專利名稱：一種大功率柴油機(jī)氣門鎖夾及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是配裝在內(nèi)燃機(jī)中的氣門鎖夾，具體地說是一種大功率柴油機(jī)氣門鎖夾及其加工方法。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)氣缸燃燒室中的燃油高壓氣體通過進(jìn)排氣門控制進(jìn)排氣，氣門通過凸輪軸，氣門導(dǎo)桿，氣門壓爪等作用推動氣門在氣缸蓋內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，為了防止氣門在工作時掉入燃燒室中，一般采用氣門鎖夾、氣門彈簧上座和氣門相配合鎖定氣門，氣門鎖夾普遍用專用的工具與氣門壓配。目前市場上銷售的氣門鎖夾多采用的是傳統(tǒng)切削加工方式。 切削加工方式，工藝復(fù)雜，效率低，鎖夾兩片的匹配性差，所以其生產(chǎn)時只能成對生產(chǎn)，不能保證互換性，氣門鎖夾精度要求很高，采用機(jī)加工不僅生產(chǎn)效率底，而且產(chǎn)品的質(zhì)量也很不穩(wěn)定，材料浪費(fèi)嚴(yán)重，廢品率高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。因此市場上對氣門鎖夾的需求較大，急需一種生產(chǎn)效率更高，質(zhì)量更加穩(wěn)定的加工方式，如果能使鎖夾的任何兩片都可以配對，互換使用，將會大大提高產(chǎn)品的實用性，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，而提供具有產(chǎn)品纖維組織細(xì)密流暢，強(qiáng)度高韌性好，質(zhì)量穩(wěn)定的一種大功率柴油機(jī)氣門鎖夾及其加工方法，其制作工藝簡單，生產(chǎn)效率高，并且任意兩鎖夾片都能互換使用。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種大功率柴油機(jī)氣門鎖夾，包括鎖夾本體，鎖夾本體制有與氣門彈簧上座內(nèi)圓錐面相配合的外圓錐面，且外圓錐面的圓錐角為20度，外圓錐面的表面粗糙度為RaO. 8 ；鎖夾本體與氣門頂桿固定配裝的內(nèi)孔中制有一道環(huán)形凸起的內(nèi)孔R圓弧和一道環(huán)形凹槽，內(nèi)孔R圓弧、環(huán)形凹槽分別與氣門頂桿的鎖夾槽和環(huán)形凸圈相配固定鎖合，外圓錐面、內(nèi)孔、內(nèi)孔R圓弧、環(huán)形凹槽均采用冷擠壓工藝一次成型。為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的措施還包括
上述的鎖夾本體由對稱配合的左鎖片和右鎖片組成，且左鎖片和右鎖片相對配合的切面之間具有3毫米的壓縮間距D。上述的左鎖片和右鎖片相配組合的內(nèi)孔直徑為5. 4毫米，環(huán)形凹槽的最大寬度為 0.7毫米，最大深度為0. 15毫米?！N大功率柴油機(jī)氣門鎖夾的加工方法，該方法依次包括下列步驟 選材步驟選取含碳量在0. 10%至0. 25%的低碳鋼原材料；
退火粗軋將低碳鋼原材料退火后，冷軋成半片式的鎖夾毛坯料； 精軋步驟將冷軋后的鎖夾毛坯料進(jìn)一步冷擠壓成標(biāo)準(zhǔn)鎖夾坯料； 淬火步驟將標(biāo)準(zhǔn)鎖夾坯料經(jīng)表面滲碳淬火回火熱處理后，得到成品。上述的選材步驟中低碳鋼原材料為線材或鋼帶。
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上述的退火粗軋中采用異形輥軋機(jī)冷軋成半片式的鎖夾毛坯料。上述的精軋步驟中采用擠壓機(jī)擠壓，擠壓機(jī)安裝有鎖夾模具。上述的淬火步驟中的滲碳層深度為0. 1毫米至0. 3毫米。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的氣門鎖夾原材料毛坯使用低碳鋼冷軋成型，避免了一般中碳鋼調(diào)質(zhì)處理可能存在的熱處理缺陷，極大提高了產(chǎn)品的可靠性，冷擠壓成型后的氣門鎖夾，任何兩片都可以進(jìn)行配對，互換性極好，防止了傳統(tǒng)加工中只能成對加工，且不能保證互換性的弊病。本發(fā)明具有制作工藝簡單、結(jié)構(gòu)精巧、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、排放少、可靠性強(qiáng)，使用壽命長等優(yōu)點，各項技術(shù)指標(biāo)均能滿足大功率柴油機(jī)對氣門鎖夾的要求。


