一种火花塞密封垫圈锁定成型方法及密封垫圈

摘要

一种火花塞密封垫圈锁定成型方法及密封垫圈，密封垫圈为实心垫圈，将实心垫圈内圈从火花塞点火端穿入，并穿过螺纹至退刀槽处，并使得实心垫圈紧贴在火花塞壳体外圆支撑面上；再将带有实心垫圈的火花塞放入冲压设备中，其特征在于，利用安装在冲压设备中的劈切模具对安放在火花塞壳体外圆支撑面上的实心垫圈内圈进行劈切，在模具劈切作用下，垫圈内孔处被模具劈切的面将发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口，防止垫圈从火花塞上面脱落。

权利要求

1.一种火花塞密封垫圈锁定成型方法，采用单层平板实心垫圈，将单层平板实心垫圈（1）内圈孔从火花塞点火端（2）穿入，并穿过螺纹至退刀槽处（3），并使得实心垫圈1紧贴在火花塞壳体外圆支撑面（4）上；再将带有实心垫圈（1）的火花塞放入冲压设备（5）中，其特征在于，利用安装在冲压设备中的劈切模具（6）对安放在火花塞壳体外圆支撑面上的实心垫圈内圈进行劈切，在劈切模具（6）劈切作用下，实心垫圈（1）内孔处被模具劈切的面将发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口，防止垫圈从火花塞上面脱落；在所述的单层平板实心垫圈（1）的内圈两面各有一圈垫圈自由面（7），自由面（7）靠近垫圈内孔8一侧，使得单层平板实心垫圈（1）的内圈成为一个向内斜面收口的形状，劈切模具（6）劈切实心垫圈内孔处时是用模具劈切实心垫圈（1）的垫圈自由面（7），使得垫圈自由面（7）的部分发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口（9），防止垫圈从火花塞上面脱落；

所述的垫圈自由面7的斜面，是由外往内斜的斜面，使得实心垫圈的外圈厚于内圈的厚度，这样可以方便内圈自由面劈切时形成锁口（9）；由劈切模具劈切垫圈自由面，使其成为一圈下部呈尖角状的凹槽（210），所形成的锁口截面形状为三角状，三角边通过圆弧（211）过渡，形成一个向内倾斜的尖刺状卡箍，卡入火花塞退刀槽处；所述的锁口形状为整个圆环，或所述的锁口形状为4段等分布置的圆弧；4段等分布置的圆弧的宽度对应扇形角度15°，等分分布。

2.如权利要求1所述的火花塞密封垫圈锁定成型方法，其特征在于，所述的火花塞密封垫圈锁定成型方法的工艺流程步骤如下：

1）选取黄铜材料，通过冲压出单层平板实心垫圈；

2）在压机上通过模具压制出带有两面向内斜面收口的形状的垫圈自由面；

3）对单层平板实心垫圈内孔进行加工，使得单层平板实心垫圈的内孔与火花塞的螺杆达到过渡配合；

4）将制作好的单层平板实心垫圈从火花塞点火端套在火花塞点火端金属螺纹上，移动到退刀槽处；

5）将套有单层平板实心垫圈的火花塞放入劈切模具中，通过劈切模具对安放在火花塞壳体外圆支撑面上的实心垫圈内圈自由面进行劈切，使得垫圈自由面的4段弧形部分发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口，达到防止垫圈从火花塞上面脱落的目的。

3.一种利用权利要求1所述火花塞密封垫圈锁定成型方法所制成的火花塞密封垫圈，火花塞密封垫圈为实心垫圈，所述的实心垫圈为单层平面垫圈，且在实心垫圈的内圈有一圈垫圈自由面，自由面靠近垫圈内孔一侧，在垫圈自由面上通过劈切模具劈切有往内孔到退刀槽之间倾倒的锁口，防止垫圈从火花塞上面脱落；所述的垫圈自由面是一个斜面，是由外往内斜的斜面，使得实心垫圈的外圈厚于内圈的厚度，这样可以方便内圈自由面劈切时形成锁口；由劈切模具劈切垫圈自由面，使其成为一圈下部呈尖角状的凹槽（210），所形成的锁口截面形状为三角状，三角边通过圆弧（211）过渡，形成一个向内倾斜的尖刺状卡箍，卡入火花塞退刀槽处；所述的锁口形状为整个圆环，或所述的锁口形状为4段等分布置的圆弧；4段等分布置的圆弧的宽度对应扇形角度15°，等分分布。

说明书

一种火花塞密封垫圈锁定成型方法及密封垫圈

技术领域

[0001] 本发明涉及到一种火花塞零部件的制作方法及产品，尤其是涉及一种火花塞密封圈的锁定成型方法及密封圈，主要用于将火花塞密封圈卡在火花塞上，防止密封圈掉出来；属于火花塞零部件制作技术领域。

