粗糙化待涂覆汽缸孔壁的方法和工具及引导汽缸活塞的部件技术

在用于粗糙化部件(1)的待涂覆汽缸孔壁(5)的方法中，产生围绕中心纵向轴线(4)延伸的至少一个凹槽(6)和至少一个相关联的凹槽脊部(7)，使得至少一个凹槽脊部(7)在朝向中心纵向轴线的径向上形成用于待涂覆涂层的第一底切部(11)。此外，产生横向于所述至少一个凹槽(6)在所述汽缸孔壁(5)中延伸的轴向凹槽(12)，使得所述至少一个凹槽脊部(7)在围绕所述中心纵向轴线的周向(Φ)上形成用于待涂覆涂层的相应的第二底切部(15)。由于轴向凹槽(12)，待涂覆的涂层在周向(Φ)上的附着力以简单的方式得到改进，使得避免了由于部件(1)和待涂覆涂层的不同热膨胀而引起的应力裂纹或剥离。

Rough method and tool for coating cylinder bore wall and parts for guiding cylinder piston

In the method of coating the cylinder hole wall (5) for the coarsening part (1), at least one of the grooves (6) and at least one associated groove ridge (7) extending around the central longitudinal axis (4) is produced so that at least one groove ridge (7) is formed at the radial direction of the central longitudinal axis for the first bottom cutting part (11) to be coated with the coating. . In addition, an axial groove (12) extending across the cylinder hole wall (5) is produced horizontally, so that the at least one groove ridge (7) forms a corresponding second bottom cutting part (15) for coating the coating on the circumferential (diameter) around the central axis of the center (6). Due to the axial groove (12), the adhesion of the coating on the circumferential (diameter) is improved in a simple way, so that the stress crack or stripping caused by the different thermal expansion of the component (1) and the coating coating is avoided.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粗糙化待涂覆汽缸孔壁的方法和工具及引导汽缸活塞的部件相关申请的交叉引用本专利申请要求德国专利申请DE102015226062.3的优先权，其内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种用于粗糙化待涂覆汽缸孔壁的方法和工具。本专利技术还涉及用于引导汽缸活塞的部件。
技术介绍
从文献EP2267178A2(对应于文献US2010/0326270A1)已知一种用于使汽缸体的待涂覆金属表面粗糙化的方法。金属表面限定汽缸孔。通过车刀在金属表面上产生沿周向延伸的螺旋槽。由于螺旋构造，凹槽横向地由凹槽脊部界定。凹槽脊部是塑性变形的，因此它在径向上朝向汽缸孔的中心纵向轴线形成底切部。在横截面中，凹槽因此由于底切部而在径向上渐缩。结果，随后涂覆到粗糙金属表面的涂层表现出改进的附着力。从文献DE102014209054A1已知一种用于粗糙化汽缸套的活塞运行表面机械的方法。在第一操作中，凹槽成形工具沿着该表面轴向移动，使得可以在该表面中形成轴向凹槽。在接下来的第二操作中，凹槽成形工具在第一操作中达到的轴向位置处围绕圆柱轴线旋转预定旋转角度，由此在表面中形成周向凹槽，该周向凹槽与轴向凹槽相交。轴向凹槽和周向凹槽以燕尾形被底切。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种粗糙化待涂覆的汽缸孔壁的方法，该方法能够以简单的方式改进待施加到汽缸孔壁上的涂层的附着力。该目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现。在汽缸孔壁中，产生至少一个周向凹槽和至少一个相关联的凹槽脊部。所述至少一个凹槽由所述至少一个凹槽脊部横向地界定。