活塞环线材及活塞环绕制模具制造技术

本发明专利技术涉及活塞环线材及活塞环绕制模具，该活塞环线材具有矩形基础截面，该基础截面具有彼此平行的第一边与第二边以及彼此平行的第三边与第四边，其特征在于，在第一边上设置有相对于该第一边内凹的凹槽；在所述第二边的两端分别设置有第一切边与第二切边，所述第一切边投影宽度、所述第二切边投影宽度尺寸均在0.2

【技术实现步骤摘要】
活塞环线材及活塞环绕制模具


[0001]本专利技术涉及活塞环生产
，具体涉及活塞环线材及活塞环绕制模具。

技术介绍

[0002]活塞环是内燃机组成中重要的密封零件，其在气缸中与气缸壁形成相对移动的动态密封副，阻止缸内气体在运转时通过密封环与气缸套的间隙散逸。活塞环的密封性能直接影响发动机缸压，进而影响发动机的动力性能；另一方面活塞环与气缸壁之间相对滑动，摩擦损失也是影响发动机动力的重要因素。因此活塞环一方面要求与气缸套接触紧密，具有良好的密封性能，另一方面又要求与气缸套之间移动顺滑，摩擦力小，减小动力损失。对活塞环的上述两个方面的要求往往相互制约，需要设计平衡，合理取舍。
[0003]授权公告号为CN110291313B的名为晃动受抑制的活塞环公开了一种侧面设有凹口的活塞环，通过凹口将高压气体导入到活塞环的内圆面与环槽之间，从而产生对活塞环的外扩作用，将活塞环强力压靠在缸壁上，实现抑制晃动与提高密封的功能，其不足在于，工艺上制作这样的活塞环需要在成环后单独加工凹口，生产工序更加复杂，通过凹口控制气体进入活塞环与活塞间隙，对凹口的设计与制造要求较高，需要精确设计计算、控制制造精度。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供一种活塞环线材及用于该活塞环线材绕制的活塞环绕制模具。
[0005]本专利技术的技术方案提供一种活塞环线材，所述线材具有呈矩形的基础截面，所述基础截面具有沿宽度方向平行的第一边与第二边以及沿长度方向平行的第三边与第四边，在所述第一边上设置有相对于该第一边内凹的凹槽，所述凹槽用于镶嵌耐磨涂层；在所述第二边的两端分别设置有第一切边与第二切边，所述第一切边在所述第二边上的投影宽度、所述第二切边在所述第二边上的投影宽度尺寸均为：0.2
·
W～0.6
·
W，其中W为所述基础截面的宽度尺寸。
[0006]优选的，所述第一切边在所述第二边上的投影得到的宽度W1还满足0.20
·
W≤W1≤0.25
·
W、所述第二切边在所述第二边上的投影宽度W2还满足0.40
·
W≤W2≤0.60
·
W。
[0007]具体的，所述第一切边、所述第二切边与所述第二边所成角度范围均为34
°
～47
°
。
[0008]优选的，所述凹槽的底面深度H
g
满足：0.05
·
W≤H
g
≤0.08
·
W，所述凹槽与第一边相接点与该相接点一侧的第一边端点的距离至少0.2mm。
[0009]具体的，所述凹槽相对于所述基础截面长度方向的中心线对称，所述凹槽宽度至少0.6
·
W，所述凹槽两端与所述底面圆弧连接。
[0010]本专利技术的技术方案还提供一种一种使用上述活塞环线材的活塞环绕制模具，其具有以该绕制模具的旋转轴为旋转中心的圆周面，在所述圆周面上设置有用于引导所述活塞环线材前进的矩形凹槽，在所述矩形凹槽的底部设置有突出部，该突出部的高度H
s
满足H
s
＝
H
n
+(0.1
‑
0.3)mm，其中H
n
为活塞环线材的凹槽深度。
[0011]本专利技术通过设置在内圆面的第一切边与第二切边，利用了在活塞环运动时发生的扭曲现象，化不利为有利，通过扭曲时活塞环与环槽表面的线接触以及扭曲时产生的侧向力提高活塞环的密封性能，由于没有增加径向力，其不以摩擦损失为代价，动力损失小；同时本专利技术在外圆面设置有凹槽，所述凹槽用于镶嵌类金刚石耐磨涂层，通过对凹槽内的耐磨涂层的截面形状进行控制，结合上述第一切边与第二切边，从而使活塞环在发生负扭曲时，其外圆面与气缸套之间仍然能够可靠密封，并且不因为扭曲造成环边与缸套切割，造成表面拉花，进而使摩擦系数增大的问题。因此本专利技术通过内圆面的第一切边与第二切边配合外圆面的凹槽能够维持或者降低活塞环与缸套之间摩擦力的条件下，但通过合理利用活塞环的扭曲特性，有效优化活塞环的密封性能，同时由于直接从线材截面改进，其加工方式更加简单方便。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的活塞环线材的截面示意图；
