气缸衬套及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种与气缸体具有高接合强度的气缸衬套。本发明专利技术还公开了一种用于制造所述气缸衬套的方法。所述气缸衬套使用硅铝合金作为材料；在其外表面形成有多个凸部；并且所述凸部各自含有从所述外表面延伸的柱部以及在所述柱部的末端形成的头部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
用于汽车发动机等的气缸体包括多个气缸内径，在各气缸内径内部有活塞滑动。此处，出现了气缸内径的内表面由于活塞的滑动而磨损的问题。为了解决这一问题，提议了一种气缸体，其中通过由高硅铝合金如A390铸造其整个气缸体而保证了耐磨性。然而，由A390形成的气缸体非常坚硬，使得难以进行铸造后的加工。为了解决这一问题，提议了具有设置在气缸内径中的气缸衬套的气缸体(专利文献I)。这种气缸体具有下列结构其中只有气缸衬套由高硅铝合金形成，而它的其余部分由不含硅的铝合金形成。因此，这种气缸体的优点在于，可以在活塞滑动表面上达到高耐磨性，而且同时在铸造后易于加工。 引文列表专利文献PTL I :日本未经审查的专利公开号2002-504435。专利技术概述技术问题上述用于气缸体的气缸衬套在外表面上包括凹部和凸部，并且通过被铸成铝合金而固定在气缸内径中。然而，这样的气缸衬套具有的缺点在于，它与气缸体的接合强度不足。本专利技术的目的是提供一种具有高的与气缸体的接合强度的。解决问题的方案为了达到上述目的，本专利技术的专利技术人进行了深入研究并发现，气缸衬套和气缸体之间的接合强度取决于所述凹部和凸部的形状，特别是气缸衬套的外表面的凸部的形状。基于这一发现，完成了本专利技术。更具体地说，本专利技术的气缸衬套使用硅铝合金作为材料，并且包括在其外表面上形成的多个凸部，其中所述凸部中的每一个包括从所述外表面延伸的柱部以及在所述柱部的末端形成的头部。在所述气缸衬套中，在外表面上的凸部中的每一个具有通过头部和柱部形成的收缩部。因而，如果通过使用低压铸造、型铸等，通过将气缸衬套嵌入铝合金的等金属中而使该气缸衬套与气缸体一体化，则因为熔融的金属可以可靠地进入凸部的收缩部，因此气缸衬套与气缸体可以牢固结合。注意，本专利技术的气缸衬套的概念不仅包括仅由硅铝合金形成的那些，也包括由含有除硅铝合金以外组分的材料形成的那些。在所述气缸衬套中，从所述外表面至所述头部的末端表面的距离与从所述外表面至所述柱部的最小直径部分的距离的比率优选为2至80 I。还可以连接多个所述气缸衬套以形成气缸衬套连结体。可以通过例如使用模具制造所述气缸衬套，所述模具包括多个在其内表面中形成有凹部的滑动件和型芯。更具体地，将粒状脱模剂附着在滑动件中的凹部的边缘部分，并且在上述条件下使熔融的硅铝合金流入到空腔和凹部中，由此铸造气缸衬套中间体。在气缸衬套中间体的外表面上形成有凸部。脱模剂进入每一个凸部的根部。其后，将气缸衬套中间体从模具中取出，并除去附着在气缸衬套中间体的表面上的脱模剂，从而获得具有凸部的气缸衬套，所述凸部中的每一个的根部是收缩的。在本说明书中，术语空腔是指在其中模塑气缸衬套中间体的空间。在上述制造方法中，可以例如通过电晕放电使脱模剂带电的方法，使粒状脱模剂附着在模具的每一个凹部的边缘部分。在这种方法中，因为大量的带电的脱模剂附着在电力线集中的每一个凹部的边缘部分，所以可以使大量脱模剂进入气缸衬套中间体的凸部的根部，从而在气缸衬套中间体的凸部的每一个根部形成深的收缩。在上述制造方法中，可以用含有有机组分的材料覆盖粒状脱模剂的外表面。在该方法中，当脱模剂附着在每一个凹部的边缘部分时，因为由于模具的热而导致的脱模剂外表面上的有机组分熔融，所以脱模剂可以牢固地附着在每一个凹部的边缘部分。此外，因为外表面熔融的脱模剂的粒子相互粘合，所以脱模剂可以在凹部的边缘部分中层积。这使得 更大量的脱模剂能够进入气缸衬套中间体的每一个凸部的根部，从而在气缸衬套中间体的凸部的根部中形成深的收缩。在上述制造方法中，空腔中的空气可以从分别形成在滑动件中的每一个凹部的底部的出口排出。更优选地，可以通过经所述出口抽气而积极地移除空腔中的空气。根据这种方法，可以将空腔通过从中排出空气而压缩，从而，硅铝合金可以有效地流入凹部中。这使得气缸衬套的凸部能够以可靠的方式形成。