采用新密封材料冷铆边的火花塞制造技术

本实用新型专利技术涉及一种采用新密封材料冷铆边的火花塞，火花塞由绝缘体部件和壳体部件两部分组成，绝缘体部件包含瓷绝缘体、接线螺杆、中心电极及密封剂，壳体部件包含壳体及地电极，其特征在于：在壳体包边口与瓷绝缘体之间置入石棉垫圈作为密封填料，其上覆有挡圈，壳体包边口通过冷铆边工艺铆压而成。本实用新型专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：（1）用冷铆代替热铆，大大减少电能消耗。（2）用石棉垫圈代替国外采用的滑石粉填充剂，大大简化工艺程序。（3）由于冷铆不加热，壳体表面不氧化，不生锈，不必采用昂贵的镀镍处理。瓷绝缘体在组装过程中不产生热应力，不发生瓷件在使用过程中断裂的情况。（4）冷铆组装只需要加压一次，节省人力、物力。本工艺方法生产的火花塞，其密封性能均符合ISO11565:2006的规定。与NGK火花塞比较，密封性能大致相同。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及强制点火式发动机的火花塞，尤其涉及一种采用新的密封材料并用冷铆边工艺组装的火花塞。
技术介绍
由于现代发动机具有高转速、大功率、高压缩比等特点，气缸内可燃气体燃烧时所产生的巨大压力(约100巴)要求火花塞具有极其良好的密封性能，以防止气体泄漏导致功率降低。按ISOl 1565 2006关于火花塞热态密封性能试验的规定，火花塞在其电极周围介质温度为(200±10) °C、气压差为2±0. 2MPa时，其总泄漏量应不超过2ml/min。这对火花塞组装提出极高的要求，是火花塞制造工艺的一个技术关键和主要难点。目前，世界各国生产的火花塞，按其组装工艺可分为两大类，一类是以德国BOSCH·为代表的热铆边工艺；另一类是以日本NGK、美国champion为代表的装粉冷铆边工艺。前者参见图1，包括绝缘体部件I、壳体部件2、内密封垫圈3、接线螺杆I. I、瓷绝缘体I. 2、玻璃导体密封剂I. 3、中心电极I. 4、壳体2. I、地电极2. 2、包边口 2. 3、膨胀槽2. 4，前者(参见图I)的组装方法是将绝缘体部件I置入壳体部件2的中孔后，在专门的设备上将壳体2. I的包边口先冷铆压，再以模头压住已成型的壳体部件，并通以大电流(4000 6000A)，壳体2. I在孔壁厚度最小部位(膨胀槽2. 4)产生焦耳热，瞬间(O. 2 O. 6秒)将该部位加热至所需温度(约600°C以上)，模头对壳体部件2施加一定的压力。对着壳体膨胀槽处，设有一个光电测温装置，当膨胀槽被加热至所需温度时，检测装置发出信号，关闭加热变压器电源，停止加热，并控制压力机模头上升，完成热铆边工艺。壳体冷却后所产生的冷缩应力使火花塞密封。这种大电流加热铆装工艺的优点是加热效率高、加热时间短、生产率较高。其缺点是被大电流加热的部位(膨胀槽)因氧化变色，表面易生锈，特别是表面镀锌的壳体，氧化更为严重，故通常都采用昂贵的电镀镍。由于大电流加热，待铆装的火花塞必须直接串联在大功率变压器的输出回路里，在电压低(3. 5 4. 5V)、电流大的情况下，导电材料的电阻及各连接点的接触电阻都会影响电流的大小，使铆装质量不稳定。当热铆装模头形状与壳体冷铆装后的形状不完全吻合时，或当大电流不接通和分断电源时容易产生电弧，将壳体灼伤甚至烧熔。另一类火花塞采用冷铆工艺组装。以NGK火花塞为代表，参见图2，在专用设备上，将绝缘体部件I放入壳体部件2中，在壳体包边口 2. 3与瓷绝缘体之间填充粉料5，粉料上、下端均有挡粉圈4。上模头对壳体包边口施加压力，壳体膨胀槽发生纵向弯曲，粉料因受压缩而致密，将该部位密封。与热铆比较，冷铆工艺的优点是节约能源，避免大电流回路的功率消耗和瞬间加热的大功率对电网的冲击。此外，冷铆工艺更有利于产品质量。因瓷绝缘体在组装过程中不受热，不存在瓷件因受热应力导致开裂的可能性。壳体表面没有因加热造成的氧化变色、生锈等现象，可采用成本较低的表面处理工艺替代昂贵的电镀镍。国外冷铆工艺所能采用的填充物是以滑石粉为主的粉料，其配制工艺较为复杂，成本较高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种冷铆边的火花塞，代替国内普遍采用的大电流热铆边的火花塞，以节约能源、减少排放。本技术还立于改进国外已有的填充滑石粉冷铆工艺，简化工艺流程，降低成本，并获得密封性能符合ISO标准的火花塞产品O为了解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案一种采用新密封材料冷铆边的火花塞，火花塞由绝缘体部件和壳体部件两部分组成,绝缘体部件包含瓷绝缘体、接线螺杆、中心电极及密封剂,壳体部件包含壳体及地电极，其特征在于在壳体包边口与瓷绝缘体之间置入石棉垫圈作为密封填料，其上覆有挡圈，壳体包边口通过冷铆边工艺铆压而成。瓷绝缘体大圆柱表面与壳体膨胀槽部位的内孔壁贴合。挡圈由铜质板材或其他有色金属板材冲制，或铜丝制成。·本技术与现有技术相比具有以下有益效果(I)用冷铆代替热铆，大大减少电能消耗。热铆的电压3.5 4. 5V，电流5000 6000A。热铆100个火花塞，消耗电量约为1KW。若一个工厂年产量为3000万只，则仅热铆工艺就耗电30万度。目前国内火花塞年产量超过3亿只，都普遍采用热铆工艺，消耗电能十分可观。能流消耗也意味着排放增加。所以采用冷铆替代热铆有很大的经济效益和社会效益。(2)用石棉垫圈代替国外采用的滑石粉填充剂，大大简化工艺程序。用石棉板冲制垫圈，材料价格低廉、模具简单，操作便捷，生产率极高，大大降低了成本。(3)由于冷铆不加热，壳体表面不氧化，不生锈，不必采用昂贵的镀镍处理。瓷绝缘体在组装过程中不产生热应力，不发生瓷件在使用过程中断裂的情况。(4)冷铆组装只需要加压一次，节省人力、物力。本工艺方法生产的火花塞，其密封性能均符合ISOl 1565:2006的规定。与NGK火花塞比较，密封性能大致相同。附图说明图I为采用热铆工艺的火花塞结构示意图；图2为填充滑石粉的冷铆工艺火花塞结构示意图；图3为本技术的火花塞结构示意图；图4为本技术的挡圈结构示意图；图5为本技术的石棉垫圈结构示意图。具体实施方式参见图3，火花塞由绝缘体部件I和壳体部件2两部分组成，绝缘体部件包含瓷绝缘体、接线螺杆、中心电极及密封剂，壳体部件包含铜质壳体及地电极。本技术是在原有热铆产品图的基础上修改瓷绝缘体和壳体的设计。瓷绝缘体与壳体的装配尺寸必须预留石棉垫圈的厚度，在壳体包边口 2. 3与瓷绝缘体之间置入石棉垫圈7作为密封填料，石棉垫圈7上覆有挡圈6，挡圈6可以由铜质板材或其他有色金属板材冲制，也可以由铜丝制成。起密封作用的填料可以是石棉板冲制的垫圈，也可以是其他耐高温材料。本实施例中石棉垫圈厚度2mm，挡圈厚度O. 5 O. 6mm。瓷绝缘体的大圆柱不能有台阶和凸筋，瓷绝缘体大圆柱表面与壳体膨胀槽2. 4部位的内孔壁贴合。壳体包边口通过冷铆边工艺铆压而成，在铆装后构成火花塞。采用冷铆边工艺，代替目前普遍采用的热毛边工艺。其密封性能靠压缩石棉垫圈和壳体膨胀槽的变形应力获得。本技术组装时，绝缘体部件套入内密封垫圈3后放入壳体部件的内孔，在铆 边部位套入石棉垫圈和挡圈，将上述配套的零部件放入压机的模孔内。开动压机，上模头将壳体端口铆压。按不同产品施加压力为3500 4500 kg f。保持压力2 3秒，使内密封垫圈变形、壳体膨胀槽纵弯曲、石棉垫圈和挡圈变形、压缩，从而达到密封的目的。权利要求1.一种采用新密封材料冷铆边的火花塞，火花塞由绝缘体部件(I)和壳体部件(2)两部分组成，绝缘体部件包含瓷绝缘体、接线螺杆、中心电极及密封剂，壳体部件包含壳体及地电极，其特征在于在壳体包边口与瓷绝缘体之间置入石棉垫圈(7)作为密封填料，石棉垫圈(7 )上覆有挡圈(6 )，壳体包边口通过冷铆边工艺铆压而成。2.如权利要求I所述的一种采用新密封材料冷铆边的火花塞，其特征在于瓷绝缘体大圆柱表面与壳体膨胀槽部位的内孔壁贴合。3.如权利要求I或2所述的一种采用新密封材料冷铆边的火花塞，其特征在于挡圈(6 )由铜质板材或其他有色金属板材冲制，或铜丝制成。专利摘要本技术涉及一种采用新密封材料冷铆边的火花塞，火花塞由绝缘体部件和壳体部件两部分组成，绝缘体部件包含瓷绝缘体、接线螺杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用新密封材料冷铆边的火花塞，火花塞由绝缘体部件（1）和壳体部件（2）两部分组成，绝缘体部件包含瓷绝缘体、接线螺杆、中心电极及密封剂，壳体部件包含壳体及地电极，其特征在于：在壳体包边口与瓷绝缘体之间置入石棉垫圈（7）作为密封填料，石棉垫圈（7）上覆有挡圈（6），壳体包边口通过冷铆边工艺铆压而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戚士棋，
申请(专利权)人：戚士棋，
类型：实用新型
国别省市：