盘端密闭中空充钠气门的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种盘端密闭中空充钠气门属于内燃发动机气门，特别是使用钠为冷却剂的中空充钠气门。该盘端密闭中空充钠气门，包括气门杆部和气门盘部，气门杆部的中心孔和气门盘部底窝内充有金属钠，气门盘部底窝内设有三个台阶，自下而上分别为钻孔平台台阶、安装密闭盖台阶、气门盘端面和盘端面密闭盖形成的凹槽中堆焊有高温合金，气门杆部和气门盘部表面设有镀铬层或氮化层，对于盘锥面带有高温合金层或氮化层。本实用新型的有益效果是将盘端面密闭盖压入底窝台阶，然后在气门盘端面和盘端面密闭盖形成的凹槽中堆焊高温合金，工艺路线简单，制造成本低，充钠量多，可降低气门工作温度，增加底窝体积，既可降低气门的重量，又可提高气门的使用可靠性。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于属于内燃发动机气门，特别是使用钠为冷却剂的中空充钠气门。 盘端密闭中空充钠气门
【背景技术】
[0002] 通常随着各国家对汽车排放要求的越来越高，各汽车公司对发动机的要求也相 应提高，在气门产品表现出来的是，气门的轻量化和气门工作温度的增高，因此，要求气 门要降低重量并且降低气门自身工作温度。一种新型的中空充钠气门近年来开始推广应 用，各国科技人员对于中空充钠气门提出了很多技术方案，GB595015公开了一种中空充钠 气门的制造方法，该方法采用将一个圆柱形的坯料加热，通过带有芯轴的模具对坯料多次 挤压以得到气门的初次毛坯和内孔，然后更换不同的上下模具，并对已形成的初次毛坯加 热并锻打以得到气门的毛坯，然后对气门内孔进行清洗和烘干，充入金属钠，最后采用帽盖 将内孔封闭。CN103403305A公开了中空发动机气门的制造方法在具有从轴部到阀头部的 扩径部形成的中空部的中空发动机气门的制造方法中，包括：对中空发动机气门的阀主体 半完成品（10)进行旋转塑性加工，从而使轴部缩径的旋转塑性加工工序，其中，该中空发 动机气门的阀主体半完成品（10)由轴部（11)和与轴部连接的阀头部形成部分（12)构 成，且从轴部到阀头部形成部分的扩径部形成有圆柱体形状的孔部（13);紧接着该旋转塑 性加工工序，通过对所述中空发动机气门的阀主体半完成品进行缩颈加工来使轴部的外 径及内径缩径的缩颈加工工序；以及紧接着该缩颈加工工序，通过对轴部的前端进行密封 来得到中空发动机气门的密封工序。这些方法加工工序繁杂，底窝空间小，中国专利申请 201120224645. 5公开了一种新型中空充钠气门的钻孔方式为从气门杆端面开始钻孔，钻孔 后充入金属钠并采用堵头将内孔从气门杆端面封闭；但是该中空充钠气门盘端无底窝，气 门重量重充钠量小。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是提供一种盘端密闭中空充钠气门。
[0004] 本实用新型的技术方案为，一种盘端密闭中空充钠气门。包括气门杆部和气门盘 部，气门杆部的中心孔和气门盘部底窝内充有金属钠，气门盘部底窝内设有三个台阶，自下 而上分别为钻孔平台台阶、安装密闭盖台阶、气门盘端面和盘端面密闭盖形成的凹槽中堆 焊有高温合金，气门杆部和气门盘部表面设有镀铬层或氮化层，对于盘锥面带有高温合金 层或氮化层，氮化层或镀铬层厚度为0. oimm，堆焊层厚度为0. 5mm。
[0005] 所述的钻孔平台台阶的直径为气门中心孔直径的1. 5 - 1. 7倍，安装密闭盖台阶 其直径与气门盘端面密闭盖直径相同，堆焊台阶其直径大于气门盘端面密闭盖直径l_2mm， 安装密闭盖台阶与堆焊台阶的高度和与盘端面密闭盖高度相同，安装密闭盖台阶内安装着 盘端面密闭盖，盘端面密闭盖为圆柱形顶面边缘有宽度1_2_，高度1-2_的环形缺口。
[0006] 该盘端密闭中空充钠气门的制作方法，其特征在于：包括下述步骤:A.电墩，将 根据气门成品的杆部直径和总重量截取细长的棒料，使用电墩机将棒料一端一边加热到 1100±50°C左右，一边在气缸推动下，形成一端为球形即蒜头形状的预毛述，
[0007] B.使用模锻设备将预毛坯一次锻压成气门毛坯形状，所述的模锻设备的上模具的 底平面中心带有模具球头，下模具的内腔与气门外轮廓一致，由于使用的上模具设有模具 球头可在气门毛坯的盘端内锻压出底窝，
