气缸套知识汇总及立方氮化硼(CBN刀片)的应用

气缸套知识汇总及立方氮化硼(CBN刀片)的应用
郑州华菱超硬材料有限公司
一、气缸套的分类
按照最终用途分为:乘用车气缸套、商用车气缸套、工程机械气缸套、农业机械气缸套、船用发动机及发电机组气缸套等。
按照外表面是否与液体直接接触分为:湿式气缸套、干式气缸套。
耐磨铸铁
按照与缸体的配合方式分为:装配式、铸入式、压入式。
按缸套缸径分为:大、中、小口径,大口径为130mm以上,中小口径为36mm-130mm。
二、对气缸套的性能要求
气缸套应有足够的强度、刚度和耐热性能,还应具有较好的耐磨性能。工作中应有良好润滑和冷却。
缸套内表硬度通常要求大于HB200,且与活塞环硬度有良好匹配。内表面还应有适当的粗糙度,使其具有一定贮油能力和磨合性能。内表面应有足够的圆度和圆柱度精度,安装支承面对内孔中心应有较高的
位置精度。
三、气缸套常用材质
缸套一般采用含磷或含硼的耐磨合金铸铁作材料,如球墨铸铁、高磷铸铁和合金铸铁。
球墨铸铁气缸套
球墨铸铁具有致密强韧的珠光体基体和球状分布的石墨,强度比普通铸铁高一倍;抗穴蚀性和耐磨新也都比普通铸铁好。但是由于球化石墨表面积较小,其包油性比石墨片状分为的普通铸铁差,在润滑条件不良时,容易出现局部干摩擦而导致“拉缸”、为获得较好的润滑条件,希望石墨球粒的尺寸越小越好。球墨铸铁气缸套经过适当的研磨和热处理,可以得到良好的研磨表面。球墨铸铁的缺点是铸造工艺比普通铸铁复杂,成本较高。
钙粉生产线设备高磷铸铁气缸套
一般铸铁中添加磷的成分达到0.3-0.8%时成为高磷铸铁,磷在铸铁中形成网分布的三元共晶体,从而提高高硬度而获得良好的耐磨性。其耐磨性与球墨铸铁气缸套想接近,但工艺性比球模型铸铁好,省工时,而且磷还可以改变耐腐蚀性能。高磷铸铁的缺点是:由于含磷量增多,材质变脆,而且容易产生缩孔,造成废品。
合金铸铁气缸套
在铸铁中添加镍、铬、铜等合金元素后得到的各种合金铸铁。添加合金元素可以使材质组织均匀,珠光体致密,或促进高硬度的碳化物形成,进一步提高强度、耐磨性和耐腐蚀性。合金铸铁缺点是要消耗贵重金属,熔炼铸造工艺复杂,加工较困难,成本也高。
此外,制造气缸套材料还有:含硼知足帖、稀土钙铸铁、钛钒铸铁、磷钒铸铁以及奥式铸铁等,在一些强化的内燃机汇总,还采用氮化钢来制造气缸套。因为氮化钢的耐热性和耐腐蚀性都很好。在500℃时,氮化层的硬度下降很少,可以保证在工作温度下的耐磨性。
为了提高耐磨性、耐腐蚀性,还可以采用镀铬、淬硬、喷镀金属钼或其他耐
磨性合金等表面的处理的方法。
气缸套的材料和表面处理方式,要根据内燃机的具体用途、强化程度、使用寿命和制造成本等要求来选择。
滴入在使用中以磨料磨损为主的拖拉机、工程机械的内燃机气缸套,多数采用球墨铸铁、高磷铸铁或者合金铸铁等来制造;对于使用中以磨料磨损为主,同时又兼优腐蚀磨损的农用内燃机的气缸套,有时采用奥式铸铁‘而磨料磨损比较严重,同时产生熔着磨损强倾向又较大的车用强化内燃机,特别是坦
路灯远程控制系统克内燃机的气缸套则多采用钢来制造,并对其镜面氮化或镀铬。
纯植物洗面奶四、气缸套的加工工艺
1、干式气缸套
铸造毛坯—粗车—粗镗—车工艺外圆—精镗—半精车—精车—粗珩—车端面及外圆—粗磨外圆—精磨外圆—精珩
2、湿式气缸套
铸造毛坯—粗车—粗镗—车工艺外圆—精镗—精车水档—切槽—粗珩—精细车—精珩
五、气缸套加工刀具
气缸套目前大多采用硼铸铁、合金铸铁等耐磨铸铁,由于这些铸铁都有很高的硬质点,因此对刀具磨损较大。用硬质合金刀具切削时,切削速度较低,刀具磨损快,难以提高工作效率和机床效率,有些材料也难以磨削。
立方氮化硼(CBN)刀片作为一种新型超硬材料刀具,使机械切削加工技术发生了革命性变化。它为
耐磨铸铁等难加工材料提供了经济而高效的切削手段。大量事实证明,CBN刀片符合当今刀具发展的方向—提高寿命、提高切削效率、降低加工成本、保证高精度和低粗糙度、满足难加工材料加工要求。
针对气缸套推荐2款材质,分别是BN-S300和BNK30材质,其中BN-S300材质属于整体聚晶CBN刀片,粗、精加工均可,可大余量切除气缸套毛坯余量,提高加工效率。而BNK30材质属于镶嵌式CBN刀片,只有刃口部位是CBN材质,所以一般用于精加工工序,保证气缸套的尺寸精度和表面光洁度要求。
