專利名稱：鑄鐵活塞環邊緣無縫隙處理工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鑄鐵活塞環邊緣無縫隙處理工藝，特別是對于有彈力要求及開閉
環尺寸要求的鑄鐵活塞環的邊緣無縫隙處理工藝。
背景技術：
鑄鐵活塞環零件要求活塞圈外緣保持銳邊，自由狀態下開口，活塞環的彈力是一個比較重要的性能要求，對開口處要求高，開口間隙的控制靠加工完成后熱處理定、校型來完成。 一種方法是采用試驗芯棒工裝壓型，把開口處下壓讓零件上半部變成橢圓，工作狀態時頭部下壓肩部往兩邊伸展來減小間隙；另一種方法是采取用環規尺寸大小的套筒用錐形芯棒穿住進行熱處理。在熱處理定、校型時，這兩種方法對于活塞環與環規邊緣間隙有一定的改善，但仍然難以滿足活塞環使用時近似于零間隙的要求。

發明內容
本發明針對以上問題，提供一種鑄鐵活塞環邊緣無縫隙處理工藝，通過調整活塞
環加工方法，用專用工裝裝夾零件，通過熱處理實現零件的變形，有效地解決了活塞環與環
規邊緣間隙大的問題。 本發明是這樣實現的 活塞環零件的成型工藝采用脹形工藝，將活塞環用線切割開槽后，將其套在專用工裝的芯棒定位軸上，并夾緊，然后進行高溫熱處理，使空心零件向外擴張變形成為曲面零件。 本發明設計的專用工裝見圖1所示，該工裝由芯棒定位軸l，壓緊套2，墊片3和螺母4組成，芯棒定位軸l裝于壓緊套2內，通過墊片3和螺母4夾緊。芯棒定位軸1的形狀為不對稱鼓形芯棒，鼓腰的中心線位置偏上，鼓形芯棒的上腰尺寸為l，鼓形芯棒的下腰尺寸為Y2， 一般取Y2 = 1. 3 2. 5Y"芯棒定位軸1的直徑①=零件閉合時內孔尺寸+膨脹值D，膨脹值D的取值方法是，若零件熱處理撐開后開口方向的開口尺寸為L，則根據狐長公式，D = L/Ji 。
活塞環零件的脹形成型工藝具體工藝步驟為 1、按照零件閉合狀態時尺寸將原材料棒材加工成型后，用線切割方式開槽，保證切割的槽縫寬度； 2、熱處理定型，將待加工的零件套在芯棒定位軸1上，用壓緊套2壓緊定位，并用墊片3抵緊后用螺母4固定好，以保證在熱處理時不變形； 3、采用880 92(TC高溫正火處理0. 5 2小時，空氣冷卻后，用550 60(TC溫度處理1 4小時，以進行去應力回火，然后空氣冷卻至室溫。 采用這種高溫熱處理后，零件頭部向下收，底部向上縮，因而使邊緣間隙大大減少，該工藝方法加工出來的零件開口處及底部收縮回復尺寸能夠較好地滿足要求，零件彈力檢測均在合格范圍內。


圖1為專用工裝示意圖； 圖2為專用工裝中芯棒定位軸1的示意圖。
圖3為實施例中待加工零件套入芯棒定位軸1的示意圖； 圖4為實施例中芯棒定位軸1的示意圖； 圖5為待加工零件裝在專用工裝夾具上的示意圖。 圖中，1-芯棒定位軸，2-壓緊套，3-墊片，4-螺母，5-檔塊，6-夾緊塊，7_待加工零件，O-芯棒定位軸直徑，Y「芯棒定位軸中心線距上部的高度，Y2_芯棒定位軸中心線距下部的高度，L-零件熱處理撐開后開口方向的開口尺寸。
具體實施例 下面結合附圖，對本發明的工藝方法進行詳細說明。在本實施例中，待加工的零件材料為XHB鑄鐵，活塞環直徑為①40，，要求活塞環外緣保持銳邊，自由狀態下開口尺寸L為3. 9 4. 7mm，用集中負荷檢查時，將切開尺寸壓縮到0. 05 0. 12mm，活塞環的彈力應為12. 8 17. 6N，用O40。+°°2的環規檢查外徑時在總弧度不大于45的范圍內，允許有不大于0. Olmm的縫隙。具體加工方法如下 1、原材料下料，按照零件閉合狀態時尺寸初車原材料棒材外圓至。41. 05mm，內孔至①35. 4mm ; 2、中溫退火熱處理，將零件放入爐中，在680±10°C時保溫2小時，隨爐冷卻到20(TC以下出爐； 3、研磨外圓，以保證閉合狀態時的零件內圓為。36. 55mm，外圓為0 40. 05mm ;
