油环及其加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种油环及其加工工艺，属于活塞环结构及其加工技术领域，主要特点是采用阶梯状刮油刃；油槽内钻圆形油孔，环体一周非均布，开口约30°范围内无油孔，内圆沟槽由两段大小不同圆弧及其连线组成，镀层厚度较普通油环减小一半，具有以下优点：(1)延长了活塞环的使用寿命，相同的铬层厚度，使用寿命约是现有油环的2倍；(2)面压相同时弹力可降低，减小磨擦功损失，燃油经济性提高，减少摩擦15%；(3)钻圆形油孔，环体顺应性提高，内槽撑簧不接触槽底，有利于油路畅通，可降低油耗50%、排放减少。镀前外圆利用二次成型加工，保证了刮油刃处呈尖角，提高了刮油效果。本发明专利技术具有很强的实用性和显著的社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油环及其加工工艺，属于活塞环结构及其加工
。 油环及其加工工艺
技术介绍
发动机活塞环组件中，油环主要负责刮油的作用，环体外圆对缸体内壁的单位面 积的压力越高，外圆与缸体贴合性越好，回油孔越畅通，则刮油效果就越好。当单位面积压 力一定时，接触面积越小，则所需压力越小，即环体的弹力越小，这样可以减小环与缸套的 摩擦损失。原来环体回油孔为用锯片铣刀加工的长形，装入缸套后，因油孔处变形，与缸壁 贴合不好，影响刮油效果。还有，如图3所示，内撑弹簧紧贴环内勾槽xl，减小了回油孔的孔 隙，影响了回油效果。为了减小摩擦损失，保证刮油、回油效果，同时为了环保，降低表面镀 层厚度，需对刮油环外圆进行改进。
技术实现思路
本专利技术提供一种油环及其加工工艺，解决现有的环体因回油孔采用锯片铣刀加工 成长形，装入缸套后，因油孔处变形，与缸壁贴合不好，且内撑弹簧紧贴环内勾槽xl，减小了 回油孔的孔隙，影响了回油效果的不足，通过本专利技术有利于提高刮油、回油效果、减小摩擦 损失。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，一种油环，其外圆轮廓具有两个凸起， 每个凸起由依次连接的k、l、m面与q、r、s面形成的外圆工作阶梯面构成，两阶梯面之间至 深度a 4处连接面0构成油槽，其特征是，油槽0面上延周向具有若干回油孔；环体内圆R为 凹槽，凹槽由对称的依次连接的X、z、y面三段组成。 所述回油孔孔径为Φ0. 5?Φ 3. 0mm，回油孔数为48-80个，在周向不均匀分布，油 环开口 30°范围内回无油孔。 所述凹槽中X面的圆弧半径Ra为0. 5?3. 0mm，y面的圆弧半径Rb为0. 2?0. 8mm, 且Ra>Rb，z面为连接X面与y面的过渡面。 所述工艺包括镀前成型车外圆、镀前精磨开口、外圆抛光I、成型镀外圆、外圆抛 光II、中磨开口、穿磨端面、粗勾内圆槽、外圆研磨、穿磨端面、成型磨油槽、穿磨端面、钻油 孔、精勾内圆槽及内圆、精磨开口、磨开口内沟槽毛刺、确认珩磨、研磨端面。 所述镀前成型车外圆采用多工序数控车床，包括前、后两个刀架，外圆面k'、1'、 m'、q'、r'、s'由两种成型刀经二次加工成型，第一把前刀为横向走刀，精车整个外圆面；第 二把后刀加工u'、1 '、m'、ν'、r'、s'、w'面，保证了刮油处的尖角，即k'与Γ交线处和q' 与r'交线处。 所述外圆抛光I采用3M抛光轮对外圆进行抛光，抛光轮型号MED，此柔性抛光轮 特点是既有抛光切削性能，又可柔性变形，能伸入凹面1 '、m'、r'、s'面抛光，抛后粗糙度达 RaO. 8，保证了镀前外圆的粗糙度。 所述外圆抛光II采用3M抛光轮对外圆进行抛光，抛光轮型号5S-F，此柔性抛光轮 特点是适合于较硬材质的抛光，可柔性变形，能伸入凹面l、m、r、s面抛光，提高了镀后外圆 的粗糙度，达Ral. 6以上。 所述钻油孔采用数控多钻头专业设备加工，一次可同时加工8个油孔，钻头可单 独控制，孔数可加工成非8的倍数，油孔孔间距可任意调整。 所述精勾内圆槽及内圆采用数控车床、成型刀具，对内槽及内圆同时加工，即X、y、 z、e面同时切削加工成型，保证了槽形，同时有利于保证槽深尺寸。 本专利技术主要特点是采用阶梯状刮油刃，刮油刃H5宽度为0. 05~0. 15_，整体刮油 刃H3宽度为0. 15~0. 35mm ;油槽内钻圆形油孔，环体一周非均布，开口约30°范围内无油 孔，内圆沟槽由两段大小不同圆弧及其连线组成。镀层厚度较普通油环减小一半，具有以下 优点：（1)延长了活塞环的使用寿命，相同的铬层厚度，使用寿命约是现有油环的2倍；（2) 面压相同时弹力可降低，减小磨擦功损失，燃油经济性提高，减少摩擦15%; (3)钻圆形油 孔，环体顺应性提高，内槽撑簧不接触槽底，有利于油路畅通，可降低油耗50%、排放减少。 镀前外圆利用二次成型加工，保证了刮油刃处呈尖角，提高了刮油效果。本专利技术具有很强的 实用性和显著的社会效益。 