所述至少一个凹槽和所述至少一个相关联的凹槽脊部特别是螺旋形构造。至少一个凹槽的产生优选地包括利用金属切削加工工具的加工和/或借助成形加工工具的塑性变形加工。加工工具相对于部件围绕中心纵向轴线旋转，并且另外特别是沿着中心纵向轴线直线地移位。所述至少一个凹槽脊部以如下方式成形地构造，使得其在径向上朝向中心纵向轴线形成用于待涂覆的涂层的第一底切部。在产生至少一个凹槽时，凹槽脊部被构造成使得其成形和/或通过塑性变形成形。例如，所述至少一个凹槽由具有成形切削刃的金属切削加工工具产生，使得所述至少一个凹槽从凹槽底部开始沿径向渐缩，并且所述至少一个相关联的凹槽脊部被形成用于第一底切部的形成。此外，所述至少一个凹槽例如通过矩形横截面的金属切削加工工具产生，并且所述至少一个相关联的凹槽脊部随后发生塑性变形，使得其在径向上形成第一底切部。由于所述至少一个凹槽和至少一个相关联的凹槽脊部，待涂覆的涂层在径向上以及平行于中心纵向轴线的轴向上具有良好的附着力。通过产生横向于汽缸孔壁中的所述至少一个凹槽延伸的轴向凹槽，所述至少一个凹槽脊部围绕中心纵向轴线在周向上附加地形成用于待涂覆涂层的相应的第二底切部。横向延伸的轴向凹槽特别地与所述至少一个凹槽垂直地或成偏离90°的角度延伸，使得轴向凹槽与所述至少一个凹槽相交。所述轴向凹槽至少部分地中断所述至少一个凹槽脊部，其中，在中断的区域中形成相应的第二底切部。由于轴向凹槽，因此在周向上产生底切部或中断部，这改进了涂层在周向上的附着力。如果部件由例如铝等轻金属制成，并且部件和要涂覆的涂层材料具有显著不同的热膨胀系数，则这是特别有利的。例如，如果部件由轻金属制成并且涂层材料含有铁，则是这种情况。由于部件在热涂覆过程中强烈受热，因此在涂覆和随后的冷却过程中会产生机械应力。由于第二底切部和涂层在周向上对汽缸孔壁的附着力提高，这些应力不会在涂层中导致平行于中心纵向轴线延伸的应力裂纹或涂层从部件剥离。该部件特别是汽缸曲轴箱或汽缸套。由于质量低，汽缸套和汽缸曲轴箱在热涂覆过程中会强烈受热。特别是，强烈受热还涉及汽缸曲轴箱，因为汽缸曲轴箱由于所谓的微型化以及由于所寻求的减重而具有相对较低的质量。因为在至少一个轴向凹槽旁边，优选在多个轴向凹槽旁边的至少一个凹槽脊部形成至少一个材料突起部，因此位被涂覆的涂层提供了扩大的附着区域。特别地，在所有轴向凹槽旁边的至少一个凹槽脊部形成相应的材料突起部。如果轴向凹槽由至少一个凹槽脊部的塑性变形而产生，则相关的材料突起部通过与轴向凹槽一起的材料移位而形成。各个材料突起部为要涂覆的涂层形成附加的底切部，从而额外地改进了附着力。首先，产生在汽缸孔壁中延伸的至少一个凹槽，从而随后必须仅在至少一个凹槽脊部中产生轴向凹槽。轴向凹槽例如通过塑性变形，通过例如铣削、开槽、拉削或珩磨等机加工，和/或通过能量照射例如通过激光照射而产生。优选地产生轴向凹槽使得这些轴向凹槽分布在汽缸孔壁的整个周边上。在产生底切部之后，汽缸孔壁被热涂覆。在热涂层中涂覆涂层材料，其在冷却后形成涂层。由于底切部，涂层在三个方向上，即朝向中心纵向轴线的径向上、平行于中心纵向轴线的轴向上以及围绕中心纵向轴线的周向上表现出改进的附着力。在涂覆之中和之后，特别是在电机驱动的操作中，因此避免了涂层中的应力裂纹和涂层的剥落。此外，在至少一个进入和离开的凹槽的区域中，涂层与汽缸孔壁的顶部倒角和/或底部倒角的附着力得到改进。根据权利要求2的方法以简单的方式确保待涂覆涂层的改进的附着力。凹槽深度TN从至少一个凹槽的凹槽底部开始直到汽缸孔壁来限定。相应地，凹槽深度TA从相应的轴向凹槽的凹槽底部开始直到汽缸孔壁来限定。由于比率TA/TN，一方面确保涂层在周向上足够高的附着力，另一方面确保简单地产生轴向凹槽。根据权利要求3的方法以简单的方式确保了改进的附着力。因为轴向凹槽分别在整个凹槽脊部宽度上延伸，所以第二底切部具有尽可能大的程度并且因此为待涂覆的涂层提供大的附着力区域。此外，轴向凹槽的产生是容易的。根据权利要求4的方法以简单的方式确保了改进的附着力。该至少一个凹槽限定最大凹槽宽度BN。相应地，轴向凹槽限定最大凹槽宽度BA。通过比率BA/BN，一方面确保待涂覆的涂层在轴向凹槽的区域中具有足够的材料厚度并且因此具有足够的强度，从而在周向可以获得改进的附着力。另一方面，通过比率BA/BN，确保了简单地产生轴向凹槽。根据权利要求5的方法以简单的方式确保了改进的附着力。一方面确保轴向凹槽基本上垂直于周向延伸。另一方面，角度α确保轴向凹槽的快速和简单的生成，例如通过轴向移动和必要时工具相对于部件的叠加旋转运动。根据权利要求6的方法确保了所述至少一个凹槽和所述至少一个相关联的凹槽脊部的简单生成。所述至少一个凹槽通过金属切削加工工具的组合直线和旋转运动产生。第一底切部的形成通过金属切削加工工具的成形切削刃和/或通过成形加工工具的塑性变形来实现。根据权利要求7的方法以简单的方式确保了改进的附着力。角间距对应于轴向凹槽的数量。角间距越小，轴向凹槽的数量越大。角间距被选择成使得一方面足够多的轴向凹槽分布在汽缸孔壁的整个周边上。另一方面，角间距被选择成使得两个相邻轴向凹槽之间的至少一个凹槽脊部具有足够的材料厚度，并因此具有足够的强度。