[0002] 背景技术：

[0003] 火花塞一般都是通过螺旋安装在汽缸缸体的顶部的，在火花塞金属壳体与汽缸缸体之间，为了防止缸内的高温、高压气体外泄，平座型火花塞都会安装一个密封垫圈；由于火花塞点火后,所点燃的混合气燃烧后温度极高,所以这个密封垫圈只能是金属的而不能采用普通的橡胶密封垫。现在火花塞密封垫圈一般有两种，一种是层叠式垫圈，另一种是实心垫圈；所述的层叠式垫圈为传统层叠式垫圈，为多层结构，所以每层之间会存在一定的间隙；垫圈的厚度随安装力矩值的变化而有很大变动，对于火花塞点火位置而言，会因为安装而出现随机变化，不利于发动机精确点火；而实心垫圈，由于是采用的单层实心结构，所以变形小，不存在叠式垫圈的厚度随安装力矩值的变化而有很大变动的问题，但是却有存在垫圈容易脱落，影响安装的问题。所以近来推出一种将实心垫圈内圈上压制出对称凸台，防止垫圈脱落的改进做法，也提出了一些具体实施的方案，但是从现在所公开的所谓实心垫圈防松动和脱落技术方案来看，仍然存在一些不足，主要有以下几点：

[0004] 1、现有的实心垫圈防松动和脱落技术方案，都是采取的冲压技术方案在实心垫圈的内圈周边通过压制产生出一些凸台块，这样需要很大的压力来使得内圈变形，容易导致火花塞的其它部件损坏；

[0005] 2、由于是采取压制变形产生凸台来防止垫圈掉出，所以垫圈的压制模具需要做得比较厚实，否则容易压坏，而这样一来将导致整体压制模具的体积变得庞大，不利于火花塞密封垫圈的在线装配；

[0006] 3、采取凸台压制，较难以控制压制出的凸台形状，甚至容易导致垫圈卡死的现象，这样不利于垫圈的密封。

[0007] 综上所述，目前在控制火花塞密封垫圈的自动锁紧点位，防止垫圈掉出方面，尚存在一些不足，仍有必要加以改进；通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：

[0008] 1、专利号为CN00251919.4， 名称为“节能环保型火花塞垫圈”的实用新型专利，该专利公开了一种节能环保型火花塞垫圈,它由垫圈体(3)、阀片(7)和簧片(8)组成,垫圈体(6)上有圈槽(9),圈槽(9)的底部直通孔(10),内侧边有横槽(11),垫圈体外侧底部有横槽(12),阀片(7)和簧片(8)安装在垫圈体(6)上的圈槽(9)内,簧片(8)上有伸缩缝。

[0009] 2、专利号为CN89105719.6， 名称为“四层重叠式垫圈成型方法及模具”的发明专利，该专利公开了一种四层重叠式垫圈成型方法及模具，是由薄钢板先成型为截面为L形状的环筒，然后对环筒内外壁端口向外翻边，最后对翻边后环筒外壁及其凸缘缩口变形，压挤凸缘并使外壁沿底部圆周向轴心弯曲至凸缘边沿与外壁贴合最终成型为四层重叠式垫圈。上述三步成型过程分别是在一个模具和一道工序中实现的。所成型的四层重叠式垫圈可变形量大，外观和密封性能好，已批量生产并替代铜质镀镍层叠式垫圈装配于供出口的火花塞上外销。

[0010] 3、专利号为CN201210399361.9， 名称为“火花塞和发动机主体组件”的发明专利，该专利公开了一种组件，包括发动机主体、火花塞和密封垫圈。通过将火花塞的外螺纹部分拧入到发动机主体的内螺纹部分，将火花塞安装到发动机主体，其中密封垫圈在发动机主体的座面和火花塞的落座面之间弹性变形。密封垫圈由屈服应力或0.2％弹性极限应力不小于200N/mm2的金属材料制造而成。密封垫圈有分别地与火花塞的落座面和发动机主体的座面接触的第一和第二接触面。密封垫圈的第一和第二接触面分别形成为具有凸形的弯曲表面的一部分，并且在火花塞的径向方向彼此偏移。

[0011] 4、专利号为CN201280034543.4， 名称为“火花塞”的发明专利，该专利公开了一种实现确保气密性并且能够抑制垫圈松动的技术。火花塞设置有在轴向上延伸的圆柱形主体；和设置为围绕所述主体的环形垫圈。所述垫圈是实心的，并且主要由铜组成，并且包含至少0.1wt％的镍。所述垫圈在所述轴向上的最大厚度是至少0.4mm，并且所述垫圈的维氏硬度在30HV至150HV之间。

[0012] 上述这些专利虽说都涉及到了火花塞的密封垫圈，并提出了一些改进技术方案，但仔细分析可以发现这些专利并没有正真解决目前火花塞的密封垫圈在压制成型过程中容易出现的问题，因此前面所述的一些问题仍然存在，仍有待进一步加以改进。

发明内容

[0013] 本发明的目的在于针对现有火花塞的密封垫圈在防止垫圈掉出的方式上所存在的不足，提出一种新的火花塞密封垫圈锁定成型方法及密封垫圈，该火花塞密封垫圈锁定成型方法及密封垫圈既可以实现火花塞密封垫圈锁定成型，又能保证不会损坏火花塞的其它零部件，且成型模具结构小巧。