[0008] C.使用车削设备在气门毛坯盘端底窝内加工出三个台阶，自下而上分别为钻孔平 台台阶其直径为气门中心孔直径的1. 5 - 1. 7倍，安装密闭盖台阶其直径与气门盘端面密 闭盖直径相同，堆焊台阶其直径大于气门盘端面密闭盖直径l-2mm，安装密闭盖台阶与堆焊 台阶的高度和与盘端面密闭盖高度相同，
[0009] D.钻中心孔，使用枪钻，从盘端面钻孔平台台阶开始向气门杆部钻孔，
[0010] E.清洗内孔、充钠，使用清洗设备清洗气门内孔烘干后充入金属钠，
[0011] F.堆焊，将盘端面密闭盖压入底窝台阶，然后在气门盘端面和盘端面密闭盖形成 的凹槽中堆焊高温合金，以将气门盘端面和盘端面密闭盖溶合在一起并将内孔密闭，防止 金属钠在气门工作过程中泄漏，所述的盘端面密闭盖为圆柱形顶面边缘有宽度1_2_，高度 l-2mm的环形缺口，
[0012] G.表面处理，采用镀铬、氮化和堆焊高温合金处理以提高气门杆部表面和盘锥面 的硬度。
[0013] 本实用新型采用将一根细长的棒料通过电镦形成一个棒料一端为"蒜头"形状的 预毛坯，然后通过锻造工序将气门一次锻压出气门毛坯形状，气门毛坯形成过程为高温状 态，工艺路线简单，制造成本低，效率高。本实用新型采用深孔枪钻对气门内孔进行加工，可 保证内孔的直径、内孔的深度、内孔的粗糙度、内孔的同轴度、壁厚的均匀度，加工节拍快， 效率高，成本低。本实用新型在盘端面密闭盖和气门焊接处采用台阶方法，减少了焊接缺 陷，焊接强度高。
[0014] 本实用新型的有益效果是将盘端面密闭盖压入底窝台阶，然后在气门盘端面和盘 端面密闭盖形成的凹槽中堆焊高温合金，工艺路线简单，制造成本低，充钠量多，可降低气 门工作温度，增加底窝体积，既可降低气门的重量，又可提高气门的使用可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为盘端密闭中空充钠气门各部分示意图，
[0016] 图2为图1中气门盘部底窝台阶示意图，
[0017] 图3为图1中盘端面密闭盖示意图。
[0018] 图中，1.空心气门，2.盘端面密闭盖，3.高温合金，4.金属钠，5.表面镀铬层或氮 化层，17.堆焊台阶，18.安装密封盖台阶，19.气门底窝，20.钻孔平台台阶，
【具体实施方式】
[0019] 本实用新型的【具体实施方式】是，如图所示：
[0020] 实施例1，一种使用盘端密闭中空充钠气门的制作方法制得的盘端密闭中空充钠 气门。包括气门杆部和气门盘部，气门杆部的中心孔和气门盘部底窝内充有金属钠，气门 盘部底窝内设有三个台阶，自下而上分别为钻孔平台台阶、安装密闭盖台阶、气门盘端面和 盘端面密闭盖形成的凹槽中堆焊有高温合金，气门杆部和气门盘部表面设有镀铬层或氮化 层，对于盘锥面带有高温合金层或氮化层，氮化层或镀铬层厚度为0. 01mm，堆焊层厚度为 0. 5mm〇
[0021] 所述的钻孔平台台阶的直径为气门中心孔直径的1. 5 - 1. 7倍，安装密闭盖台阶 其直径与气门盘端面密闭盖直径相同，堆焊台阶其直径大于气门盘端面密闭盖直径l_2mm， 安装密闭盖台阶与堆焊台阶的高度和与盘端面密闭盖高度相同，安装密闭盖台阶内安装着 盘端面密闭盖，盘端面密闭盖为圆柱形顶面边缘有宽度1_2_，高度1-2_的环形缺口。
【权利要求】
1. 一种盘端密闭中空充钠气门，其特征是：包括气门杆部和气门盘部，气门杆部的中 心孔和气门盘部底窝内充有金属钠，气门盘部底窝内设有三个台阶，自下而上分别为钻孔 平台台阶、安装密闭盖台阶、气门盘端面和盘端面密闭盖形成的凹槽中堆焊有高温合金，气 门杆部和气门盘部表面设有镀铬层或氮化层，对于盘锥面带有高温合金层或氮化层，氮化 层或镀铬层厚度为0. oimm，堆焊层厚度为0. 5mm。
2. 根据权利要求1所述的盘端密闭中空充钠气门，其特征在于：所述的钻孔平台台阶 的直径为气门中心孔直径的1. 5 - 1. 7倍，安装密闭盖台阶其直径与气门盘端面密闭盖直 径相同，堆焊台阶其直径大于气门盘端面密闭盖直径l_2mm，安装密闭盖台阶与堆焊台阶的 高度和与盘端面密闭盖高度相同，安装密闭盖台阶内安装着盘端面密闭盖，盘端面密闭盖 为圆柱形顶面边缘有宽度l_2mm，高度l-2mm的环形缺口。
【文档编号】B23P15/00GK203879566SQ201420300663
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】曲文强, 董兵, 聂元龙, 肖学林, 张 杰, 陈雪萍 申请人:济南沃德汽车零部件有限公司