装配式气缸盖喷水管的制造、安装方法及专用折弯工具

摘要

一种装配式气缸盖喷水管的制造、安装方法及专用折弯工具：将直的喷水管淬火软化处理。把处理后的喷水管装在气缸体上与进水孔垂直相交的孔中，通过喷水管端的翻边用螺堵前面的锥体和孔的锥面将喷水管固定，通过气缸盖体上的清砂孔用专用折弯工具使喷水管沿排气口外壁的圆弧槽折弯，使喷水管的另一端出口向对气缸盖体上两排气口之间的通水道；钻通喷水管固定端与气缸盖体上进水孔同轴且尺寸相同的孔。该喷水管的优点是：用机械加工的方法加工、安装喷水管，使喷水管位置准确，通水效果好。安装的喷水管可容易的达到100％的成品率，彻底避免了用铸造埋藏喷水管造成的废品。这对于价值高的气缸盖来说可产生较大的经济效益。

权利要求

1.一种装配式气缸盖喷水管的制造、安装方法，其特征是：先把选好的喷水管(2)原料紫铜管按其展开长度下料，将一端用压碾法翻边，另一端加工出斜面，将喷水管(2)淬火软化处理，把处理后的喷水管(2)半成品用螺堵(1)固定在气缸盖体(3)上对应的孔中，使另一端的斜面与喷水管(2)将要形成的圆弧部分轴线所在的平面垂直，通过气缸盖体(3)上的清砂孔(6)用锤子敲击折弯工具(4)的一端，折弯工具(4)的另一端的与喷水管(2)外径一致的凹形圆弧沟槽迫使喷水管(2)沿排气口甲(5)外壁的圆弧槽折弯，使喷水管(2)的出口向对气缸盖体(3)上两排气口壁之间的通水道，钻通喷水管(2)固定端与气缸盖体(3)上进水孔(8)同轴且尺寸相同的孔。

2.实现权利要求1所述的装配式气缸盖喷水管的制造、安装方法中的折弯工具(4)是一细长金属圆杆，其特征是：其一端面与轴线的夹角为45°，上面有以端面椭圆长轴为轴线，直径与喷水管(2)外径一致的圆弧沟槽，圆弧沟槽的两端有圆倒角。

3.根据权利要求2所述的折弯工具(4)，其特征是：折弯工具(4)用优质碳素结构钢制造，其两端热处理硬度40～50HRC。

说明书

装配式气缸盖喷水管的制造、安装方法及专用折弯工具

技术领域

[0001] 本发明涉及内燃机部件，尤其是气缸盖。

背景技术

[0002] 目前大功率内燃机大都是一缸用一个气缸盖，气缸盖上有两个进气阀控制进气道的进气和两个排气阀控制排气道的排气。 内燃机工作时，气缸盖要承受燃气爆发时的高温、高压，因此在气缸盖的设计上要充分考虑其承受的机械应力和热应力，要配有相适应的冷却系统，最大能力的降低气缸盖的温度，特别是两个排气阀处两排气口壁之间的温度，这也是整个气缸盖热应力最高的地方，要求冷却水首先到达两排气口壁之间通水道。 做法是用与气缸盖的进水孔垂直相交的管子直接把水引导到该通水道，目前中国用于铁路机车的内燃机主要有240系列柴油机。 其中12V240ZJ柴油机气缸盖体进水孔的位置要求进水孔到排气口之间通道的喷水管要绕过排气口外壁后才能使喷水管的出口向对通水道，因此喷水管是有圆弧的管子，无法把加工好的有圆弧的管子装在气缸盖体的进水孔处。 以前的做法是在气缸盖体进水孔位置预先铸造出喷水管，称之为埋藏管。即在铸造工序造型时，把成型的钢制喷水管两端用型砂堵住，埋在气缸盖体砂型的喷水管位置，喷水管的进水孔端被气缸盖体外壁包住，气缸盖体铸造成型后去除喷水管两端的型砂，机械加工气缸盖体进水孔时把喷水管钻通。 在实际生产中发现这种生产工艺废品率较高，原因是：1、堵喷水管的型砂在高温铁水浇注时易钻进铁水，堵塞或局部堵塞喷水管，且清砂困难，不易检查；2、喷水管的位置铸造精度低，造成机械加工时气缸盖体进水管与喷水管相交不好；3、铸造时钢制喷水管与气缸盖体外壁接合处易产生铸造缺陷。 前两种现象造成喷水管通水不畅，第三种现象造成气缸盖冷却水的泄漏，对于气缸盖来说都是不能允许的。 要想解决以上问题，铸造时需要采取较高的工艺措施及成本的投入，要想达到100％的成品也是比较困难的。

发明内容

[0003] 本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种装配式气缸盖喷水管的制造、安装方法及折弯工具，可彻底废除以前废品率高的铸造喷水管的工艺，用装配的方法实现喷水管的精确安装。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：装配式气缸盖喷水管由螺堵、喷水管、气缸盖体组成。 紫铜管制成的喷水管装在气缸盖体上与进水孔垂直相交的孔中，通过喷水管一端的翻边用螺堵前面的锥体和孔的锥面将喷水管固定，喷水管上的圆弧与气缸盖体的排气口甲外壁圆弧槽吻合，另一端的斜面与喷水管圆弧部分轴线所在的平面垂直，出口向对气缸盖体上两排气口壁之间的通水道；喷水管固定端有与气缸盖体上进水孔同轴且尺寸相同的孔与喷水管内孔相交。

