一种分体式摩托车气缸体的制造工艺的制作方法

1.本发明属于摩托车气缸体加工技术领域，具体涉及一种分体式摩托车气缸体的制造工艺。


背景技术：

2.在摩托车中，为增加发动机的冷却，常采用水冷发动机。在水冷发动机内气缸体的加工方式通常采用两种：一种为整体铸铁砂芯浇筑一体成型，另一种为铝合金压铸成型。采用前者，整体采用铸铁式，由于冷却通道位于缸孔与散热片之间，因此其加工困难，并且为方便散热，其在其材料内添加铜等贵金属材料，其不仅在融化时需要更高的温度，并且成本高、重量重；而采用后侧，其模具均为钢模，由于钢模需要考虑脱模，因此其不能做搭桥等异形形状，在压铸带水道的气缸体时，使得缸套在压铸时形成悬臂梁，造成使用时不稳，所以该工艺通常用于无冷却通道的气缸体的加工制造。


技术实现要素：

3.本发明拟提供一种分体式摩托车气缸体的制造工艺，其不仅能将减少气缸体的整体重量，还能降低成本，减少能耗。
4.为此，本发明所采用的技术方案为：一种分体式摩托车气缸体的制造工艺，包括以下步骤，
5.s1，前期准备：按照气缸体冷却通道的形状制成冷却砂芯，使用离心机制成铸铁缸套，再通过气缸体的外形制成气缸体的上钢模和下钢模；
6.s2，模具的放入：将气缸体的上钢模与下钢模对应安装到压力机上，然后把准备好的冷却砂芯和铸铁缸套对应放入下钢模内，然后进行合模；
7.s3，铝液的倒入：沿着预留的浇注口将铝液倒入，让铝液流入模腔内；
8.s4，气缸体的取出：在铝液倒入后，被固化3分钟后将气缸体取出，取出后将其放入盛具中，进行水冷或自然空冷；
9.s5，气缸体的成型：将冷却后的气缸体进行除砂处理，处理完成后的气缸体再依次进行回火和抛丸。
10.作为上述方案中的优选，在s2中，铸铁缸套在放入模具前需要加热到与铝液温度相等。
11.进一步优选，在s2中，在放入铸铁缸套和冷却砂芯时，需要在上钢模与下钢模内打好脱模剂，并且在上钢模与下钢模之间留有两个供铝液倒入的浇注口。
12.进一步优选，在s2中，压力机采用可倾斜式压力机，并且在s3中，在铝液倒入腔，压力机需要进行对上钢模与下钢模倾斜以方便铝液进入模腔内。
13.进一步优选，在s1中，铸铁缸套在加工完成后需要进行回火处理。
14.进一步优选，所述气缸体包括外壳，所述外壳内设置有上下贯通的缸套孔，所述缸套孔内设置有与其同轴线的缸套，所述缸套的外周上设置有防止缸套窜动的防窜结构，所
述外壳内设置有上下延伸的环形缺槽，所述环形缺槽围绕缸套孔设置，且与缸套孔之间留有间隙，所述外壳左侧中部靠近下端的位置处设置有与环形缺槽相同的进液口，所述进液口的轴线与缸套的轴线垂直。
15.进一步优选，所述防窜结构包括在外壳的上端围绕缸套孔设置有第一缺槽，所述缸套的上端设置有与第一缺槽相匹配的第一凸台，所述外壳的下端围绕缸套孔设置有第二缺槽，所述缸套的靠近下端设置有与第二缺槽相匹配的第二凸台，所述外壳的上端与缸套的上端齐平，所述第二凸台的下端与外壳的下端齐平。
16.进一步优选，所述缸套外侧位于第一凸起与第二凸起之间设置为摩擦面，所述摩擦面之间设置有若干个小凸点，所述缸套外侧位于第二凸起的下方设置为光滑面，所述第二凸台的外圆弧面上均匀设置有若干个接触凸起，所述第二缺槽内设置有与接触凸起相对应的接触凹槽。
17.进一步优选，所述环形缺槽的左侧设置有由环形缺槽底部向上延伸且呈柱状的第三凸起，所述第三凸起的右侧与环形缺槽内壁面接触，左侧向进液口与环形缺槽相通的位置处延伸，所述第三凸起的上端高于进液口上端。
18.进一步优选，所述环形缺槽内上下间隔设置有至少一个弧形凸起，所述弧形凸起的宽度与环形缺槽相等，相邻设置的两个弧形凸起相对设置，且最下端的弧形凸起的中部位于进液口与冷却通道相通位置处的上方。
