[发明专利]定量检测缸盖螺栓柱抗变形能力的方法

说明书

本发明涉及一种定量检测缸盖螺栓柱抗变形能力的方法，该方法是从施加预紧力开始到施加第一次载荷，然后卸载返回到预紧力，期间测量加载时和卸载时缸盖螺栓柱受力产生的两个变形量：载荷下的楔入下沉深度E及卸载后的残余变形量R，此为一个循环周期；接着实施第二次载荷后再返回预紧力，后一个循环所加载荷比前一个循环载荷逐级增加，直到规定的最大试验荷载为止。本发明能够保证并监测试验过程是否正常稳定，试验结果是否有效；循环逐级加载方法与缸盖螺栓拧紧工艺相一致，施加载荷方向和大小与螺栓柱实际承载工况接近，通过测量螺栓柱承载楔入量和卸载残余变形量，可直接评估缸盖抗变形能力。

技术领域

本发明涉及汽车紧固件装配技术领域，具体涉及一种定量检测缸盖螺栓柱抗变形能力的方法。

背景技术

缸盖位于汽车发动机缸体顶部，主要靠气缸盖螺栓将两者紧密连接起来。缸盖的作用是密封气缸，与活塞共同形成燃烧空间。因此，缸盖经常与高温高压燃气相接触，承受很大的热负荷和机械负荷；其中的机械负荷主要是缸盖承受的气体压力和缸盖螺栓的紧固力。

为保证气缸的良好密封，缸盖既不能损坏，也不能变形。为此，缸盖应具有足够的强度和刚度，尤其是缸盖螺栓柱的位置受力更集中，要有足够的刚度和强度，才能保证工作变形小。如果缸盖螺栓柱的变形超差会直接影响发动机的密封性，严重的情况还会造成整个发动机失效。

关于缸盖螺栓柱抗变形能力的评估，目前行业通行方法是在缸盖螺栓柱附近取样进行抗拉伸性能检测和硬度检测。由于这种方法的测量部位并不是真正的螺栓柱区域，且检测的载荷方向和大小与螺栓柱实际承载工况差异较大，所以并不能准确有效地直接评估其抗变形能力。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种定量检测缸盖螺栓柱抗变形能力的方法，针对缸盖螺栓柱区域，采用循环逐级加载，以达到直接有效准确地评价螺栓柱抗变形能力的目的。

本发明采用的技术方案是：一种定量检测缸盖螺栓柱抗变形能力的方法，其特征在于：从施加预紧力开始到施加第一次载荷，然后卸载返回到预紧力，期间测量加载时和卸载时缸盖螺栓柱受力产生的两个变形量：载荷下的楔入下沉深度E及卸载后的残余变形量R，此为一个循环周期；接着实施第二次载荷后再返回预紧力，后一个循环所加载荷比前一个循环载荷逐级增加，直到规定的最大试验荷载为止。

作为优选，包括以下步骤：

1)、启动抗压强度试验机，并将抗压强度试验机调零；同时安装缸盖和冲头；

2)、冲头与螺栓柱面接触后，通过抗压强度试验机施加预紧力；

3)、通过抗压强度试验机施加第一次载荷，保持载荷，并通过量具测量出冲头楔入到缸盖螺栓柱面内的楔入量；

4)、恢复到预紧力状态，通过量具测量出余值R；

5)、继续逐级增加载荷，重复步骤3)和4)，直到施加载荷达到额定载荷；

6)、若所有的余值R≤额定余值Rmax，表明缸盖螺栓柱抗变形能力满足发动机功能要求；反之，则不满足。

进一步的，步骤2)中，施加的预紧力为500N。

进一步的，步骤3)中，施加的第一次载荷为10000N。

更进一步的，步骤5)中，逐级增加10000N的载荷，一直到40000N，从40000N开始每循环的增量载荷为5000N，直到额定荷载为止。

更进一步的，步骤5)中，额定载荷为6000daN。

进一步的，量具采用千分表。

进一步的，冲头不会变形，并且在加工后与螺栓支撑面的直径相等。

进一步的，额定余值Rmax为0.2mm。