一种发动机缸盖及其铸造方法技术

本发明专利技术公开了一种发动机缸盖及其铸造方法，包括发动机缸盖本体以及横向设置在发动机缸盖本体内的缸孔顶管，发动机缸盖本体内且位于缸孔顶管的边侧位置设置有应力支撑铸体，应力支撑铸体内设置有预应力支撑机构，预应力支撑机构用于对缸孔顶管各层面提供应力保护；缸孔顶管的顶部且位于压接槽内侧位置设置有密接环槽，密接环槽内设置有热承顶压密封机构。由于对向侧位的应力带向缸孔顶管施加相反方向的预牵引力，因此在缸孔顶管上产生了在缸孔顶管受热后能够有效克服缸孔顶管层面微观变化的预应力，使得缸孔顶管各层面上不易出现层状微观扭曲，压顶体会保持侧向弯曲的状态，保障缸孔顶管与缸孔密封圈较好的密封状态。障缸孔顶管与缸孔密封圈较好的密封状态。障缸孔顶管与缸孔密封圈较好的密封状态。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机缸盖及其铸造方法


[0001]本专利技术属于发动机缸盖铸造
，具体涉及一种发动机缸盖及其铸造方法。

技术介绍

[0002]发动机缸盖即为汽车发动机引擎盖子，其不仅作为封闭气缸机件，也是气门机构的安装基体；为了降低生产成本，部分汽车中的发动机缸盖，还会将凸轮轴支撑座及挺杆导向孔座与发动机缸盖铸成一体，不仅缩小安装和批量件生产的加工成本，而且基于汽车长期运行的稳定性上，更加可靠。
[0003]对于汽车而言，发动机缸盖中的缸孔顶管与气缸的缸孔配合密封性，是保障引擎动力的关键之一；就目前的高档轿车而言，其发动机缸体和缸盖均选用铝合金材质，其优点是：重量轻，能够有效降低发动机自重，并且配合水冷的方式其自身的散热性能好，尤其在一些高功率的双列发动机上使用，效果尤为明显；然而，也存在一定的缺点：当发动机在工作时，受热易变形，造成缸内壁和活塞匹配度在长时间运行下间隙变大，动力泄漏较大，同时，缸孔顶管和气缸配合会呈现层状微观扭曲，这就使得缸孔顶管与气缸缸孔之间的缸孔密封圈预紧力缺失，影响缸孔顶管和气缸缸孔配合密封性，而即便随着现代的技术改良，铝合金的耐高温性显著提高，在长期不良驾驶习惯下，缸孔顶管和气缸配合仍然会呈现层状微观扭曲，且这种微观扭曲会持续的恶化。虽然恶化程度相对原有的发动机较为缓慢，但是一旦达到一定的程度，就是给发动机造成不可逆的伤害。
[0004]另外，铝合金材质的发动机缸体和缸盖安装仍然采用多根螺栓固定，在发动机螺栓连接中，缸盖和缸体之间螺栓连接可以说是发动机主要的螺栓连接之一，其安装工艺复杂的情况在于气缸盖上螺栓预紧力必须满足一定的要求，要求是预紧力均匀和适当,这样的话满足发动机的密封性要求，防止漏油、漏水。如果预紧力过小，缸孔顶管、缸孔密封圈预紧力和缸孔预紧力降低，会造成气缸发生泄漏，预紧力数值较大，容易造成缸盖、缸孔密封圈发生变形，常见的就是缸孔顶管与缸孔密封平面的翘首变形，在缸体内形成较大压力下，较容易直接破坏密封，但在实际生产过程中，即便采用较先进的螺栓拧紧工艺，以保障结合面上的应力比较均匀，但由于人工操作以及螺纹加工的误差存在，这种误差在先进拧紧工艺把控下，多以缸孔顶管、缸孔密封圈和缸孔的预紧力轻微不足的现象存在，因此缸体拧紧工艺过程中需要反复调试和试验，因此安装工艺成本较高。
[0005]为此，有必要在现有的双列式发动机缸盖本身及其铸造工艺上改进，以实现在受热情况下提高缸孔顶管抗微观变形能力，并且能够在缸盖与缸体通过较先进的螺栓拧紧工艺固定时，在保障缸孔顶管、缸孔密封圈和缸孔配合密封性能的同时，降低缸体拧紧工艺过程中调试和试验的次数。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种发动机缸盖及其铸造方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种发动机缸盖，包括发动机缸盖本体以及横向设置在发动机缸盖本体内的缸孔顶管，所述发动机缸盖本体内且位于缸孔顶管的边侧位置设置有应力支撑铸体，所述应力支撑铸体内设置有预应力支撑机构，所述预应力支撑机构用于对缸孔顶管各层面提供应力保护；而所述缸孔顶管的顶部外缘设有用于承接缸孔密封圈的密封凸环的压接槽，所述缸孔顶管的顶部且位于压接槽内侧位置设置有密接环槽，所述密接环槽内设置有热承顶压密封机构，所述热承顶压密封机构用于膨胀顶压密封在缸孔密封圈底部。
[0008]优选的，每个所述缸孔顶管外壁设置的所述应力支撑铸体数量至少为四个。
[0009]优选的，所述预应力支撑机构包括在应力支撑铸体的一侧竖向均匀设有的应力带孔，所述应力带孔内穿插有应力带，而所述缸孔顶管的外壁且对应各个应力支撑铸体内的位置竖向均匀设有应力带槽，所述应力带的一端固定设置在应力带槽中，所述应力支撑铸体内均匀设置有加固体，所述加固体用于对缸孔顶管外壁支撑并且保护应力带向缸孔顶管外壁施加的牵引应力。
