[发明专利]一种超微造型的气缸套及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于气缸套内壁网纹加工技术领域，具体涉及一种超微造型的气缸套及其制备方法。

背景技术

气缸套是发动机的关键零件之一，气缸套内表面结构影响发动机的机油消耗和寿命。气缸套内表面的网纹结构有网状沟槽和顶部小平台构成，气缸套网状沟槽，便于贮存润滑油，提高了气缸套实际的承载面积，也有利于机油向上泵送至气缸套上部的工作区域；顶部小平台有利于形成高强度的油膜，将气缸套表面多余的机油刮回至曲轴箱，使气缸表面的滑动性能得到改善，增加缸孔的气密性，同时也大幅度降低机油消耗。然而气缸套的性能和使用寿命与气缸套内表面的网纹沟槽的宽度、深度、分布以及均匀性等参数密切相关。

目前气缸套内表面主要采用珩磨工艺和微造型工艺加工。珩磨工艺是机械加珩磨，采用粗珩、半精珩、精珩制造网纹，工艺复杂加工成本高，且均匀性差，且很难掌控网纹的疏密以及深度、夹角。表面微造型工艺是借用激光扫描精准快捷地在摩擦副工件表面加工出纹路或凹坑，是近些年发展起来的先进制造技术，而合理的纹路参数对气缸套在不同场合使用具有重要作用。

因此，改变气缸套网纹表面沟槽结构的超微造型，依据不同工作场合需求制造出具有合理纹路参数的超微造型迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善气缸表面滑动性能、表面储油均匀、提高缸套与活塞环的耐磨性的节能环保的一种超微造型的气缸套及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种超微造型的气缸套，包括气缸套本体，气缸套内孔从上至下分为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区三个区域，所述Ⅰ区起始于活塞运动的上止点附近，Ⅱ区为活塞运动的冲程中部，Ⅲ区起始于活塞运动的下止点至缸套底端；气缸套内壁有激光刻啄的超微网纹沟槽，且相邻网纹呈错位阵列分布，所述激光刻啄的超微网纹沟槽的参数为：刻线宽度D为0.03-0.2mm，刻线长度L为1.5-15mm，刻线深度H为0.004-0.03mm，刻线圆周方向距离D1为0.6-10mm，D1为近似直线距离，刻线轴向距离D2为1-16mm，其中Ⅰ区刻线轴向距离D2小于Ⅱ区刻线轴向距离D2。

作为优选，一种超微造型的气缸套，所述Ⅰ区激光刻啄的超微网纹沟槽的参数为：刻线宽度D为0.03-0.2mm，刻线长度L为3mm，刻线深度H为0.006-0.01mm，刻线圆周方向距离D1（D1为近似直线距离）为2mm，刻线轴向距离D2为2mm；所述Ⅱ区激光刻啄的超微网纹沟槽的参数为：刻线宽度D为0.03-0.2mm，刻线长度L为3mm，刻线深度H为0.006-0.01mm，刻线圆周方向距离D1（D1为近似直线距离）为2mm，刻线轴向距离D2为6mm，Ⅲ区不进行激光刻啄。

作为优选，一种超微造型的气缸套，所述Ⅰ区激光刻啄的超微网纹沟槽的参数为：刻线宽度D为0.03-0.2mm，刻线长度L为2mm，刻线深度H为0.006-0.015mm，刻线圆周方向距离D1（D1为近似直线距离）为3mm，刻线轴向距离D2为3mm；所述Ⅱ区激光刻啄的超微网纹沟槽的参数为：刻线宽度D为0.03-0.2mm，刻线长度L为4mm，刻线深度H为0.004-0.009mm，刻线圆周方向距离D1（D1为近似直线距离）为4mm，刻线轴向距离D2为8mm；Ⅲ区不进行激光刻啄。

作为优选，一种超微造型的气缸套，所述Ⅰ区激光刻啄的超微网纹沟槽的参数为：刻线宽度D为0.03-0.2mm，刻线长度L为2mm，刻线深度H为0.006-0.015mm，刻线圆周方向距离D1为（D1为近似直线距离）3mm，刻线轴向距离D2为3mm；所述Ⅱ区激光刻啄的超微网纹沟槽的参数为：刻线宽度D为0.03-0.2mm，刻线长度L为4mm，刻线深度H为0.004-0.009mm，刻线圆周方向距离D1（D1为近似直线距离）为4mm，刻线轴向距离D2为8mm；所述Ⅲ区激光刻啄的超微网纹沟槽的参数为：刻线宽度D为0.03-0.2mm，刻线长度L为4mm，刻线深度H为0.004-0.009mm，刻线圆周方向距离D1（D1为近似直线距离）为4mm，刻线轴向距离D2为4mm。

所述气缸套的内孔基础光洁度Rz为1-7μm。

一种超微造型的气缸套的制备方法，包括铸造、机加工和激光刻啄工艺，其具体制备步骤如下：

（1）采用钢管或金属型湿涂料离心铸造工艺制备气缸套铸件，随后对气缸套铸件进行机加工，基础珩磨至内孔圆柱度为0.008mm；