调浆桶六、立方氮化硼(CBN)刀片加工气缸套哪些部位:
1、用CBN刀片以车代磨,高速切削湿式缸套上下腰带;
2、用CBN刀片高速切削缸套外圆、水套壁、封水槽、倒角、平端面;
3、用CBN刀片精加工干式缸套外圆,减少无心磨磨削加工余量及加工工序。
八、发动机缸套的磨损原因分析
发动机气缸套和活塞环是在高温、高压、交变载荷和腐蚀的情况下工作的一对摩擦副。长期在复杂多变的情况下工作,其结果是造成气缸套磨损变形,影响了发动机的动力性、经济性和使用寿命。认真分析气缸套磨损变形的原因,对于提高发动机的使用经济性有十分重要的意义。
1、气缸套磨损的原因分析
气缸套的工作环境十分恶劣,造成磨损的原因也很多。通常由于构造原因允许有正常的磨损,但使用和维修不当,就会造成非正常磨损。
(1)构造原因引起的磨损
1)润滑条件不好,使气缸套上部磨损严重。气缸套上部邻近燃烧室,温度很高,润滑条件很差。新鲜空气和未蒸发的燃料冲刷和稀释,加剧了上部条件的恶化,使气缸上都处于干摩擦或半干摩擦状态,这是造成气缸上部磨损严重的原因。
2)上部承受压力大,使气缸磨损呈上重下轻。活塞环在自身弹力和背压的作用下紧压在缸壁上,正压力越大,润滑油膜形成和保持越困难,机械磨损加剧。在作功行程中,随着活塞下行,正压力逐渐降低,因而气缸磨损呈上重下轻。
3)矿物酸和有机酸使气缸表面腐蚀剥落。气缸内可燃混合气燃烧后,产生水蒸气和酸性氧化物,它们溶于水中生成矿物酸,加上燃烧中生成的有机酸,对气缸表面产生腐蚀作用,腐蚀物在摩擦中逐步被活塞环刮掉,造成气缸套变形。
4)进入机械杂质,使气缸中部磨损加剧。空气中的灰尘、润滑油中的杂质等,进入活塞和缸壁间造成磨料磨损。灰尘或杂质随活塞在气缸中往复运动时,由于在气缸中部位置的运动速度最大,故加剧了气缸中部的磨损。
2、使用不当引起的磨损
1)润滑油滤清器滤清效果差。若润滑油滤清器工作不正常,润滑油得不到有效的过滤,含有大量硬质颗粒的润滑油必然使气缸套内璧磨损加剧。
2)空气滤清器滤清效率低。空气滤清器的作用是清除进入气缸的空气中所含的尘土和沙粒,以减少气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。实验表明,发动机若不装空气滤清器,气缸的磨损将增加6-8倍。空气滤清器长期得不到清洗保养,滤清效果差,将加速气缸套的磨损。
3)长时间低温运转。长时间地低温运转,一是造成燃烧不良,积碳从气缸套上部开始蔓延,使气缸套上部产生严重的磨料磨损;二是引起电化学腐蚀。
4)经常使用劣质润滑油。有的车主为图省事省钱,常在路边小店或向不法油贩购买劣质润滑油使用,结果造成缸套上部强烈腐蚀,其磨损量比正常值大1-2倍。
3、维修不当引起的磨损
1)气缸套安装位置不当。在安装气缸套时,若存在安装误差,气缸中心线和曲轴轴线不垂直,会造成气缸套非正常磨损。
2)连杆铜套孔偏斜。在修理中,铰削连杆小头铜套时,铰刀倾斜而造成连杆铜套孔偏斜,活塞销中心线与连杆小头中心线不平行,迫使活塞向气缸套的某一边倾斜,也会造成气缸套非正常磨损。
3)连杆弯曲变形。由于飞车事故或其它原因,受撞击的连杆会产生弯曲变形,
若不及时校正而继续使用,也会加速气缸套的磨损。
数控机床防护罩
4)曲轴连杆轴颈和主轴颈不平行。发动机因烧瓦等原因,会使曲轴因受到剧烈的冲击而变形,若不及时校正而继续使用,同样会加速气缸套磨损。
九、总结
随着缸套行业技术革新和技术改造的推进,数控机床的逐步普及,对缸套加工质量和加工效率要求的提高,CBN刀片在缸套行业必将得到广泛地应用,为提高我国缸套加工的技术水平、改善加工工艺,提高产品质量和加工效率、降低成本、增加企业经济效益作出较大的贡献。

本文发布于:2024-09-22 15:43:44,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/1/338959.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:气缸套   磨损   铸铁   气缸   加工
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议