提高弹性寿命的铍青铜活塞环的制备工艺的制作方法

文档序号:16137338发布日期:2018-12-01 01:10阅读:509来源:国知局
本发明主要涉及活塞环加工的
技术领域
,具体涉及一种提高弹性寿命的铍青铜活塞环的制备工艺。
背景技术
活塞环是用于嵌入活塞槽沟内部的金属环,活塞环分为两种:压缩环和机油环,压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体;机油环则用来刮除汽缸上多余的机油,活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环,它被装配到剖面与其相应的环形槽内,往复和旋转运动的活塞环,依靠气体或液体的压力差,在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。在活塞环长期使用的过程中,都会发生活塞环本体弹性下降,严重会出现完全失去弹性的现象,而弹性下降会导致发动机密封不良,串气,烧机油,压缩比(缸压下降)影响发动机动力输出。技术实现要素:本发明主要提供了一种提高弹性寿命的铍青铜活塞环的制备工艺,用以解决上述
背景技术
中提出的,由于活塞环失去弹性而对发动机动力输出造成影响的技术问题。本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:本发明的主要加工工艺如下:步骤一:先通过称重器,称取适量的钢和铍青铜,将其加入到高温熔炼炉内,通过高温作用,将其熔炼成熔融状态;步骤二:在熔炼钢和铍青铜的过程中,通过称重器,称取适量的二氧化硅和二氧化锰,加入其中,进行熔炼;步骤三:在完全熔融后,将熔融液灌入到压铸机的压铸模内,在将熔融液灌入到压铸机内后,在向模具内灌入无机高温胶;步骤四:通过压铸机压铸成型后,将成型后的活塞环配料输送到冷却室内进行冷却;步骤五:在活塞环胚料冷却结束后,在利用打磨机对该活塞环胚料进行打磨、抛光处理,既得成品。钢,是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化,只含碳元素的钢称为碳素钢(碳钢)或普通钢;在实际生产中,钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素,比如:锰、镍、钒等等。人类对钢的应用和研究历史相当悠久,但是直到19世纪贝氏炼钢法发明之前,钢的制取都是一项高成本低效率的工作。如今,钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一,是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。铍青铜,以铍作为主要合金组元的一种无锡青铜。含有1.7~2.5%铍及少量镍、铬、钛等元素,经过淬火时效处理后,强度极限可达1250~1500mpa,接近中等强度钢的水平。在淬火状态下塑性很好,可以加工成各种半成品。铍青铜具有很高的硬度、弹性极限、疲劳极限和耐磨性,还具有良好的耐蚀性、导热性和导电性,受冲击时不产生火花,广泛用作重要的弹性元件、耐磨零件和防爆工具等。常用牌号有qbe2、qbe2.5、qbe1.7、qbe1.9等。二氧化硅,化学术语,纯的二氧化硅无色,常温下为固体,化学式为sio2,不溶于水。不溶于酸,但溶于氢氟酸及热浓磷酸,能和熔融碱类起作用。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。二氧化硅用途很广泛,主要用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、气凝胶毡、硅铁、型砂、单质硅、水泥等,在古代,二氧化硅也用来制作瓷器的釉面和胎体。一般的石头主要由二氧化硅、碳酸钙构成。二氧化锰(自然界以软锰矿形式存在)。物理性状:黑色无定形粉末,或黑色斜方晶体。溶解性:难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸,加热情况下溶于浓盐酸而产生氯气。无机高温胶,是一种很重要的精细化工产品,粘合力强,耐火耐高温,抗冲击力好,无毒无任何物质挥发,其应用已深入到国民经济的各个领域。