[0005] 先把选好的喷水管原料紫铜管按其展开长度下料，一端用压碾法翻边，另一端加工出斜面，将喷水管淬火软化处理。 把处理后的喷水管装在气缸盖体上与进水孔垂直相交的孔中，用螺堵前面的锥体和孔的锥面将喷水管固定，使另一端的斜面与喷水管将要形成的圆弧部分轴线所在的平面垂直，通过气缸盖体上的清砂孔用锤子敲击折弯工具的一端，折弯工具的另一端的与喷水管外径一致的圆弧沟槽迫使喷水管沿排气口甲外壁的圆弧槽折弯，使喷水管的出口向对气缸盖体上两排气口壁之间的通水道；钻通喷水管固定端与气缸盖体上进水孔同轴且尺寸相同的孔。

[0006] 安装喷水管的折弯工具是一细长金属圆杆，其一端面与轴线的夹角为45°，上面有以端面椭圆长轴为轴线，直径与喷水管外径一致的圆弧沟槽，圆弧沟槽的两端有圆倒角。

[0007] 该装配式气缸盖喷水管的优点是：由于用机械加工的方法加工、安装喷水管，使喷水管位置准确，通水效果好。安装的喷水管可容易的达到100％的成品率，彻底避免了用铸造埋藏喷水管造成的废品。这对于价值高的气缸盖来说可产生较大的经济效益。 附图说明

[0008] 下面结合附图对本发明作进一步描述。

[0009] 图1是装配式气缸盖喷水管的装配图。图2是图1延A-A处的剖视图，
图3是图1延B-B处的剖视图。

[0010] 图中1、螺堵，2、喷水管，3、气缸盖体，4、折弯工具，5、排气口甲，6、清砂孔，7、排气口乙，8、进水孔。

具体实施方式

[0011] 参照附图，因为气缸盖体3上进水孔8的位置到两排气口外壁之间的通水道不能用直线连接，所以无法安装直管，我们就将直管安装后再折出喷水管2所需要的圆弧，这就要采取一些工艺措施。1、在排气口甲5外壁铸造出与喷水管2外径相应的圆弧槽，考虑到铸造达到的位置与尺寸精度不高，可把槽的圆弧直径设计的比喷水管2外径大0.5～1.5毫米。2、选用紫铜管做喷水管并进行软化处理，有利于管的折弯。3、采用一端有与喷水管2外径一致的圆弧沟槽的折弯工具。 这样就能做到先装上直的喷水管后，方便可靠的完成折弯工作。

[0012] 具体做法是：把选好的喷水管原料紫铜管按其展开长度下料，另一端加工出斜面，为节省材料可在下料时直接按斜面与管子的夹角切断，同时加工出两件喷水管2的斜面。 将管子夹在车床的主轴上旋转，用锥体工具进入直端内孔通过压碾把孔端扩大成为内、外锥面，称之为翻边。 翻边长度1.5～3毫米，形成的锥角与螺堵1前面锥体的锥角相同。 将喷水管2半成品淬火软化处理，即把紫铜管加热后放入冷水中冷却，紫铜管就会变软。 把处理后的喷水管2半成品固定在气缸盖体3上与进水孔8垂直相交的孔中，使另一端的斜面与喷水管2所折圆弧部分轴线所在的平面垂直。 通过喷水管2的翻边用螺堵1前面的锥体和孔的内锥面将喷水管2固定，为保证喷水管2安装部位不漏水，要求气缸盖体3上安装螺堵1的螺孔对其内锥面的同轴度公差为φ0.03毫米。 螺堵1的外螺纹对其前面的锥体的同轴度公差为φ0.03毫米。 通过气缸盖体3上的清砂孔6用锤子敲击折弯工具4(附图中用双点画线表示)的一端，折弯工具4的另一端的与喷水管2外径一致的圆弧沟槽迫使喷水管2沿排气口甲5外壁的槽逐渐折弯，使喷水管2的另一端出口向对气缸盖体3上排气口甲5与排气口乙7壁之间的通水道；钻通喷水管2固定端与气缸盖体3上进水孔8同轴且尺寸相同的孔。

[0013] 折弯工具是一细长金属圆杆，其外径比清砂孔6小的多，为的是安装时的操作、观察方便。 其一端面与轴线的夹角为45°，上面有以端面椭圆长轴为轴线，直径与喷水管外径一致的圆弧沟槽，圆弧沟槽的两端有圆倒角。 折弯工具4用可进行热处理的优质碳素结构钢制造，经局部热处理后，折弯工具的两端的硬度达到40～50HRC。 新结构的装配式气缸盖喷水管经一年多的实践证明：产品制造合格率达100％，气缸盖装机试验考核，性能完全符合设计要求。