[发明专利]一种鼓型挺柱及其磨削工艺

说明书

本发明公开了一种鼓型挺柱及其磨削工艺。本发明在柱体外圆工作面加工微鼓型结构，与发动机挺柱孔接触的工作面中间直径最大，上下两端小0.10mm左右，微观上看是一球面，肉眼看上去为直壁形。该结构既能保证挺住工作过程中充分润滑提高零件使用寿命，也能适用于目前市面上所有类型气门挺柱，而且该结构头部直径小在装机过程中也将会更为便利。微鼓型磨削采用仿形板将砂轮及导轮修整成与微鼓型相反的形状，相比用三轴或五轴磨削设备磨削能降低加工成本。

技术领域

本发明涉及发动机气门挺柱技术领域，尤其涉及一种鼓型挺柱及其磨削工艺。

背景技术

如图1所示，现有气门挺柱与发动机挺柱孔接触的工作面基本为直壁形，即从上端到底部工作面都是同一直径，挺柱在发动机中受凸轮推力作用在工作中做上下往复以及转动运动，由于工作面直径与挺柱孔间隙较小，可能出现润滑不充分的情况，导致零件磨损严重降低零件寿命；如图2所示，也有少部分挺柱做成腰鼓型，中间约1/3的工作面直径为直圆筒状，挺柱端面上端与底部有锥度，整个挺柱成鼓型，此种方案只适用于直筒型挺柱，且由于实际工作面只有1/3，在使用寿命上会有一定降低。同时现有技术未有针对鼓型挺柱专有磨削工艺，难以对鼓型挺柱进行光滑曲面的磨削以及规模化的生产。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明设计了一种鼓型挺柱及其磨削工艺。

本发明采用如下技术方案：

一种鼓型挺柱，包括柱体，柱体底部设置底部工作面，柱体外圆工作面中间的圆周部分相对于柱体上下两端的的圆周部分向外凸出，在柱体外圆工作面上形成鼓型的光滑曲面。

作为优选，所述底部工作面上形成向外凸起的球面，底部工作面中心在向外凸起的球面基础上设置有内凹的球面，使底部工作面中心截面形成双凸度形状。

作为优选，所述底部工作面双凸度形状的凸度值h为0.006mm。

作为优选，所述柱体外圆工作面中间的直径比柱体外圆工作面上下两端的直径大0.10mm。

作为优选，所述鼓型挺柱为整体式挺柱，底部工作面与柱体为一体结构。

作为优选，所述鼓型挺柱为分体式焊接挺柱，柱体底部设置柱体焊接凹槽，柱体焊接凹槽内通过铜焊片焊接有硬质合金片，底部工作面设置于硬质合金片底面。

该整体式挺柱的鼓型磨削工艺，其工艺步骤为：

A1、下料：在下料阶段使用X210CrW12或GCr15或冷激柱铁材料作为挺柱的制坯原料，再通过热锻或冷墩或冷激铸造的成型方式将挺柱的毛坯形状加工出来；

A2、热处理前粗车削加工和钻孔加工：在挺柱毛坯基础上通过车削方式加工挺柱外圆面、挺柱内圆面、挺柱上端面和挺柱底部工作面以及挺柱球窝工作面,对要求有油孔的挺柱在粗车完成后进行钻孔加工挺柱油孔；

A3、热处理工艺：对整体式挺柱进行高温淬火和低温回火热处理，根据不同材料采用不同淬火温度以及回火温度，保证热处理后挺柱硬度大于48HRC；

A4、热处理后的精车削加工：热处理后通过精车车削加工挺柱球窝工作面；

A5、挺柱底部工作面磨削加工：挺柱球窝工作面加工完成后根据挺柱形状选择无心磨或切入磨方式磨削挺柱外圆工作面，再通过夹持滚轮A、夹持滚轮B夹持挺柱外圆工作面磨削挺柱底部工作面,根据粗糙度要求以及挺柱材料选择合适粒度及材质的砂轮，通过调整磨削设备主轴角度使磨削砂轮与挺柱底部工作面形成倾角a，将砂轮调整到砂轮磨料穿过挺柱底部工作面中心，旋转方向调为与挺柱旋转方向相反，磨削时通过调整倾角a使挺柱底部工作面凸度值控制在0.006mm，挺柱在磨削中旋转时由于挺柱底部工作面中心的线速度会比中间往外区域的线速度小很多，且由于挺柱底部工作面的凸度值控制的较小，磨削后使底部工作面中心截面形成双凸度形状；

A6、挺柱底部工作面氮化处理或镀层处理：在挺柱底部工作面磨削后进行氮化处理或镀层处理；