圖1是本發(fā)明的裝配結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的縱向剖視結(jié)構(gòu)圖3是圖2俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1至圖3所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中的附圖標(biāo)記為鎖夾本體1、外圓錐面11、內(nèi)孔R圓弧12、環(huán)形凹槽13、左鎖片 14、右鎖片15、氣門彈簧上座2、氣門頂桿3、鎖夾槽31、環(huán)形凸圈32、壓縮間距D。如圖1至圖3所示，本發(fā)明的一種大功率柴油機(jī)氣門鎖夾，包括鎖夾本體1，鎖夾本體ι制有與氣門彈簧上座2內(nèi)圓錐面相配合的外圓錐面11，且外圓錐面11的圓錐角為20 度，外圓錐面11的表面粗糙度為RaO. 8 ；鎖夾本體1與氣門頂桿3固定配裝的內(nèi)孔中制有一道環(huán)形凸起的內(nèi)孔R圓弧12和一道環(huán)形凹槽13，內(nèi)孔R圓弧12、環(huán)形凹槽13分別與氣門頂桿3的鎖夾槽31和環(huán)形凸圈32相配固定鎖合，外圓錐面11、內(nèi)孔、內(nèi)孔R圓弧12、環(huán)形凹槽13均采用冷擠壓工藝一次成型。本發(fā)明的氣門鎖夾采用冷擠壓工藝制作而成，冷擠壓不承受拉力的作用，其內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)好，冷擠壓后的產(chǎn)品材料的纖維組織細(xì)密流暢，強(qiáng)度高韌性好，零件的使用壽命高于常規(guī)加工的同類產(chǎn)品，并且冷擠壓后的鎖夾本體1外圓錐面11與氣門彈簧上座2內(nèi)圓錐面配合時，其貼合面值在75%以上，外圓錐面11的表面粗糙度能達(dá)到RaO. 8的要求。根據(jù)柴油機(jī)和氣門頂桿3的工作頻率和受力特點本發(fā)明優(yōu)選外圓錐面11的圓錐角為20度，20度圓錐角更有利于裝配和與氣門彈簧上座2的相互作用時受力的分配，保證氣門鎖夾始終能在良好的工作環(huán)境下運(yùn)行。如圖2、圖3所示，本發(fā)明的鎖夾本體1由對稱配合的左鎖片14和右鎖片15組成， 且左鎖片14和右鎖片15相對配合的切面之間具有3毫米的壓縮間距D。為了方便與氣門頂桿3和氣門彈簧上座2安裝夾持，鎖夾本體1由兩個相同的鎖片組成。傳統(tǒng)切削加工方式中，由于受人員素質(zhì)的影響比較大，特別是人工操作的熟練度和觀察角度以及切削工具的磨損等影響，一般采用成對加工的方式生產(chǎn)，因為兩片鎖片在配裝時要求精度很高，傳統(tǒng)切削的方式不能保證任意兩片的外圓錐面11和內(nèi)孔R圓弧12的同心度，同心度不高，會形成扭力而加劇產(chǎn)品間的相互磨損，從而影響產(chǎn)品的使用壽命。本發(fā)明冷擠壓成型后的氣門
4鎖夾，任何兩片都可以進(jìn)行配對，互換性極好，防止了傳統(tǒng)加工中只能成對加工的弊病， 并且本發(fā)明的內(nèi)孔R圓弧12擠壓后粗糙度要求達(dá)到RaO. 8，公差要求在+0. 05毫米以內(nèi)， 其任意兩片的內(nèi)孔R圓弧12和外圓錐面11的同心度誤差在0. 02毫米以內(nèi)。圖3中可以看出，本發(fā)明的左鎖片14和右鎖片15相配組合的內(nèi)孔直徑為5. 4毫米，環(huán)形凹槽13的最大寬度為0. 7毫米，最大深度為0. 15毫米。本發(fā)明的內(nèi)孔直徑針對氣門頂桿3而設(shè)計的，經(jīng)冷擠壓成型后鎖夾的內(nèi)孔直徑為5. 4毫米，其正負(fù)誤差在+0. 02毫米和一 0.01毫米之間。本發(fā)明外圓錐面11、內(nèi)孔、內(nèi)孔R圓弧12、環(huán)形凹槽13采用冷擠壓工藝成型，冷擠壓生產(chǎn)的氣門鎖夾，其生產(chǎn)效率為每分鐘約50片，與機(jī)加工生產(chǎn)的氣門鎖夾相比，有了大幅度的提高，能滿足市場的需求，并且其互換性好，減少的材料浪費(fèi)，提高了生產(chǎn)效率， 從而大大降低了生產(chǎn)制作成本，具有較強(qiáng)的市場競爭力。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種大功率柴油機(jī)氣門鎖夾的加工方法，該方法依次包括下列步驟
選材步驟選取含碳量在0. 10%至0. 25%的低碳鋼原材料； 退火粗軋將低碳鋼原材料退火后，冷軋成半片式的鎖夾毛坯料； 精軋步驟將冷軋后的鎖夾毛坯料進(jìn)一步冷擠壓成標(biāo)準(zhǔn)鎖夾坯料； 淬火步驟將標(biāo)準(zhǔn)鎖夾坯料經(jīng)表面滲碳淬火回火熱處理后，得到成品。上述的選材步驟中低碳鋼原材料為線材或板材。上述的退火粗軋中采用異形輥軋機(jī)冷軋成半片式的鎖夾毛坯料。上述的精軋步驟中采用擠壓機(jī)擠壓，擠壓機(jī)安裝有鎖夾模具。上述的淬火步驟中的滲碳層深度為0. 1毫米至0. 3毫米。本發(fā)明的氣門鎖夾原材料毛坯使用低碳鋼冷軋成型，避免了一般中碳鋼調(diào)質(zhì)處理可能存在的熱處理缺陷，極大的提高了產(chǎn)品的可靠性，該產(chǎn)品內(nèi)孔R圓弧與內(nèi)孔的跳動間隙在0.02毫米以內(nèi)，內(nèi)孔R圓弧到端面的距離為4毫米正負(fù)誤差在0.1毫米，鎖夾采用滲碳淬火回火的熱處理方式，使用維氏硬度計、洛氏硬度計檢測其表面硬度及芯部硬度， 表面硬度要求可達(dá)HRA15N85-91，芯部硬度達(dá)HRC30-45以內(nèi)。