[发明专利]圆筒内表面处理方法以及通过该方法制造的构件

说明书

本发明涉及一种圆筒内表面处理方法以及一种通过所述方法制造的构件，该方法包括以下步骤：1)对形成在气缸体中的气缸孔进行粗镗孔；2)借助于粗糙化刀具对气缸孔的内表面进行粗糙化处理；其中，在粗糙化处理步骤2)中，将粗糙化刀具的切削深度设定为在0.130mm至0.2mm之间的固定值。通过根据本发明的方法能在圆筒形内表面上形成了均匀的、规则的粗糙化结构；提高了涂层与圆筒形内表面的粘附能力，提高了刀具的使用寿命。并且在大批量生产的情况下提高了产品质量的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种圆筒内表面处理方法，尤其是涉及一种对有待进行热喷涂涂层的气缸内表面进行处理的方法。另外，本发明还涉及一种通过所述方法制造的构件。

背景技术

铝合金的发动机缸体取代铸铁缸体已成为一种趋势，然而铝合金缸体的耐磨损性能较差，气缸内壁表面在发动机工作过程中容易磨损并导致活塞与气缸壁之间密封不良。为避免这一问题，较早的解决方案是在铝合金缸体的缸筒上加装铸铁缸套。而近年来则通过对气缸孔内表面进行热喷涂涂层及对应的机械加工处理来取代铸铁缸套。喷涂了涂层后的铝合金缸体是一体式缸体，不会因嵌入一个铸铁缸套而存在缸筒变形问题，也不再有铸铁缸套的热力学缺点，减少了发动机的总体质量，增加了其耐久性并降低了能耗。

在对气缸进行热喷涂涂层之前，通常通过表面处理将缸孔的基体材料的内表面粗糙化，以提高热喷涂涂层的附着性。在现有技术中已经公开了多种对缸孔内表面进行粗糙处理的方法。

例如，在NMRP方法(日产粗糙化加工方法，Nissan Machining RougheningProcess)中通过在气缸内表面上热喷涂铁涂层或低碳钢涂层来取代铸铁气缸套。在该NMRP方法中，首先对在气缸体中已经加工出的气缸孔进行粗镗孔；然后通过粗糙化刀具对气缸孔的内表面进行粗糙化处理，以提高涂层的与缸体内壁的粘附性；最后对粗糙化之后的表面进行保证切削，以防止粗糙化的型面不会过高。最终在气缸内壁上形成由形状不规则的突起间隔开的随机的几何结构(如图1所示)。

另外，现有技术还公开了一种圆筒内表面加工方法，其中，在圆筒内表面上形成粗糙表面之后，将热喷镀膜附着到基体构件的圆筒内表面上。锥形面构造成使轴向端部的内径比缸孔内表面的其它部分的内径大。在形成锥形面之后，搪磨热喷镀膜。在圆筒内表面形成镀层之后对热喷镀膜进行搪磨或其它机械精加工。

然而，前述的NMRP加工方法在大批量生产的过程中还存在一系列问题，例如产品质量的稳定性不够，经常出现刀具由于碰到毛坯中的硬颗粒或氧化物而崩裂的情况，涂层和铝基体之间的黏附强度不够等。这主要是因为NMRP加工过程是基于对铝基体的切削和变形的随机组合，这不是一个确定的过程，并且会导致不确定的表面和刀具负荷。

发明内容

本发明的目的是提供一种圆筒内表面处理方法，尤其是一种对有待进行热喷涂涂层的气缸内表面进行处理的方法，通过该方法能在气缸内表面上产生特定的几何结构并从而以简单的工序步骤和低成本解决存在于现有技术中的上述技术问题中的一项或多项。

根据本发明的一个方面，上述目的通过一种圆筒内表面处理方法实现，该方法包括以下步骤：

1)对形成在气缸体中的气缸孔进行粗镗孔；

2)借助于粗糙化刀具对气缸孔的内表面进行粗糙化处理；

其中，在粗糙化处理步骤2)中，将粗糙化刀具的切削深度设定为在0.130mm至0.2mm之间的固定值。