一种负椭圆钢质气环制备方法与流程

本发明涉及一种负椭圆钢质气环制备方法，属于负椭圆钢质气环制备技术领域。

背景技术：

钢质活塞环由于其强度高、加工工艺简单、使用性能好，发展迅速。目前日本和欧美轿车环几乎全部使用钢质环，柴油机第一道环和油环也大部分使用钢质活塞环。

目前钢质活塞环负椭圆加工是通过进口(日本npr、帝人ts)公司生产的钢质环自动椭圆(自由状态型线)绕圆机在数控系统控制下可直接绕制成负椭圆形钢质活塞环，从而得到所需的活塞环的自由状态型线。但该设备价格昂贵，一台设备将近300万人民币，且在调试新产品时(或更换品种时)比较繁琐，调试一个品种需要一天甚至几天或更长时间，工作效率低，难于推广使用。其中最关键是设备供应商只能提供设备，不能提供钢质活塞环负椭圆加工的软件。

技术实现要素：

发明目的：针对上述技术问题，本发明的目的在于提出一种负椭圆钢质气环制备方法。

技术方案：本发明采用如下技术方案：

一种负椭圆钢质气环制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据所需加工的钢质活塞环使用状态下的外圆压力分布曲线计算出所需要的负椭圆自由状态型线；

(2)根据其自由状态型线加工出靠模凸轮，再用此靠模凸轮加工出具有钢质活塞环内圆自由状态下形状的定型胎，最后把开口后的钢质圆环套上定型胎，通过热处理的方法控制热处理时间和温度定型出所需的钢质活塞环。

所述负椭圆自由状态型线的计算方法为：

负椭圆长径计算方法：g+0.379*h-0.364*j1-i*2，

短径计算方法：g+0.204*h+0.686*j-i*2：

其中g代表加工活塞环的缸径；0.379、0.364、0.204和0.686是负椭圆

系数；h为定型后后活塞环自由开口值；j为所用的靠模凸轮的椭圆度；

i为活塞环径向尺寸。

所述靠模凸轮的编号：-5.53，其标准椭圆度为：-0.50。

所述热处理的温度为至590-610℃。

所述热处理的时间为保温1.4-1.6小时。

所得钢质活塞环的椭圆度为：-0.45～-0.57，符合产品图要求的椭圆度为：-0.20～-0.70。

本发明不需要钢质环负椭圆绕圆机，而是通过普通绕圆机绕正圆，通过定型的方法将钢质环定型成所需要的负椭圆，从而提高了生产效率，降低了绕圆设备的使用成本。

技术效果：相对于现有技术，本发明方法具有以下优势：

1、本发明方法工艺过程简单，操作方便，特别适合小批量的品种，而自动负椭圆调式很复杂，先设计程序，还要进行反复调试验证，只适应批量大的品种。

2、本工艺加工出的钢质活塞环负椭圆100％完全符合产品图要求。

3、加工成本低，生产效率高，正圆绕圆机只需十几万一台，而负椭圆绕圆机目前必须要二百多万一台，而且不提供最为关键的负椭圆程序。

4、此工艺对工装和材料等精度要求没有自动负椭圆绕圆机苛刻。

附图说明

图1是本发明实施例中莱动4d6(φ107)的负椭圆定型胎；

图2是本发明实施例中通过绕正圆绕圆机处理的型材；

图3是本发明实施例中把切口后的钢质环套到定型胎上示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明所述的技术方案给予进一步详细的说明，但有必要指出以下实施例只用于对发明内容的描述，并不构成对本发明保护范围的限制。

实施例1莱动4d6(φ107)钢质活寒环负椭圆加工

1、根据所需加工的钢质活塞环使用状态下的外圆压力分布曲线计算出所需要的负椭圆自由状态型线；具体计算方法如下：

根据负椭圆长径计算方法：g+0.379*h-0.364*j1-i*2，

短径计算方法：g+0.204*h+0.686*j-i*2：

计算出：长径d长＝105.26±0.05、短径d短＝102.13±0.05

2、根据所需加工的钢质活塞环负椭圆要求(-0.20～-0.70)加工出靠模负压凸轮(编号：-5.53,负压标准值为-0.50)。

如莱动4d6(φ107)钢质活寒环负椭圆要求为-0.20～-0.70，因此选择用模负压凸轮(编号：-5.53)。

3、根据计算出的定型胎的长径和短径参数，通过加工铸铁活塞环的内外仿形车床，选择负椭圆凸轮(编号：-5.53)加工出负椭圆定型胎。

如图1中所示，莱动4d6(φ107)的负椭圆定型胎的尺寸为：

长径d长＝105.26±0.05、短径d短＝102.13±0.05。

4、使用型材绕圆并切口。

如莱动4d6(φ107)钢质环所使用的材料为6cr13mo、截面形状尺寸为2.88×2.94×3.83的型材，通过绕正圆绕圆机把型材绕成外径为φ107.7±0.10的圆如图2，再进行切口。

4、把切口后的钢质环套到定型胎上如图3所示，进行定型处理。

莱动4d6(φ107)钢质环的定型处理的工艺为：把装好环的仿形棒放入到定型炉中升温至600±10℃，并保温1.5小时后把钢质环取出进行空冷至室温即得。

定型后抽取20片环检测其负椭圆度，都符合要求，数量如下：

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种负椭圆钢质气环制备方法，包括以下步骤：(1)根据所需加工的钢质活塞环使用状态下的外圆压力分布曲线计算出所需要的负椭圆自由状态型线；(2)根据其自由状态型线加工出靠模凸轮，再用此靠模凸轮加工出具有钢质活塞环内圆自由状态下形状的定型胎，最后把开口后的钢质圆环套上定型胎，通过热处理的方法控制热处理时间和温度定型出所需的钢质活塞环。本发明不需要钢质环负椭圆绕圆机，而是通过普通绕圆机绕正圆，通过定型的方法将钢质环定型成所需要的负椭圆，从而提高了生产效率，降低了绕圆设备的使用成本。

技术研发人员：石建明
受保护的技术使用者：南京飞燕活塞环股份有限公司
技术研发日：2018.05.22
技术公布日：2018.10.16