[0010]优选的，每个所述应力支撑铸体上竖向设有的应力带数量不低于三个，且所述应力带所承受拉力不低于900N。
[0011]优选的，所述热承顶压密封机构包括设置在密接环槽内底的顶压槽，所述顶压槽内设置有热顶柱，所述密接环槽内设置有压顶体，所述压顶体内设置有封体。
[0012]一种发动机缸盖的铸造方法，包括以下步骤：步骤一：在上盖模上安装带针槽模和热顶槽模；步骤二：将上盖模和下底模合模，从下底模浇入口注入铝合金金属液；步骤三：经冷却，将上盖模和下底模进行拆模，并拆掉带针槽模和热顶槽模；步骤四：在顶压槽内打入热顶柱，在密接环槽内打入顶压体；步骤五：将准备的应力带贯穿应力支撑铸体上形成的应力带孔，并将应力带一端熔接在缸孔顶管外壁形成的应力带槽内；步骤六：在步骤五中的熔接区域完全冷却后，对应力带施加不低于400N外拉力，向应力支撑铸体和缸孔顶管之间浇入铝金属液；步骤七：待应力支撑铸体和缸孔顶管之间铝金属液冷却成型后，将发动机缸盖通过缸盖架支撑摆放在静置房中，在压顶体内灌入纳米级球型石墨粉末，压实并刮除高于压顶体上面的纳米级球型石墨粉末后待安装。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中涉及的发动机缸盖，应力支撑铸体对缸孔顶管起到的侧向强度支撑的效果，增强缸孔顶管自身对抗层向微观变形的能力；由于对向侧位的应力带向缸孔顶管施加相反方向的预牵引力，因此在缸孔顶管上产生了在缸孔顶管受热后能够有效克服缸孔顶管层面微观变化的预应力，使得缸孔顶管各层面上不易出现层状微观扭曲；另外，在通过较先进的螺栓拧紧工艺后的加热箱加热过程中，环向热顶柱受热涨出顶压槽，致使其顶压压顶体，压顶体产生侧向受顶压弯曲的形态变形，不仅压顶体上面压紧缸孔密封圈下面，而且使得封体紧压在缸孔密封圈上面，静置冷却后，压顶体会保持侧向弯曲的状态，保障缸孔顶管与缸孔密封圈较好的密封状态；若后续发动机使用时，当缸体和缸盖均存有高温，这种情况下，环向热顶柱受热仍然涨出，起到对压顶体撑顶作用，因此高
温下，对缸孔顶管与缸孔密封圈的配合起到预紧稳固，密封性能更优，在该种辅助密封的作用下，降低人工对缸体拧紧工艺过程中调试和试验的次数。
[0014]而本专利技术涉及的发动机缸盖铸造方法，工艺简单，操作方便，适合批量生产发动机缸盖。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的发动机缸盖本体俯视示意图；图2为图1的a处放大结构示意图；图3为本专利技术的缸孔顶管侧向局部剖切示意图；图4为图3的缸孔顶管次铸造部放大结构示意图；图5为本专利技术中上盖模中应力支撑铸体部分浇铸模构型示意图；图6为本专利技术中上盖模和下底模合模状态示意图。
[0016]图中：1发动机缸盖本体、2缸孔顶管、3压接槽、4应力支撑铸体、5应力带、6加固体、7密接环槽、8顶压槽、9热顶柱、10压顶体、11封体。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0018]参阅图1、图2、图3和图4，一种发动机缸盖，包括发动机缸盖本体1以及横向一体浇铸设置在发动机缸盖本体1内的缸孔顶管2，发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机缸盖，其特征在于：包括发动机缸盖本体（1）以及横向设置在发动机缸盖本体（1）内的缸孔顶管（2），所述发动机缸盖本体（1）内且位于缸孔顶管（2）的边侧位置设置有应力支撑铸体（4），所述应力支撑铸体（4）内设置有预应力支撑机构，所述预应力支撑机构用于对缸孔顶管（2）各层面提供应力保护；而所述缸孔顶管（2）的顶部外缘设有用于承接缸孔密封圈的密封凸环的压接槽（3），所述缸孔顶管（2）的顶部且位于压接槽（3）内侧位置设置有密接环槽（7），所述密接环槽（7）内设置有热承顶压密封机构，所述热承顶压密封机构用于膨胀顶压密封在缸孔密封圈底部。2.根据权利要求1所述的一种发动机缸盖，其特征在于：每个所述缸孔顶管（2）外壁设置的所述应力支撑铸体（4）数量至少为四个。3.根据权利要求1所述的一种发动机缸盖，其特征在于：所述预应力支撑机构包括在应力支撑铸体（4）的一侧竖向均匀设有的应力带孔，所述应力带孔内穿插有应力带（5），而所述缸孔顶管（2）的外壁且对应各个应力支撑铸体（4）内的位置竖向均匀设有应力带槽，所述应力带（5）的一端固定设置在应力带槽中，所述应力支撑铸体（4）内均匀设置有加固体（6），所述加固体（6）用于对缸孔顶管（2）外壁支撑并且保护应力带（5）向缸孔顶管（2）外壁施加的牵引应力。4.根据权利要求1所述的一种发动机缸盖，其特征在于：每个所述应...

【专利技术属性】
技术研发人员：段戈扬，温递清，陈彬，
申请(专利权)人：康硕德阳智能制造有限公司，
类型：发明
国别省市：