4、線切割零件，將棒材切割成厚度為1. 75mm的單個零件； 5、去應力處理，在540± l(TC時保溫3 5小時，隨爐冷卻到400°C以下出爐空冷；
6、磨單件零件，保證厚度尺寸，并根據零件要求車槽、倒角、去毛剌、研平面；
7、線切割開槽，采用0. 05mm絲線切割開槽，保證切割槽縫寬度在0. 05 0. 12mm之間； 8、選擇不對稱鼓形芯棒定位軸1，芯棒定位軸1的鼓形上腰l為10mm，下腰Y2為13mm，根據弧長公式L = Ji D，零件撐開后開口方向長度為L = 3. 9 4. 7mm，求得直徑方向應膨脹D值為1.24 1.49mm，，考慮到回彈等因素，不對稱鼓形芯棒定位軸1的直徑應為。38. 4 38. 6mm，選擇不對稱鼓形芯棒定位軸1的直徑為。38. 5mm，將零件套在不對稱鼓形芯棒定位軸1上， 一次可以裝夾零件20余件，用墊片3抵緊后上緊螺母4固定，為保證零件不松動，用檔塊5將零件擋住，并用夾緊塊6夾緊，以保證熱處理時不變形；
9、將零件放入真空爐進行熱處理，在920士1(TC正火2小時，空冷，550士1(TC回火2小時，保證零件自由狀態時開口值L為3. 9 4. 7mm。
10、清洗、最終檢驗。 有益效果本發明通過將零件加工至閉合大小時的尺寸后，用不對稱鼓形芯棒定位軸1脹形，其后采用高溫正火+回火熱處理工藝方法，使零件頭部向下收，底部向上縮，從而滿足了零件的零間隙要求，質量可靠，操作方便，本方法可廣泛應用于汽車、摩托車及航空領域的活塞環加工'
權利要求
一種鑄鐵活塞環邊緣無縫隙處理工藝，其特征在于采用脹形工藝，活塞環用線切割開槽后，將其套在專用工裝的芯棒定位軸1上，并夾緊，然后進行高溫熱處理，使空心零件向外擴張變形成為曲面零件。
2. 根據權利要求1所述的鑄鐵活塞環邊緣無縫隙處理工藝，其特征在于活塞環零件 的脹形成型工藝具體工藝步驟為A. 按照零件閉合狀態時尺寸將原材料棒材加工成型后，用線切割方式開槽；B. 熱處理定型，將待加工的零件套在專用工裝芯棒定位軸1上，用壓緊套2壓緊定位， 并用墊片3抵緊后用螺母4固定好，以保證在熱處理時不變形；C. 采用880 92(TC高溫正火處理0. 5 2小時，空氣冷卻后，用550 60(TC溫度處 理1 4小時，以進行去應力回火，然后空氣冷卻至室溫。
3. 根據權利要求1所述的鑄鐵活塞環邊緣無縫隙處理工藝，其特征在于專用工裝芯 棒定位軸1的形狀為不對稱鼓形芯棒。
4. 根據權利要求1和3所述的鑄鐵活塞環邊緣無縫隙處理工藝，其特征在于芯棒定 位軸鼓腰的中心線位置偏上，芯棒的上腰尺寸為1，芯棒的下腰尺寸為Y2，則Y2 = 1. 3 2. 5Y丄。
5. 根據權利要求1和3所述的鑄鐵活塞環邊緣無縫隙處理工藝，其特征在于專用工 裝芯棒定位軸1的直徑①=零件閉合時內孔尺寸+膨脹值0。
6. 根據權利要求1和5所述的鑄鐵活塞環邊緣無縫隙處理工藝，其特征在于膨脹值D 的取值方法是，零件熱處理撐開后開口方向的長度為L，則D = L/ji 。
全文摘要
一種鑄鐵活塞環邊緣無縫隙處理工藝，將活塞環用線切割開槽后，將其套在專用工裝的定位軸上，并夾緊，然后進行高溫熱處理，使空心零件向外擴張變形成為曲面零件。具體工藝步驟為1、按照零件閉合狀態時尺寸將原材料棒材加工成型后，用線切割方式開槽；2、熱處理定型，將待加工的零件套在鼓形芯棒的定位軸1上，用壓緊套2壓緊定位，并用墊片3抵緊后用螺母4固定好，以保證在熱處理時不變形；3、采用880～920℃高溫正火處理0.5～2小時，空氣冷卻后，用550～600℃溫度處理1～4小時，以進行去應力回火，然后空氣冷卻至室溫。
文檔編號C21D9/40GK101733320SQ20081006898
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月11日 優先權日2008年11月11日
發明者馮義祥, 梅婷 申請人:貴州紅林機械有限公司