【附图说明】 图1为本专利技术主视结构示意图； 图2为图1中的A-A向结构示意图； 图3为现有油环截面结构示意图； 图1、2中，&为刮油刃阶梯面1 (或r)的径向距离，A2为刮油刃阶梯面1与m面（或 r与s面）径向距离之和，氏为环高，H2为两刮油刃之间的距离，H3、H5舌1』油刃宽度，a 4油槽 深度，、为刮油刃内侧壁与端面B的夹角，〇2为刮油刃外侧壁与端面B的夹角，α 3为刮 油刃阶梯面m(或s)与外圆面k(或q)面的夹角，α 5为刮油刃阶梯面1(或r)与外圆面 k(或q)的夹角，Ra为内圆撑弹簧槽直径，Φ(1为油孔直径，C为镀层厚度。 【具体实施方式】： 结合附图和实施例进一步说明本专利技术，本专利技术结构如图1、2所示，外圆轮廓具有两个 凸起，每个凸起由依次连接的k、l、m面和q、r、s面形成的外圆工作阶梯面构成刮油刃；两 外圆工作阶梯面侧壁的深度a4处与0面构成油槽，油槽0面上延周向钻圆孔，即回油孔，环 体一周不均匀分布，开口约30°范围内无油孔。环体内圆勾槽，槽形由三段组成，即x、y、z 面，X面为大圆弧，y面为小圆弧，z面由直线连接X面与y面。外圆工作阶梯面构成的刮油 刃具有如下参数： (1)外圆工作阶梯面k的宽度（q面相同），即H5的范围在0. 05~0. 15mm之间。保证了 在低弹力下同时保持高面压，降低油耗约50%，减小了摩擦功损失约15%，因发动机摩擦功 损失6(Γ70%来自油环。同时保证了可加工性。 (2)外圆工作阶梯面1的轴向尺寸（r面相同)，即范围在：0.02~0.06mm之间， 保证了环体在使用寿命范围内面压的缓慢衰减。1面与外圆k面的夹角（r面相同)，即α 5 为：35°飞5°，保证了回油路的顺畅及对缸套的布油，即刮油，又布油，避免干摩擦。延长 活塞环的使用寿命。 (3)外圆工作阶梯面k、l、m的轴向宽度之和（q、r、s面相同)，即H3为0· 15~0. 35mm 之间。延长使用寿命约一倍。 (4)外圆工作阶梯面m与外圆面k的夹角（s面相同)，即α 3在〇° ~1〇°之间。保 证了刮油刃的强度。 (5)外圆工作阶梯面的侧壁j与环体端面Β的夹角（t面相同），即％为20°? 30° ;侧壁η面与环体端面B的夹角（p面相同)，即\为15°?25°，提高了可加工性，减 少了刮油刃脱铬，提高了正品率。 (6)外圆工作阶梯面k至中间槽底〇面的距离，即a4尺寸在0.25?0.50mm之间。保 证了回油路畅通，同时提高了环体的刚性。 (7)油孔外径为Φ0. 5?Φ 3. 0mm。孔数48?80个，环体一周非均布，开口约30。范 围内无油孔，提高开口处刚性，保证受压缩气时更好贴合缸壁及减少开口处漏油量。 (8)内圆槽形由对称的三段组成，大圆弧Ra组成X面，小圆弧Rb组成y面，两圆 弧过渡连为z面。大圆弧X面用于内撑弹簧，内撑弹簧与小圆弧y面不接触，这样增大了回 油通道，有利于回油。圆弧Ra半径范围为0.5~3. 0mm，圆弧半径Rb范围为0.2~0. 8mm。且 Ra>Rb〇 (9)外圆轮廓镀层厚度C为0. 03?0. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油环，其外圆轮廓具有两个凸起，每个凸起由依次连接的k、l、m面与q、r、s面形成的外圆工作阶梯面构成，两阶梯面之间至深度a4处连接面O构成油槽，其特征是，油槽O面上延周向具有若干回油孔；环体内圆R为凹槽，凹槽由对称的依次连接的x、z、y面三段组成。

【技术特征摘要】
1. 一种油环，其外圆轮廓具有两个凸起，每个凸起由依次连接的k、l、m面与q、r、S面 形成的外圆工作阶梯面构成，两阶梯面之间至深度a 4处连接面0构成油槽，其特征是，油槽 0面上延周向具有若干回油孔；环体内圆R为凹槽，凹槽由对称的依次连接的x、z、y面三段 组成。2. 根据权利要求1所述的油环，其特征是，所述回油孔孔径为Φ0.5~Φ 3. Omm，回油孔 数为48-80个，在周向不均匀分布，油环开口 30°范围内无回油孔。3. 根据权利要求1所述的油环，其特征是，所述凹槽中X面的圆弧半径Ra为 0. 5?3. Omm，y面的圆弧半径Rb为0. 2?0. 8mm，且Ra>Rb, z面为连接X面与y面的过渡面。4. 实现权利要求1所述油环的加工工艺，其特征是，所述工艺包括镀前成型车外圆、镀 前精磨开口、外圆抛光I、成型镀外圆、外圆抛光II、中磨开口、穿磨端面、粗勾内圆槽、夕卜圆 研磨、穿磨端面、成型磨油槽、穿磨端面、钻油孔、精勾内圆槽及内圆、精磨开口、磨开口内沟 槽毛刺、确认珩磨、研磨端面。5. 根据权利要求4所述油环的加工工艺，其特征是，所述镀前成型车外圆采用多工序 数控车床，包括前、后两个刀架，外圆面k'、Γ、m'、q'、r'...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴映雪，钱正进，阳光怀，刘千喜，周月亭，
申请(专利权)人：仪征亚新科双环活塞环有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32