[0013]图2为本专利技术的活塞环线材制作的活塞环的工作示意图；
[0014]图3为本专利技术的活塞环绕制模具与活塞环线材的配合示意图。
[0015]图中：
[0016]1基础截面；2凹槽；4活塞环绕制模具；5活塞环；6活塞；7缸壁；
[0017]11第一边；12第二边；13第三边；14第四边；21底面；22槽岸；
[0018]31第一切边；32第二切边；41矩形凹槽；42突出部；43内底面；
[0019]51耐磨涂层；61环槽；62第一空腔区；63第二空腔区。
具体实施方式
[0020]以下结合附图和具体实施例，对本专利技术进行详细说明，在本说明书中，附图尺寸比例并不代表实际尺寸比例，其只用于体现各部件之间的相对位置关系与连接关系，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。
[0021]如图1所示，本专利技术的活塞环线材选用Cr质量百分比为17％～19％的耐高温不锈钢材料，因而线材基体具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，能够适应气缸内高温高压腐蚀气体环境。线材的基础截面1呈矩形，该基础截面1具有平行于宽度方向的第一边11与第二边12以及具有平行于长度方向的第三边13与第四边14。虽然上述不锈钢材料具有耐高温耐腐蚀的优良特性，但是由于其中Cr元素含量较高，导致其硬度降低，即使绕环成型后通过热处理提高其力学性能与硬度，其外圆面的减磨耐磨性能也无法满足要求，因此作为活塞环领域的常用手段，在外圆面镶嵌一层耐磨的同时摩擦系数较低的类金刚石耐磨涂层15，保证其运转时的外圆面磨损小，满足使用寿命要求。
[0022]如图1所示，在该基础截面1的第二边12的一端设置有第一切边31，在第二边12的另一端设置有第二切边32。第一切边31在第二边12上的投影宽度W1以及第二切边32在第二边12上的投影宽度W2满足0.2
·
W～0.6
·
W，第一切边31与第二边12所成角度范围α1为42
°
～66
°
、第二切边32与第二边12所成角度α2范围为42
°
～66
°
。如图2所示，表示了运用该活塞环线材制作的活塞环安装在活塞的环槽内的示意图，在活塞6上设置的环槽61其宽度比所使
用活塞环宽度大0.2～0.5mm，从而提供活塞环沿宽度方向活动的空间，当然上述活塞环宽度不易过大，以免发生摩擦自锁，造成活塞环的碎裂。在活塞环的基础截面1的第二边上设置的第一切边31与第二切边32使第二边宽度变窄并集中于中间位置，并且由于切去了基础截面的一角，扩大了活塞环的活动空间，因此活塞环在环槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞环线材，所述线材具有呈矩形的基础截面(1)，该基础截面具有沿宽度方向平行的第一边(11)与第二边(12)以及沿长度方向平行的第三边(13)与第四边(14)，其特征在于，在所述第一边(11)上设置有相对于该第一边(11)内凹的凹槽(2)，所述凹槽(2)用于镶嵌耐磨涂层；在所述第二边(12)的两端分别设置有第一切边(31)与第二切边(32)，所述第一切边(31)在所述第二边(12)上的投影宽度、所述第二切边(32)在所述第二边(12)上的投影宽度尺寸均在0.2
·
W～0.6
·
W范围内，其中W为所述基础截面(1)的宽度尺寸。2.如权利要求1所述的活塞环线材，其特征在于，所述第一切边(31)在所述第二边(12)上的投影宽度W1满足0.20
·
W≤W1≤0.25
·
W、所述第二切边(32)在所述第二边(12)上的投影宽度W2满足0.40
·
W≤W2≤0.60
·
W。3.如权利要求2所述的活塞环线材，其特征在于，所述第一切边(31)、所述第二切边(32)均为直边，所述第一切边(31)、所述第二切边(32)与所述第二边(12)所成角度均...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑学云，昂强，汪禹，段银健，严满生，
申请(专利权)人：安庆帝伯格茨活塞环有限公司，
类型：发明
国别省市：