一种新的偏桶面加工方法.pdf

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1、曹新云喻晓妹：一种新的偏桶面加工方法29一种新的偏桶面加工方法ANewPartialBarrelSurfaceProcessingMethod曹新云喻晓妹(南京飞燕活塞环股份有限公司)[摘要]本文对现行偏桶面活塞环的加工工艺的不足之处进行了分析，同时也提出相应的工艺改进方法，对实际生产具有一定的指导意义。[关键词]偏桶面珩磨套多段圆弧轮廓凹陷Keyword：PartialbarrelsurfaceHoningsleeveMultisectionarcContourdepressionI刖舌目前随着国Ⅲ、国Ⅳ排放的升级切换，偏桶面这种具有

2、优异的控油、泄压功能的活塞环截面设计，逐步成为高负荷、高爆发压力发动机的第一道气环普遍采用的外圆轮廓设计形式。而这种偏桶面的加工成型精度，对活塞环及活塞环组的功能实现有着直接的影响。2原有工艺存在的不足现有的加工方式是利用日本进口靠模成型磨床把砂轮修整成反偏桶形状，后再通过砂轮将环的外圆轮廓直接加工为偏桶面形状，再通过平压板珩磨确认带的方法来保证外圆面的漏光质量，这样的工艺方法存在以下不足：R1R2]、￡．．⋯J一一～⋯一一：-—I-第二片环H_蔫一片环'一崮1改进前昂模板不薏图2改进前偏桶凹陷轮廓2．1由于靠模板的轮廓设计为复杂的多段

3、圆弧设计(见图1)以及磨床靠模笔、砂轮修整刀的磨损，造成靠模笔与偏桶面模板、砂轮修整刀与砂轮四者之间间接的轮廓复制存在失真，最终致使活塞环的下棱边特别是喷钼及镶嵌镀铬活塞环的下棱边无法保持尖锐的棱角，存在轮廓凹陷，影响了其优异的刮油性能，见图2。这种缺陷在采用格茨标准设计的产品上表现尤为明显。2．2由于受磨削及模具装夹精度的影响，成型磨后的珩磨工序珩磨带色泽模糊发花，带宽均匀性较差，见图3。同时，外圆面光泽不均匀、手感不好，外圆面粗糙度基本在RaO．3～0．4左右，甚至更差。图3改吾前桶面外观3新偏桶面的工艺方法3．1靠模板的设计改进因

4、原靠模板的设计为一片环有两段圆弧组成，在两片环交界处容易出现轮廓失真，现更改为两片环共一段圆弧，圆弧高点为两片环的交界处，见图4。R，厂厂1～～～～￡——————广]／b·一第二片环1—·P第一片环—一／、＼～／＼～～—、＼～／／图4改进后靠模板示意30内燃机与配件2014年第6期3．2珩磨工艺参数的改进成型磨加工后，单片环的外圆面为1／4的圆弧R2，高点位置在下棱边处。然后在珩磨工序通过专用的楔形斜压板研磨出下桶面圆弧R1。同时须对珩磨套、珩磨液配制以及采用双变频珩磨，对珩磨转盘转动、珩杆上下往复运动参数进行调整，见表1。表1改进前后

5、操作参数对比工艺参数改进前改进后压板平压板斜压板珩磨液配比600#砂：油=4009：15L1200#砂：液=5Kg：15L珩磨套单螺旋多头螺旋转盘=30-40rpm、珩杆a运动参数转盘一12rpm、珩杆=39m／rain15m／rain需要说明的是，为保证偏桶面参数符合图纸而且外圆面必须全部珩出，斜压板角度的设计在这里非常重要，对于不同偏桶面，可参考图5进行近似计算：I瞄一圆㈣一】oI弋广削!IV图5偏桶面备参数示意图3．3改进效果通过上述改进，偏桶面的外观质量(见图6)、表面粗糙度(见表2)以及下棱边凹陷程度均获得明显的改善，特别是外

6、观质量与格茨进口偏桶活塞环的外观基本一致。图6改善后桶面外观表2改进前后表面粗糙度值对比l粗糙度指标Ra值Rz值原工艺0．330．250．260．237．185．36．5新工艺0．1o．140．153．63．73．33．64结束语目前，按新工艺设计加工的偏桶面活塞环已广泛应用于玉柴、锡柴等国内知名主机厂国Ⅲ、国Ⅳ排放的机型上，如玉柴M3000在100h全速全负荷可靠性试验后的24h机油燃油耗测试仅为0．01％，使用效果良好。作者简介：曹新云，男，工程师，现主要从事活塞环加工与工艺研发。(上接第21页)[2]铸造技术——鸿光陆．铝合金金属

7、型底冒口补缩的研究与运用[J]．2009年30期；696—699．[3]特种铸造及有色金属——尤占平刘进志罗勇．195T活塞燃烧室缩孔问题探讨及解决方法[J]．2005年第25卷第6期；383—384[4]铸造设备研究——宋广胜王承志安晓卫，等．金属型铝活塞凝固过程研究(J]．2001年01期；8一11[5]内燃机配件——刘伏梅．铸造铝活塞工艺综述[J]．2001年Ol期；13—15[6]特种铸造及有色合金——王忠海．上抽芯铝活塞铸造机的应用[J]．1999年05期；61—62[7]内燃机配件——方向阳汤起彭国芳．铝活塞模具材料浅析[J

8、]．2005年04期；37—38(上接第28页)在此背景下，视觉系统在活塞环的检验和防错识别等领域的应用方面将会越来越广，发挥的效率也将越来越大。参考文献[1]《内燃机活塞环》中华人民共和国国家标准GB／T