在上述制造方法中，被模具分隔的每一个空腔可以具有这样的形式连接两个以上的筒。这使得制造适用于多气缸发动机的气缸体的气缸衬套连结体成为可能。作为结果，可以缩短生产时间，并且获得生产成本方面的优势。通过使用包括如上所述的模具以及用于将脱模剂附着至凹部的边缘部分的附着部的生产设备，也可以制造气缸衬套。 在上述生产设备中，附着装置可以通过电晕放电而使脱模剂带电。所述生产设备还可以包括用于使用熔融的硅铝合金铸造气缸衬套中间体的铸造部；用于将通过铸造部形成的气缸衬套中间体从模具中释放的部分；用于从气缸衬套中间体中除去脱模剂的部分；等等。铸造部的实例包括重力铸造、低压铸造、型铸等。用于使气缸衬套中间体释放的部分可以使得移动滑动件以使气缸衬套中间体释放，或者当使用型芯时，将气缸衬套中间体或型芯拉出或推出。除去手段的实例包括使用刷子、在能够溶解有机组分的溶剂中浸溃、超声清洗等。专利技术的有益效果本专利技术可以提高气缸衬套和气缸体之间的接合强度。附图简述图I是对根据上述实施方案的气缸衬套和气缸体进行示意性说明的透视图。图2是根据上述实施方案的气缸衬套的局部正视图。图3是对根据上述实施方案的模具和型芯进行示意性说明的平面图。图4是对根据上述实施方案的模具进行示意性说明的局部正视图。图5是对用于制造根据上述实施方案的气缸衬套的方法进行示意性说明的局部正视图。 图6是示出了根据上述实施方案的气缸衬套的一部分的横截面照片。图7是对根据上述实施方案的更改实施例的模具和型芯进行示意性说明的平面图。实施方案描述以下参照附图，详细说明本专利技术的气缸衬套的一个实施方案、其生产设备和其制造方法。首先，以下说明根据本实施方案的气缸衬套I。如图I所示，通过将其嵌入气缸体2的气缸内径21中，使用气缸衬套I。气缸衬套I由硅铝合金制成，并在它的外表面包括多个凸部12，如图2所示。凸部12包括柱部13和直径大于柱部13的直径的头部14。注意，在气缸衬套I的凸部12中，柱部13的直径Dl和头部14的直径D2之间的差优选为2μπι以上，其中，Dl优选为300 μ m以上，并且D2优选为302 μ m以上。柱部13的高度Hl优选为50至1，000 μ m,头部14的高度H2优选为50至2，000 μ m，且Hl与H2的比率优选为I : I至40 (HI H2 = I 1-40)，更优选Hl H2=I 1，条件是HKH2。图6示出了形成于气缸衬套的外表面上的凸部的形状的一个实例。以下说明用于制造上述气缸衬套I的设备。如图3至5中所示，生产设备安置有模具3和用于将粒状脱模剂5附着至模具3的附着装置6。如图3所示，模具3限定空腔7，且空腔7用于铸造下述的气缸衬套中间体8。模具3由第一至第四滑动件3a至3d和型芯4构成，所述第一至第四滑动件3a至3d可以在对角线方向上(如图3中所示箭头方向上)打开/关闭。在第一至第四滑动件3a至3d中的每一个中的内表面31上形成多个凹部32。凹部32将在气缸衬套中间体8的外表面上形成凸部82，并沿第一至第四滑动件3a至3d的对角线方向延伸。如图4所示，用于从空腔7排放空气的出口 33在每一个凹部32的底部形成。为了型铸气缸衬套中间体8，由金属制成型芯4并将其安置于第一至第四滑动件3a至3d的中心。如图5(a)中所示，设计附着装置6，使得通过将粒状脱模剂5沿着本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.17 JP 2010-0607951.一种气缸衬套， 其特征在于所述气缸衬套使用硅铝合金作为材料； 所述气缸衬套包括在其外表面上的多个凸部； 并且所述多个凸部中的每一个包括从所述外表面延伸的柱部以及在所述柱部的末端形成的头部。2.根据权利要求I所述的气缸衬套，其中从所述外表面至所述头部的末端表面的距离与从所述外表面至所述柱部的最小直径部分的距离的比率为2至80 I。3.—种气缸衬套连结体，所述气缸衬套连结体包括多个相互连接的权利要求I或2所述的气缸衬套。4.一种用于制造气缸衬套的方法，所述方法包括 准备模具，所述模具具有用于限定空腔的多个滑动件以及型芯，所述多个滑动件在朝向所述空腔的表面中具有凹部，并且可以沿所述凹部延伸的方向移动； 将粒状脱模剂附着在所述凹部的边缘部分； 通过使硅铝合金流入所述空腔和所述凹部中而铸造...

【专利技术属性】
技术研发人员：山县裕，岛秀贵，
申请(专利权)人：株式会社MORESCO，
类型：发明
国别省市：