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锻造白口缸套

阅读:937发布:2023-01-27

专利汇可以提供锻造白口缸套专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且用一种能对白口 铸 铁 施以三向压应 力 的专用设备可以对白口 铸铁 进行 锻造 。它有由固定旋转中心的偏向轴、 连杆 机构 带动的同步向心高 频率 打击的四个锤头,锤头中心部位设有芯棒,被夹头夹持的旋转着的离心浇注的白口铸铁厚壁 管坯 ,通过锤头和芯棒形成的环形空间,外被锤头打击,内靠实芯棒,产生缩径减壁厚轴向延伸 变形 ,一个道次即完成锻造过程。锻造后的白口铸铁保留其优异的 耐磨性 能,又提高了韧性。用锻造白口铸铁长管经镗孔、珩磨、再分段切割,可高效率大批量生产 内燃机 缸套 。这种缸套可大大延长内燃机使用寿命并大量节省 燃料 ,具有巨大经济效益。在量大面广的 汽车 上,尤其是以大 马 力柴油机为动力的航母、潜艇、以及各类军舰上具有广阔的应用前景。,下面是锻造白口缸套专利的具体信息内容。

1.用锻造后的白口制造内燃机(汽油机柴油机)缸套。其特征在于将过去人们视之为不能锻造的白口铸铁,用一种新型的专用设备锻造后,保留了白口铸铁耐磨的特点,又提高了它的韧性,改善了它的切削加工性,用这种材料制成内燃机缸套,大大延长了内燃机使用寿命,并大量节省燃料
2.基于权利要求1所述的锻造白口铸铁需使用的新型专用设备,其特征是能对白口铸铁施以三向压应,它有四组由固定旋转轴心的偏向轴、连杆机构带动的同步向心高频率打击的锤头,锤头中心设有一个可随锻件旋转但不做轴向移动的芯棒,
被锻造的是离心浇注的白口铸铁厚壁管坯,它由夹头夹持,边旋转边作轴向送进,通过锤头和芯棒形成的环形空间,外表面被四个锤头打击,内表面靠实芯棒,产生缩径减壁厚轴向延伸变形,一个道次即可完成锻造过程。
3.基于权利要求2所述的专用设备具有左右两个夹头,并有辅助感应加热设备及托辊等装置,可锻造很长的白口铸铁管,用锻造后的白口铸铁长管加工,经镗孔、珩磨、再分段切割,可高效率大批量生产内燃机缸套。
4.锻造白口铸铁的化学成分除含C、Si、Mn、P、S常规元素外,还可以加入少量合金元素如Cr、Mo等,更可增加锻造白口铸铁的综合机械性能。

说明书全文

锻造白口缸套

技术领域:

[0001] 一种涉及古老的金属材料的新用途。背景技术:
[0002] 白口铸铁是一种价廉易得的古老金属材料,由于其内部的元素全部以渗碳体(碳化三铁)形式存在,渗碳体是一种极硬极脆的物质,其硬度Hv1200以上,与金刚石相差无几,这铸就了白口铸铁极硬耐磨的性质。
[0003] 特别是白口铸铁中的渗碳体以三维网状形式存在,它包围着球状的铁素体,这又铸就了白口铸铁极脆的特点。
[0004] 此前众多的技术文献都记载明确地说白口铸铁不能锻造,也很难进行机械加削加工。
[0005] 因此白口铸铁只能做些铸造后直接使用的粗糙的耐磨零件,其优异的耐磨性能未能得到充分发挥。
[0006] 缸套是内燃机(汽油机、柴油机)上的关键零件。
[0007] 内燃机工作时缸套内孔与活塞活塞环构成的摩擦副之间的间隙大小,直接影响内燃机的工作效率和燃料消耗。
[0008] 这几个零件特别是缸套的耐磨性能好坏,直接关系到内燃机的工作寿命长短。
[0009] 因此人们想方设法来提高缸套的耐磨性能。
[0010] 此前人们都是通过改变缸套的化学成分和热处理的方法来达到目的。
[0011] 但无一例外地使用的都是灰口铸铁的铸件。
[0012] 在大中型的内燃机缸体上多半采用可拆卸的缸套(图1)。
[0013] 这种薄壁筒形的“活”缸套,不仅维修方便,更因不用整个缸体都用同一种耐磨铸铁做成而节省成本。发明内容:
[0014] 本发明通过锻造方法将白口铸铁中的网状渗碳体打碎,使之成为点状分布的耐磨质点,不再是影响白口铸铁极脆的危害因素。
[0015] 经过锻造,原来被包围的铁素体连接起来,白口铸铁保留了高耐磨性能的同时又提高了其韧性,大大改善了切削加工性。
[0016] 锻造白口铸铁可成功地用来制作内燃机缸套。附图说明:
[0017] 附图1为缸套图
[0018] 图2为锻造白口铸铁专用设备构造示意图。
[0019] 图中1-左夹头2-锻造前的离心浇注的白口铸铁厚壁管坯
3-感应加热
4-锤头
5-偏心轴
6-连杆机构
7-芯棒
8-托辊
9-右夹头
10-加长导轨
具体实施方式:
[0020] 欲锻造白口铸铁必须使其全部承受三向压应,用一般的锻锤或压力机是不可以的。
[0021] 本发明设计一种新型的专用设备(图2)来实施锻造白口铸铁。
[0022] 围绕中心对称分布的四组偏心轴5、连杆机构6带动的四个锤头4,同步向心往复动作,偏心轴5的旋转轴心0固定不动,锻造不同直径的缸套只须更换相应厚度的锤头即可。
[0023] 在四个锤头的中心位置设有一个内部冷的芯棒7,工作时芯棒7只可随锻件一起旋转而不得做轴向移动。其工作过程如下:
[0024] 离心浇注的白口铸铁厚壁管坯2经加热后,由左夹头1夹持,边旋转边作轴向送进,使管坯2通过锤头4和芯棒7形成的环形空间,管坯2外表面被四个锤头4高频率打击,内表面靠实芯棒7,产生缩径减壁厚轴向延伸变形
[0025] 当被锻细的管坯长度超过锤头后,便由右夹头9夹持,拉着锻成的管件继续前行。
[0026] 根据缸套需要的锻件尺寸和锻造比的要求计算确定锻造前白口铸铁管坯的直径和壁厚,经缩径减壁厚轴向延伸变形,一个道次即完成锻造过程。
[0027] 为防止未锻造的后段管坯温度降低,在管坯2进入锤头一侧装有辅助的感应加热器3,它自动调节功率,保证管坯全都在锻造温度范围内被锻造。
[0028] 为防止过长的管坯和锻成的管件弯曲,在左右两侧均装有托辊8,它配合夹头的运动托起管子。
[0029] 上述专用设备有加长导轨10,可工业化生产很长的锻造白口铸铁管件。
[0030] 用这种锻造的白口铸铁长管经镗孔、珩磨、再分段切割,可高效率生产内燃机缸套。
[0031] 锻造后的白口铸铁切削加工性能大大改善,可车削出短的卷屑;
[0032] 冲击韧性值从未锻造前几乎为零增加到2;
[0033] 金相镜面检验,渗碳体硬质点表面占表面积的40%以上,保留了其优异的耐磨性能;
[0034] 特别是还可以通过后续的热处理,使少量的渗碳体分解成石墨,石墨本身是很好的润滑剂,脱落的石墨形成的凹坑还可储油,更增加锻造白口铸铁缸套的耐磨性。
[0035] 用锻造白口铸铁制成的内燃机缸套经磨合后,白亮如镜,光可照人,大大延长了内燃机的工作寿命和节省大量燃料,具有巨大经济效益。
[0036] 锻造白口铸铁的化学成分除含C、Si、Mn、P、S常规元素外,还可加入少量的合金元素如Cr、Mo等,更可增加其综合机械性能。
[0037] 锻造白口铸铁缸套在量大面广的汽车上,尤其是以大力柴油机为动力的航母、潜艇、以及各类军舰上具有广阔的应用前景。
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