19.本发明的有益效果：采用浇注的形式进行气缸体的制造，使其能在气缸体的钢套孔上进行搭桥、隔断、分层等操作，使其便于方便在冷却通道上设置引导块，增加冷却液在气缸体内停留的时间和路径，从而提高气缸体的冷却效果；采用本发明中的加工方案，其中外壳为铝合金，内侧缸套采用铸铁材料，由于铸铁的密度在7g/m3左右，而铝合金的密度在2.7g/m3左右，在相同体积下能减轻气缸体的重量，同时与铸铁1200℃左右的熔点相比，铝合金的熔点只有700℃左右，使其能减少合金融化时能源的消耗，进而降低气缸体的制造成本。
附图说明
20.图1为本发明的工艺流程图。
21.图2为本发明的示意图。
22.图3为图2中沿剖面线m1-m1的剖视图。
23.图4为图2中沿剖面线m2-m2的剖视图。
24.图5为图3中沿剖面线n1-n1的剖视图。
25.图6为图4中沿剖面线n2-n2的剖视图。
26.图7为本发明中外壳的示意图一(右侧从上向下看)。
27.图8为本发明中外壳的示意图二(左侧从下向上看)。
28.图9为本发明中缸套的示意图。
具体实施方式
29.下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
30.如图1-9所示，一种分体式摩托车气缸体的制造工艺，包括以下步骤，
31.第一步，前期准备：按照气缸体冷却通道的形状制成冷却砂芯，使用离心机制成铸铁缸套并进行回火处理，消除压铸应力，再通过气缸体的外形制成气缸体的上钢模和下钢模。其中铸铁缸套回火过程为：在2小时内进行升温，将将缸套加热至600℃，然后保温4-6小时后，自然冷却。
32.第二步，模具的放入：将气缸体的上钢模与下钢模对应安装到可倾斜式压力机上，把准备好的冷却砂芯和铸铁缸套对应放入下钢模内，然后进行合模。在上述过程中，在铸铁缸套和冷却砂芯放入前，需要在上下钢模内打上脱模剂，以方便后续外壳的脱模，在放入铸铁缸套和冷却砂芯时为方便固定，下钢模至少由左右两个下钢模组成，且在左右两个下钢模合模后的下端设置有供缸套下端固定的凸起，在冷却砂芯上设置有止口端，在模具上设置有固定止口端的缺口。并且需要将铸铁缸套加热到与铝液的温度相等时，然后在放入到模具中，由于铝液的温度在600-700℃之间，通常将铸铁缸套加热到 600℃。在合模前需要将上下钢模内的杂质和型砂清理干净，防止其影响外壳的浇注。
33.第三步，铝液的倒入：将可倾斜压力机倾斜，然后将铝液沿着预留的浇注口将铝液倒入，让铝液流入模腔内。在本实施例中，浇注口设置有两个。
34.第四步，气缸体的取出：在铝液倒入后，被固化3分钟后将气缸体取出，取出后将其放入盛具中，进行水冷或自然空冷；
35.第五步，气缸体的成型：将冷却后的气缸体进行除砂处理，处理完成后的气缸体再依次进行回火和抛丸处理，回火时，先在2小时内加热至220℃，然后保温4-6小时后，最后在加热炉中自然冷却。在除砂时，先通过振动机将缸体内的型砂振松，然后将型砂倒出。
36.采用本工艺加工的气缸体由外壳2和缸套1组成，在外壳2内设置有上下贯通的缸套孔2a，在缸套孔2a内设置有与其同轴线的缸套1。为方便在缸套的冷却，在外壳2内设置有上下延伸的环形缺槽2d，环形缺槽2d围绕缸套孔2a设置，且与缸套孔2a之间留有间隙。为方便冷却液进入到环形缺槽2d 内，在外壳2左侧中部靠近下端的位置处设置有与环形缺槽2d相同的进液口 2e，且进液口2e的轴线与缸套1的轴线垂直。最好是，进液口2e与缸套1 之间的偏心距为零。
37.为防止缸套1出现窜动，在缸套的外周上设置有防窜结构。防窜结构包括在外壳2的上端围绕缸套孔2a设置有第一缺槽2b，缸套1的上端设置有与第一缺槽2b相匹配的第一凸台1a，外壳2的下端围绕缸套孔2a设置有第二缺槽2c，缸套1的靠近下端设置有与第二缺槽2c相匹配的第二凸台1b，通过位于缸套1上下两端的缺槽与凸起的配合，使得缸套1的上端两端均能被外壳支撑。当外壳2与缸套1组合后，外壳2的上端与缸套1的上端齐平，第二凸台1b的下端与外壳2的下端齐平。通过第一凸台与第一缺槽、第二凸台与第二缺槽之间的配合，能有效防止缸套1出现轴向窜动。