由于角间距，在周向上确保待涂覆的涂层的改进的附着力。根据权利要求8的方法以简单的方式确保了改进的附着力。轴向凹槽具有从至少一个凹槽脊部开始在相应轴向凹槽的凹槽底部的方向上渐缩的横截面。由此确保待涂覆的涂层材料可以穿入相应的轴向沟槽直至沟槽底部。此外，例如通过所述至少一个凹槽脊部的塑性变形可以容易地产生具有渐缩横截面的轴向凹槽。根据权利要求9的方法以简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于粗糙化待涂覆的汽缸孔壁的方法，包括以下步骤：‑提供具有汽缸孔(3)和围绕中心纵向轴线(4)延伸的汽缸孔壁(5)的部件(1)，‑产生在所述汽缸孔壁(5)中围绕所述中心纵向轴线(4)延伸的至少一个凹槽(6)以及至少一个相关联的凹槽脊部(7)，使得所述至少一个凹槽脊部(7)在径向(R)上朝向所述中心纵向轴线(4)形成用于待涂覆的涂层(S)的第一底切部(11)，并且‑产生横向于所述汽缸孔壁(5)中的所述至少一个凹槽(6)延伸的轴向凹槽(12)，使得所述至少一个凹槽脊部(7)在围绕中央纵向轴线(4)的周向(Φ)上形成用于待涂覆的涂层(S)的相应第二底切部(15)，并且在至少一个所述轴向凹槽(12)旁边的所述至少一个凹槽脊部(7)形成至少一个材料突起部(17)，所述材料突起部延伸到所述至少一个凹槽(6)中并且在所述周向(Φ)上形成用于待涂覆的涂层(S)的相应附加底切部(18)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 DE 102015226062.31.一种用于粗糙化待涂覆的汽缸孔壁的方法，包括以下步骤：-提供具有汽缸孔(3)和围绕中心纵向轴线(4)延伸的汽缸孔壁(5)的部件(1)，-产生在所述汽缸孔壁(5)中围绕所述中心纵向轴线(4)延伸的至少一个凹槽(6)以及至少一个相关联的凹槽脊部(7)，使得所述至少一个凹槽脊部(7)在径向(R)上朝向所述中心纵向轴线(4)形成用于待涂覆的涂层(S)的第一底切部(11)，并且-产生横向于所述汽缸孔壁(5)中的所述至少一个凹槽(6)延伸的轴向凹槽(12)，使得所述至少一个凹槽脊部(7)在围绕中央纵向轴线(4)的周向(Φ)上形成用于待涂覆的涂层(S)的相应第二底切部(15)，并且在至少一个所述轴向凹槽(12)旁边的所述至少一个凹槽脊部(7)形成至少一个材料突起部(17)，所述材料突起部延伸到所述至少一个凹槽(6)中并且在所述周向(Φ)上形成用于待涂覆的涂层(S)的相应附加底切部(18)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个凹槽(6)具有凹槽深度TN并且所述轴向凹槽(12)具有凹槽深度TA，其中：0.05≤TA/TN≤2，特别是0.1≤TA/TN≤1，特别是0.2≤TA/TN≤0.9。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个凹槽脊部(7)具有凹槽脊部宽度(BS)并且所述轴向凹槽(12)在整个凹槽脊部宽度(BS)上延伸。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个凹槽(6)具有凹槽宽度BN并且所述轴向凹槽(12)具有凹槽宽度BA，其中：0.05≤BA/BN≤2，特别是0.2≤BA/BN≤1.5，特别是0.4≤BA/BN≤1。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述轴向凹槽(12)与所述中心纵向轴线(4)形成角度α，其中：-60°≤α≤60°，特别是-20°≤α≤20°，特别是-10°≤α≤10°。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，产生所述至少一个凹槽(6)包括机加工，和/或所述至少一个凹槽(6)具有螺旋角β，其中：0°<β≤4°，特别是0.1°≤β≤3°，特别是0.2°≤β≤2°。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述周向(Φ)上，相邻的轴向凹槽(12)具有角间距其中：特别是特别是8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述轴向凹槽(12)具有锥形横截面，所述锥形横截面特别地是楔形构造。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个凹槽脊部(7)具有沿所述周向(Φ)延伸经过360°的多个凹槽脊部环绕体(W)，并且所述凹槽脊部环绕体(W)中的所述轴向凹槽(12)构造成沿着直线(G)定向。...

【专利技术属性】
技术研发人员：托比亚斯·比尔科纳，奥利弗·库尔，马克·凯斯汀，
申请(专利权)人：MAGIAS有限公司，斯特姆机械设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE