[发明专利]一种解决大功率柴油机气门顶端裂纹的工艺加工方法

说明书

本发明提供了一种解决大功率柴油机气门顶端裂纹的工艺加工方法，包括如下步骤：S1、对金属零件进行前期加工，并预留一定的加工余量；S2、对金属零件端面3.5‑5.5mm的范围内进行局部淬火，使金属零件2.3‑4.3mm范围内的硬度值达到57±3HRC；S3、采用车削工艺去除三十分之二十九的加工余量；S4、采用滚压工艺去除剩余三十分之一的加工余量，完成气门的加工。本发明通过利用车削和滚压两步工艺结合替换磨削一步工艺，从源头上彻底取消磨削的加工方法，将原来存在高硬度金属采用磨削加工而可能出现磨削裂纹的风险彻底规避。

技术领域

本发明属于柴油机制造领域，尤其是涉及一种解决大功率柴油机气门顶端裂纹的工艺加工方法。

背景技术

现有大功率柴油机的进气门和排气门均由金属零件加工而来，由于设计功能要求，气门顶端要求有较高的硬度，较高的粗糙度和跳动公差，综合考虑成本和零部件质量等因素，金属零件加工工艺上采取的方案是：对于硬度要求较高的部位，采用了局部淬火的工艺方法实现；对于较高的粗糙度和跳动公差要求，由于金属零件顶端局部淬火后，硬度较高，一般采用磨削的工艺方法进行加工。但磨削加工的特点是在磨削过程中，易在磨削部位产生热量集中，而对于硬度高的金属材料进行磨削加工时，易由于热量集中而导致加工表面出现磨削裂纹，进气门和排气门作为发动机的重要部件，裂纹会极大的影响气门的使用寿命，甚至导致气门顶端碎裂，造成发动机活塞拉缸，使发动机发生重大事故。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种解决大功率柴油机气门顶端裂纹的工艺加工方法，以解决现有气门在使用磨削工艺加工过程中出现裂纹的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种解决大功率柴油机气门顶端裂纹的工艺加工方法，包括如下步骤：

S1、对金属零件进行前期加工，并预留一定的加工余量；

S2、对金属零件端面3.5-5.5mm的范围内进行局部淬火，使金属零件2.3-4.3mm范围内的硬度值达到57±3HRC；

S3、采用车削工艺去除三十分之二十九的加工余量；

S4、采用滚压工艺去除剩余三十分之一的加工余量，完成气门的加工。

进一步的，所述车削工艺用车刀采用高硬度陶瓷刀具。

进一步的，所述滚压工艺用滚压刀采用金刚石滚压刀具。

进一步的，所述金属零件滚压工艺加工精度要求中金属零件端面的粗糙度为0.32μm，金属零件端面对轴线的跳动公差为0.01mm。

进一步的，所述金属零件进行前期加工中预留的加工余量为1.1-1.3mm。

进一步的，所述金属零件进行前期加工中预留的加工余量为1.2mm，车削工艺去除1.16mm的加工余量，滚压工艺去除剩余0.04mm的加工余量。

相对于现有技术，本发明所述的一种解决大功率柴油机气门顶端裂纹的工艺加工方法具有以下优势：

本发明通过利用车削和滚压两步工艺结合替换磨削一步工艺，从源头上彻底取消磨削的加工方法，将原来存在高硬度金属采用磨削加工而可能出现磨削裂纹的风险彻底规避，采用车削和滚压相结合的方法进行加工，先利用车削减小加工余量，然后使用滚压刀具进行滚压，可以在保证加工质量的前提下，彻底规避气门顶端由于机械加工而出现裂纹的风险，有利于提高气门加工的成品率，提高气门在使用过程中的可靠性和安全性。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。