本發(fā)明將選取的低碳鋼原材料先冷軋成半片鎖夾形的異形鋼帶然后經(jīng)切斷，打彎再進(jìn)一步精擠壓成型后經(jīng)滲碳淬火制得成品，冷擠壓生產(chǎn)的氣門鎖夾，其生產(chǎn)效率為每分鐘約50片，生產(chǎn)效率高并且產(chǎn)品材料的纖維組織細(xì)密流暢，強(qiáng)度高韌性好，避免了傳統(tǒng)切削加工成對生產(chǎn)互換性差的問題，大大提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和使用
壽命ο本發(fā)明的最佳實施例已闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型都不會脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種大功率柴油機(jī)氣門鎖夾，包括鎖夾本體(1)，其特征是所述的鎖夾本體(1)制有與氣門彈簧上座⑵內(nèi)圓錐面相配合的外圓錐面(11)，且外圓錐面(11)的圓錐角為20 度，外圓錐面(11)的表面粗糙度為RaO. 8;所述鎖夾本體(1)與氣門頂桿(3)固定配裝的內(nèi)孔中制有一道環(huán)形凸起的內(nèi)孔R圓弧(12)和一道環(huán)形凹槽(13)，所述內(nèi)孔R圓弧(12)、 環(huán)形凹槽(1 分別與氣門頂桿(3)的鎖夾槽(31)和環(huán)形凸圈(3 相配固定鎖合，所述外圓錐面(11)、內(nèi)孔、內(nèi)孔R圓弧(12)、環(huán)形凹槽(13)均采用冷擠壓工藝一次成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率柴油機(jī)氣門鎖夾，其特征是所述的鎖夾本體(1) 由對稱配合的左鎖片(14)和右鎖片(1 組成，且左鎖片(14)和右鎖片(1 相對配合的切面之間具有3毫米的壓縮間距(D)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大功率柴油機(jī)氣門鎖夾，其特征是所述的左鎖片(14) 和右鎖片(1 相配組合的內(nèi)孔直徑為5. 4毫米，所述環(huán)形凹槽(1 的最大寬度為0.7毫米，最大深度為0. 15毫米。
4.一種制造權(quán)利要求1所述的大功率柴油機(jī)氣門鎖夾的加工方法，其特征是該方法依次包括下列步驟選材步驟選取含碳量在0. 10%至0. 25%的低碳鋼原材料；退火粗軋將低碳鋼原材料退火后，冷軋成半片式的鎖夾毛坯料；精軋步驟將冷軋后的鎖夾毛坯料進(jìn)一步冷擠壓成標(biāo)準(zhǔn)鎖夾坯料；淬火步驟將標(biāo)準(zhǔn)鎖夾坯料經(jīng)表面滲碳淬火回火熱處理后，得到成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氣門鎖夾的加工方法，其特征是所述的選材步驟中低碳鋼原材料為線材或板材。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氣門鎖夾的加工方法，其特征是所述的退火粗軋中采用異形輥軋機(jī)冷軋成半片式的鎖夾毛坯料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氣門鎖夾的加工方法，其特征是所述的精軋步驟中采用擠壓機(jī)擠壓，擠壓機(jī)安裝有鎖夾模具。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種氣門鎖夾的加工方法，其特征是所述的淬火步驟中的滲碳層深度為0. 1毫米至0. 3毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大功率柴油機(jī)氣門鎖夾及其加工方法，包括具有20度外圓錐面的鎖夾本體，鎖夾本體的內(nèi)孔中制有一道內(nèi)孔R圓弧和一道環(huán)形凹槽，其工藝包括以下步驟選材步驟、退火粗軋、精軋步驟和淬火步驟。本發(fā)明采用低碳鋼冷擠壓直接成型技術(shù)，精度要求極高，所擠壓成型的鎖夾錐面與彈簧座內(nèi)孔錐面保證貼合面積在75%以上，且粗糙度要求達(dá)到Ra0.8，通過滲碳淬火熱處理以后，提高產(chǎn)品的可靠性，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，拆裝方便能滿足大功率柴油機(jī)對氣門鎖夾的要求。
文檔編號B23P15/00GK102345479SQ20111025521
公開日2012年2月8日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者舒學(xué)軍 申請人:余姚市舒春機(jī)械有限公司