在加工的过程中,以钢为基料,可以保证活塞环本体的结构强度,同时,通过二氧化硅、二氧化锰的作用,可实现提高活塞环本体结构强度的目的;进一步的,在现有市场上,未出现过以铍青铜为辅料,加入到活塞环的组成成分中,而铍青铜不仅具有良好的导热、耐腐蚀性,提高了活塞环的整体功效,同时,铍青铜是一种弹性效果非常优越的金属材质,在活塞环成分中加入铍青铜,不仅能优化活塞环的整体结构强度,同时,能够增强活塞环整体结构的弹性;进一步的,通过无机高温胶的作用,能够整体改进活塞环的弹性寿命,同时,通过无机高温胶的作用,可在熔融状态时,增加熔融状态下,分子间的凝聚力,进而增加了活塞环的内部结构强度。与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明设计合理,加工方便,不仅能够提高活塞环整体的结构强度,同时,也能够满足提高活塞环本体弹性寿命的目的。以下将结合具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。具体实施方式下面结合具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例,本发明中,主要通过以下步骤制取活塞环:步骤一:先通过称重器,称取适量的钢和铍青铜,将其加入到高温熔炼炉内,通过高温作用,将其熔炼成熔融状态;步骤二:在熔炼钢和铍青铜的过程中,通过称重器,称取适量的二氧化硅和二氧化锰,加入其中,进行熔炼;步骤三:在完全熔融后,将熔融液灌入到压铸机的压铸模内,在将熔融液灌入到压铸机内后,在向模具内灌入无机高温胶;步骤四:通过压铸机压铸成型后,将成型后的活塞环配料输送到冷却室内进行冷却;步骤五:在活塞环胚料冷却结束后,在利用打磨机对该活塞环胚料进行打磨、抛光处理,既得成品。现对活塞环各成分含量,进行如下组合:实施例1成分钢铍青铜二氧化硅无机生物胶二氧化锰重量份601120.61实施例2成分钢铍青铜二氧化硅无机生物胶二氧化锰重量份65122.30.71.2实施例3成分钢铍青铜二氧化硅无机生物胶二氧化锰重量份70132.50.81.5实施例4成分钢铍青铜二氧化硅无机生物胶二氧化锰重量份75142.70.71.7实施例5成分钢铍青铜二氧化硅无机生物胶二氧化锰重量份801531.02为了体现本发明的优越性,现取出多个相同的活塞环,分别与上述多个实施例进行弹性寿命和结构强度试验对比,具体试验过程如下;先取出完全相同的50个现有技术加工出的活塞环,均分为五组,在上述实施例中,每一组实施例都取出十个活塞环,与上述现有活塞环组成五大组,每一大组内都设有十小组,进行抗强度试验;抗强度试验一在每一大组内,任选五小组,将选中的五小组中的活塞环,在压力检测器上,分别施加相同的压力,控制活塞环的受压时间,一段时间后,取下,观察活塞环的受损程度,并记录,如下:施加5kg压力第一大组内各小组实验记录施加5kg压力第二大组内各小组实验记录施加5kg压力第三大组内各小组实验记录施加5kg压力第四大组内各小组实验记录施加5kg压力第五大组内各小组实验记录抗强度试验二在每一大组内,选择剩下未进行实验的五小组活塞环,放置到压力检测器上,对活塞环施加不同的压力,控制活塞环的受压时间相同,一段时间后,取下,观察活塞环的受损程度,并记录,如下:施压10min后第一大组内各小组实验记录施压10min后第二大组内各小组实验记录施压10min后第三大组内各小组实验记录施压10min后第四大组内各小组实验记录施压10min后第五大组内各小组实验记录根据上述多个实验结果的对比,我们不难发现,本发明制作的活塞环,在抗压强度上相比于现有技术制造出的活塞环,抗压强度优越,在相同压力作用下,利用本发明制作出的活塞环,有效抗压失效更长久。弹性寿命检测取出完全相同的25个现有技术加工出的活塞环,均分为五组,在上述实施例中,每一组实施例都取出五个活塞环,与上述现有活塞环组成五大组,每一大组内都设有五小组,进行弹性寿命试验;将本发明制作出的活塞环与现有的活塞环,用力将环的自有开口闭合,在松开,持续不同时间后,在松开,测量形变量,得以下数据统计表;第一大组内不同闭合时间下各小组实验记录第二大组内不同闭合时间下各小组实验记录第三大组内不同闭合时间下各小组实验记录第四大组内不同闭合时间下各小组实验记录第五大组内不同闭合时间下各小组实验记录通过上述多个实验数据进行对比,可以得出,根据本发明研制出的活塞环,在其弹性寿命中,相比于现有的活塞环,弹性寿命更加优越。以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12
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