38.在缸套1外侧位于第一凸起1a与第二凸起1b之间设置为摩擦面1c，摩擦面1c之间设置有若干个小凸点(图中未示出)，缸套1外侧位于第二凸起 1b的下方设置为光滑面1d，在第二凸台1b的外圆弧面上均匀设置有若干个接触凸起1f，在第二缺槽2c内设置有与接触凸起1f相对应的接触凹槽2i。摩擦面1c的设置能增加弧形凸起与缸套之间的接触面积，从而能加强弧形凸起2g的支撑效果，同时接触凸起1f与接触凹槽2i的配合设置、摩擦面1c 的设置能防止缸套1出现圆周转动。防窜结构还可以只是在缸套1位于缸套孔内的外圆周上设置有若干个凸点，且凸点可以是矩形、半球形等各种规则或不规则的形状。
39.在环形缺槽2d的左侧设置有由环形缺槽2d底部向上延伸且呈柱状的第三凸起2f，第三凸起2f的右侧与环形缺槽2d内壁面接触，左侧向进液口2e 与环形缺槽2d相通的位置处延伸，第三凸起2f的上端刚好高于进液口2e上端。第三凸起2f位于环形缺槽2d的前后两侧设置为排气门侧a和进气门侧b，其中进气门侧b用于将冷却液导向进气门，排气门侧a用于将冷却液导向排气门，当冷却液在水泵的作用下沿着冷却管进入到进液口2e内，在第三凸起2f的作用下分为两股，并沿着排气门侧a和进气门侧b分别进入对应侧的环形缺槽2d内，分别对进气门和排气门进行冷却。为防止减少冷却液向进入进液口2e的方向飞溅，进气门侧b与排气门侧a(靠近进液口2e的一端)通过连接圆角c连接。连接圆角c的设置，能防止冲击第三凸起2f的冷却液大部分的回溅。
40.为减少被第三凸起2f分液后的冷却液直接冲击缸套1，将第三凸起2f 设置为一端的厚度大于另一端的厚度，使其进气门侧b和排气门侧a均设置为斜面，且进气门侧b和排气门侧a前后对称设置，当调整对称轴相对与轴套孔之间的偏心距时，能改变冷却液进入环形缺槽2d不同侧的速度。最好是，两个斜面均与相应侧进液口a与环形缺槽2d连通时的过渡圆角相切。
41.在环形缺槽2d上上下间隔设置有至少两个呈优弧的弧形凸起2g，且弧形凸起2g的内侧与缸套1外侧接触，相邻设置的两个弧形凸起2g相对设置，最下端的弧形凸起2g的中部位于进液口2e与冷却通道2d相通位置处的上方且与第三凸起2f连通。弧形凸起2g的作用是将环形缺槽2d分层，延长冷却液经过环形缺槽2d的路径和时间，从而使冷却液能带走更多的热量，增加气缸体的水冷效果，并且由于弧形凸起2g的宽度与环形缺槽的宽度相等，使其防止气缸体在使用过程中缸套挤压使环形缺槽发生变形。弧形凸起2g的数量根据环形缺槽的高度设置，在本实施例中，弧形凸起2g设置有一个。为方便冷却液的流通，在弧形凸起2g上设置有一个或两个溢流口d，溢流口d设置在弧形凸起2g靠近冷却液进入环形缺槽2d时的上方位置处，且与第三凸起 2f错开设置。
42.为方便下摇臂轴的安装，在外壳2右端靠近下端的位置处设置有摇臂孔2h，缸套孔2a内对应摇臂孔2h位置处设置有由环形缺槽2d底部向上延伸且呈弧形的摇臂凸起2j，环形缺槽2d内竖直设置有加强凸起2k，且加强凸起 2k位于与摇臂凸起2j与第一缺槽2b底部之间，加强凸起2k和摇臂凸起2j 的内侧均与缸套1外侧接触。由于摇臂孔2h和外壳外侧散热片的设置，使得外壳位于摇臂孔2h位置为的厚度较低，摇臂凸起2j和加强凸起2k均能增加摇臂孔位置处的厚度，从而增加强度。
43.为方便气缸体冷却液进入到气缸头内，在外壳2顶面围绕缸套孔2a设置有至少三个过桥孔2k，过桥孔2k与环形缺槽2d相通，为防止冷却液经过过桥孔时冲击缸套1，使缸套发生轴向窜动，过桥孔2k设置为腰形，且过桥孔 2k的较小半径与环形缺槽的内壁面半径相等。
44.为保证第三凸起2f的分液效果，第三凸起2f的底部与环形缺槽2d的底部接触，第三凸起2f的上端高于进液口2e的上端。