气缸套制造技术

本发明专利技术提供一种毛刺状铸入式气缸套，其通过镶铸工艺铸入至气缸体的孔中，并在外周面上具有多个毛刺

【技术实现步骤摘要】
一种毛刺状铸入式气缸套


[0001]本专利技术涉及一种气缸套，具体涉及一种毛刺状铸入式气缸套
。

技术介绍

[0002]气缸套是一个圆筒形零件，安装于气缸体的孔中，并由气缸盖压紧固定
。
在内燃机的工作过程中，气缸套的内表面受高温高压燃气直接作用，并始终与活塞环及活塞裙部发生高速滑动摩擦，气缸套的外表面与冷却装置可导热地接触，从而使气缸套在较大的温差下产生严重的热应力
。
此外，活塞的侧推力不仅会加剧气缸套内表面的摩擦，还会在改变方向时撞击气缸套
。
[0003]为满足上述工作条件，气缸套需要具有足够的强度
、
刚度
、
耐热性能和耐磨性能，还应有良好的润滑和冷却
。
针对于此，传统的气缸套和气缸体采用铸铁材料制成，在装配过程中，气缸套通过过盈配合装在气缸体的孔中，从而提高气缸套与气缸体的连接强度和导热系数
。
[0004]然而，随着节能环保的要求不断提高，汽车内燃机的轻量化也势在必行，这不但能降低整车重量，还能有效减少尾气排放
。
在这种背景下，全铝汽车内燃机应运而生，然而铝材料的硬度
、
抗拉强度
、
耐磨性等关键参数无法满足气缸套工作条件的要求，因此气缸套仍然需要采用铸铁材料制成
。
相较于单一材质的气缸套和气缸体，如何提高铸铁气缸套与铝制气缸体之间的连接强度及导热系数就成为内燃机领域的一个技术难点
。
[0005]针对于此，现有技术中通过将铸铁材质的气缸套直接铸入到铝基气缸体的内部以克服不同材质间的结合问题，并且为了进一步增加两种不同材质间的结合紧密程度，这种铸入式气缸套的外周面还采用沟槽状
、
螺旋槽状等形状的机械加工表面，或是采用毛刺状
、
沟槽状
、
波浪状等形状的铸态表面
。
[0006]经研究发现，这些机械加工表面所产生的结合力较小，导热性较差，且成本也较高，铸态表面的结合力和导热性虽然较优，但是往往无法准确控制铸态表面的凹凸结构形态，使得气缸套与气缸体之间要么因凹凸结构的尺寸较大或复杂度过高而降低熔融金属的填充性能，使不同材质的结合面间隙过大，降低导热系数，要么因凹凸结构的尺寸较小或复杂度过低而减少气缸套与气缸体之间结合尺寸，无法充分提高不同材质之间的附着力和结合强度
。

