產品性能分析減少活塞環(huán)的撓曲

1、產品性能分析：減少活塞環(huán)的撓曲產品性能分析：減少活塞環(huán)的撓曲《中經BP社》(日期：2002102113:39)撓曲度又是活塞環(huán)的一項重要性能指標，它影響活塞環(huán)的密封性能和耐磨性能等，當活塞環(huán)的撓曲不合格時，輕則造成竄氣、竄油，引起發(fā)動機的功率下降，重則造成拉缸、咬死，而使發(fā)動機不能工作。而球墨鑄鐵材料活塞環(huán)的撓曲問題比其它一般合金鑄鐵活塞環(huán)顯得更為突出。經過多年的研究，技術的不斷改進和積累，在解決活塞環(huán)撓曲方面有了一定的經驗。下面就如何

2、解決球墨鑄鐵活塞環(huán)的撓曲問題，按照球墨鑄鐵環(huán)的基本加工路線介紹一下我公司的做法。1鑄造鑄造由于球鐵環(huán)的彈性模量大、硬度高，切削加工中的切削力比合金鑄鐵大，切削時產生的切削應力就大，造成球鐵環(huán)在加工過程中易產生撓曲，因此在球鐵環(huán)毛坯鑄造時就必須提高鑄造毛坯的質量，減少端面和內外圓的加工余量。我公司在1995年之前，球鐵環(huán)基本采用正圓毛坯，橢圓仿形，正圓加工內圓，切削余量大，內外圓余量不均勻，加工后環(huán)的內部產生很大的應力，造成撓曲較大。為了

3、解決這一問題，公司對鑄造的球鐵環(huán)的環(huán)模和澆道進行了改進設計，根據球鐵毛坯各極角在澆注過程中的收縮系數以及切削加工仿形時各極角的半徑向量，重新設計了環(huán)模，毛坯采用橢圓鑄造，同時采用俄羅斯造型機提高造型質量。目前我公司球鐵環(huán)的外圓加工余量已由原來的1.2mm降為0.8mm，內圓加工余量由原來的1.0mm降為0.6mm。由于球墨鑄鐵環(huán)采用了橢圓毛坯和內、外圓、端面質量的提高以及加工余量的減少，從而保證了加工時余量的均勻性，減少了切削應力，為減

4、少活塞環(huán)的撓曲打下了堅實的基礎。2熱處理熱處理為穩(wěn)定組織，消除鑄造、磨削時的熱應力，我公司球鐵環(huán)在粗磨以后增加了一道退火工序。由于鑄造時球鐵環(huán)的組織一般存在偏析，有較大的不均勻性，公司在活塞環(huán)的中磨以后進行調質處理，以達到預期的金相組織，提高球鐵環(huán)的綜合機械性能。過去淬火時用鋼絲捆扎后進行淬火，由于活塞環(huán)直徑大，軸向高度和徑向厚度小，造成淬火后活塞環(huán)撓曲變形嚴重。為此我們設計了專用夾具進行壓緊淬火，有效減少了淬火時的撓曲變形。為保證球鐵

5、環(huán)的調質質量，目前球鐵環(huán)淬火在中日合作的unicase滴注式氣體滲碳氮化爐自動線對球鐵環(huán)進行調質處理，淬火溫度一般控制在940~960℃，回火溫度控制在520~540℃。3機加工機加工活塞環(huán)在內外圓切削加工過程中對活塞環(huán)的撓曲影響較大，因此工藝技術部門必須考慮在各道工序加工過程中的切削設備、裝夾方式和作業(yè)方法等。過去的球鐵為穩(wěn)定組織，消除鑄造、磨削時的熱應力，我公司球鐵環(huán)在粗磨以后增加了一道退火工序。由于鑄造時球鐵環(huán)的組織一般存在偏析，

6、有較大的不均勻性，公司在活塞環(huán)的中磨以后進行調質處理，以達到預期的金相組織，提高球鐵環(huán)的綜合機械性能。過去淬火時用鋼絲捆扎后進行淬火，由于活塞環(huán)直徑大，軸向高度和徑向厚度小，造成淬火后活塞環(huán)撓曲變形嚴重。為此我們設計了專用夾具進行壓緊淬火，有效減少了淬火時的撓曲變形。為保證球鐵環(huán)的調質質量，目前球鐵環(huán)淬火在中日合作的unicase滴注式氣體滲碳氮化爐自動線對球鐵環(huán)進行調質處理，淬火溫度一般控制在940~960℃，回火溫度控制在520~5

7、40℃。3機加工活塞環(huán)在內外圓切削加工過程中對活塞環(huán)的撓曲影響較大，因此工藝技術部門必須考慮在各道工序加工過程中的切削設備、裝夾方式和作業(yè)方法等。過去的球鐵環(huán)粗加工一般采用外圓靠模仿形，內圓正圓加工，由于內圓在切口后壓縮到正圓加工，加工時環(huán)體內產生較大的應力，內圓粗加工后撓曲變形較大，為解決這一問題我們目前球鐵環(huán)的內外圓粗加工基本上都采用內外圓仿形設備進行同時切削加工。在粗車內外圓后，增加了一道至為關鍵的工序，即進行球鐵環(huán)整撓處理。雖然

8、從鑄造到熱處理采取了各種措施，但球鐵環(huán)仍有一定的撓曲，為此必須進行整撓。我公司球鐵環(huán)的整撓是用LDMC75型離子氮化爐進行的，該設備優(yōu)點是真空度高，環(huán)體表面不易被氧化。在整撓時，必須考慮整撓溫度對基體組織和機械性能的影響，由于球鐵環(huán)存在回火穩(wěn)定性，因此一般的整撓溫度要求低于回火溫度。目前我公司球鐵環(huán)的整撓溫度控制在470~510℃范圍內，保溫時間一般是1.5~2.5h，整撓時采用了專用夾具。采用此工藝后效果明顯，如我公司玉柴6105QC