技术实现思路

[0007]鉴于此，本专利技术提供一种毛刺状铸入式气缸套，通过优化气缸套外周面上的铸态表面的凹凸结构形态，能够在满足气缸套及气缸体整体减重的前提下，提高熔融金属的填充性能，并提高气缸套与气缸体之间的结合强度和导热系数
。
[0008]本专利技术提供一种毛刺状铸入式气缸套，其通过镶铸工艺铸入至气缸体的孔中，并在外周面上具有多个毛刺，其特征在于，多个所述毛刺至少具有第一形态和第二形态，具有第一形态的所述毛刺包括从所述气缸套的外周面向外突出的主干部和从所述主干部的侧
面向外突出的分支部，而具有第二形态的所述毛刺仅包括所述主干部，在多个所述毛刺中，具有第一形态的毛刺的占比高于具有第二形态的毛刺的占比
。
[0009]优选地，在多个所述毛刺中，具有所述第一形态的毛刺的占比为
51
％
‑
69
％，具有所述第二形态的毛刺的占比为
31
％
‑
49
％
。
[0010]优选地，具有第一形态的所述毛刺包括蘑菇状毛刺
、
钉状毛刺和钩状毛刺，具有第二形态的所述毛刺包括柱状毛刺和台状毛刺，其中蘑菇状毛刺在所述气缸套的外周面上多个所述毛刺中的占比不少于
25
％
。
[0011]优选地，所述主干部的突出方向与所述气缸套的径向之间的夹角不超过
30
°
；
[0012]其中，所述主干部的突出方向被定义为：在平行于所述气缸套的轴向和径向且经过所述主干部的最外端
(C
点
)
的第一纵截面中，从所述主干部与所述气缸套的外周面之间的第一分界面
(3)
和所述第一纵截面的交线线段的两个端点
(A
点和
B
点
)
的中点
(P
点
)
指向所述主干部的最外端
(C
点
)
之间的连线方向
(PC
方向
)
；
[0013]其中，所述第一分界面被定义为：落在所述主干部底部边缘范围内的所述气缸套的部分外周面
。
[0014]优选地，所述分支部的突出方向与所述气缸套的径向之间的夹角为
45
‑
90
°
；
[0015]其中，所述分支部的突出方向被定义为：在平行于所述气缸套的轴向和径向且经过所述分支部的最外端
(F
点
)
的第二纵截面中，从所述分支部与所述主干部之间的第二分界面和所述第二纵截面的交线线段的两个端点
(D
点和
E
点
)
的中点
(Q
点
)
指向所述分支部的最外端
(F
点
)
之间的连线方向
(QF
方向
)
；
[0016]其中，所述第二分界面被定义为：在垂直于所述气缸套径向的横截面中，将所述主干部取得最小横截面面积的边缘上各点沿所述主干部外表面的切向向外延伸得到多条切线，多条所述切线相互结合构成切向延伸面，所述切向延伸面落在所述主干部内部的部分即为第二分界面
。
[0017]优选地，对于每一个所述毛刺，沿所述分支部的突出方向的所述分支部的最外端与所述第二分界面之间的距离是沿所述主干部的突出方向的所述主干部的最外端与所述第一分界面之间的距离的
10
％
‑
50
％
。
[0018]优选地，所述气缸套的外周面上还具有多个凹陷区域，所述凹陷区域呈中心较深而四周较浅的形态，并且每个所述凹陷区域的周围分布有多个毛刺
。
[0019]优选地，所述毛刺和
/
或所述凹陷区域的外表面为非平坦表面
。
[0020]优选地，所述凹陷区域与所述气缸套的外周面之间的最大深度不超过
0.5mm。
[0021]优选地，在所述气缸套的外周面上，以两两之间距离之和最短的三个毛刺为三个顶点所划定的所述凹陷区域在垂直于径向的最大横截面面积不超过
16mm2。
[0022]优选地，所述毛刺的主干部的最远端与所述气缸套的外周面之间的径向距离的平均值介于
0.5
～
0.95mm。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种毛刺状铸入式气缸套，其通过镶铸工艺铸入至气缸体的孔中，并在外周面
(11)
上具有多个毛刺
(13)
，其特征在于，多个所述毛刺
(13)
至少具有第一形态和第二形态，具有第一形态的所述毛刺
(13)
包括从所述气缸套的外周面
(11)
向外突出的主干部
(21)
和从所述主干部
(21)
的侧面向外突出的分支部
(22)
，而具有第二形态的所述毛刺
(13)
仅包括所述主干部
(21)
，在多个所述毛刺
(13)
中，具有第一形态的毛刺的占比高于具有第二形态的毛刺的占比
。2.
根据权利要求1所述的毛刺状铸入式气缸套，其特征在于，在多个所述毛刺
(13)
中，具有所述第一形态的毛刺的占比为
51
％
‑
69
％，具有所述第二形态的毛刺的占比为
31
％
‑
49
％
。3.
根据权利要求1所述的毛刺状铸入式气缸套，其特征在于，具有第一形态的所述毛刺
(13)
包括蘑菇状毛刺
、
钉状毛刺和钩状毛刺，具有第二形态的所述毛刺
(13)
包括柱状毛刺和台状毛刺，其中蘑菇状毛刺在所述气缸套的外周面
(11)
上多个所述毛刺
(13)
中的占比不少于
25
％
。4.
根据权利要求1所述的毛刺状铸入式气缸套，其特征在于，所述主干部的突出方向
(31)
与所述气缸套的径向之间的夹角不超过
30
°
；其中，所述主干部的突出方向
(31)
被定义为：在平行于所述气缸套的轴向和径向且经过所述主干部的最外端
(C
点
)
的第一纵截面中，从所述主干部
(21)
与所述气缸套的外周面
(11)
之间的第一分界面
(3)
和所述第一纵截面的交线线段的两个端点
(A
点和
B
点
)
的中点
(P
点
)
指向所述主干部的最外端
(C
点
)
之间的连线方向
(PC
方向
)
；其中，所述第一分界面
(3)
被定义为：落在所述主干部
(21)
底部边缘范围内的所述气缸套的部分外周面
(11)。5.
根据权利要求4所述的毛刺状铸入式气缸套，其特征在于，所述分支部的突出方向
(41)
与所述气缸套的径向之间的夹角为
45
‑
90
°
；其中，所述分支部的突出方向
(41)
被定义为：在平行于所述气缸套的轴向和径向且经过所述分支部的最外端
(F
点
)
的第二纵截面中，从所述分支部
(22)
与所述主干部
(21)
之间的第二分界面
(4)
和所述第二纵截面的交线线段的两个端点
(D
点和
E
点
)
的中点
(Q
点
)
指向所述分支部的最外端
(F
点
)
之间的连线方向
(QF
方向
)
；其中，所述第二分界面
(4)
被定义为：在垂直于所述气缸套径向的横截面中，将所述主干部
(21)
取得最小横截面面积的边缘上各点沿所述主干部
(21)
外表面的切向向外延伸得到多条切线，多条所述切线相互结合构成切向延伸面，所述切向延伸面落在所述主干部
(21)
内部的部分即为第二分界面
(4)。6.
根据权利要求5所述的毛刺状铸入式气缸套，其特征在于，对于每一个所述毛刺
(13)
，沿所述分支部的突出方向
(41)
的所述分支部的最外端
(F
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘燕，汪晶，
申请(专利权)人：中原内配集团安徽有限责任公司，
类型：发明
国别省市：