[0014] 为了达到这一目的，本发明提供了一种火花塞密封垫圈锁定成型方法，密封垫圈为实心垫圈，将实心垫圈内圈从火花塞点火端穿入，并穿过螺纹至退刀槽处，并使得实心垫圈紧贴在火花塞壳体外圆支撑面上；再将带有实心垫圈的火花塞放入冲压设备中，利用安装在冲压设备中的劈切模具对安放在火花塞壳体外圆支撑面上的实心垫圈内圈进行劈切，在模具劈切作用下，垫圈内孔处被模具劈切的面将发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口，防止垫圈从火花塞上面脱落。

[0015] 进一步地，所述的实心垫圈为单层平面垫圈，且在实心垫圈的内圈有一圈垫圈自由面，自由面靠近垫圈内孔一侧，劈切模具劈切实心垫圈内孔处时是用模具劈切垫圈自由面，使得垫圈自由面的部分或全部发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口，防止垫圈从火花塞上面脱落。

[0016] 进一步地，所述的垫圈自由面是一个斜面，是由外往内斜的斜面，使得实心垫圈的外圈厚于内圈的厚度，这样可以方便内圈自由面劈切时形成锁口。

[0017] 进一步地，所述的锁口形状为多段等分布置的圆弧或为整个圆环。

[0018] 进一步地，所述的锁口形状为圆弧式，圆弧的数量≥2，圆弧的宽度对应扇形角度≥5°；等分分布。

[0019] 一种通过上述成型方法所制成的火花塞密封垫圈，火花塞密封垫圈为实心垫圈，所述的实心垫圈为单层平面垫圈，且在实心垫圈的内圈有一圈垫圈自由面，自由面靠近垫圈内孔一侧，在垫圈自由面上通过劈切模具劈切有往内孔到退刀槽之间倾倒的锁口，防止垫圈从火花塞上面脱落。

[0020] 进一步地，所述的垫圈自由面是一个斜面，是由外往内斜的斜面，使得实心垫圈的外圈厚于内圈的厚度，这样可以方便内圈自由面劈切时形成锁口。

[0021] 进一步地，所述的锁口形状为劈切模具劈切出的三角形多段等分布置的圆弧或为整个圆环。

[0022] 进一步地，所述的锁口形状为三角形多段圆弧，圆弧的数量大于或等于≥2，圆弧的宽度对应扇形角度大于或等于≥5°；等分分布。

[0023] 本发明的优点在于：本发明采用劈切式的方式，将火花塞密封垫圈的内圈自由面劈切出防止密封垫圈从火花塞上掉出的锁口，具有如下一些好处：

[0024] 1、采用劈切方式形成锁扣，具有需要的轴向压切力较小，容易成型；

[0025] 2、采用劈切方式不容易损伤火花塞上的其它部件；

[0026] 3、劈切方式所形成的锁扣，形状规整，容易控制定型，不会出现卡死在火花塞上的现象；

[0027] 4、采用劈切方式所制作出的劈切模具体积结构小，容易在生产线上实现。

[0028] 附图说明：

[0029] 图1为本发明一个实施例的火花塞密封垫圈装配前的结构示意图；

[0030] 图2为附图1的俯视结构示意图；

[0031] 图3为本发明一个实施例的火花塞密封垫圈装配后的结构示意图；

[0032] 图4为附图3的俯视结构示意图；

[0033] 图5为本发明另一个实施例的火花塞密封垫圈装配前的结构示意图；

[0034] 图6为附图5的俯视结构示意图；

[0035] 图7为本发明火花塞密封垫圈在劈切模具中劈切流程示意图。

具体实施方式

[0036] 下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。

[0037] 实施例一

[0038] 如附图1、2和3、4所示，一种火花塞密封垫圈锁定成型方法，采用单层平板实心垫圈，将单层平板实心垫圈1内圈孔从火花塞点火端2穿入，并穿过螺纹至退刀槽处3，并使得实心垫圈1紧贴在火花塞壳体外圆支撑面4上；再将带有实心垫圈1的火花塞放入冲压设备5中，利用安装在冲压设备中的劈切模具6对安放在火花塞壳体外圆支撑面上的实心垫圈内圈进行劈切，在劈切模具6劈切作用下，实心垫圈1内孔处被模具劈切的面将发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口，防止垫圈从火花塞上面脱落。

[0039] 在所述的单层平板实心垫圈1的内圈两面各有一圈垫圈自由面7，自由面7靠近垫圈内孔8一侧，使得单层平板实心垫圈1的内圈成为一个向内斜面收口的形状，劈切模具6劈切实心垫圈内孔处时是用模具劈切实心垫圈1的垫圈自由面7，使得垫圈自由面7的部分发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口9，防止垫圈从火花塞上面脱落。

[0040] 所述的垫圈自由面7的斜面，是由外往内斜的斜面，使得实心垫圈的外圈厚于内圈的厚度，这样可以方便内圈自由面劈切时形成锁口9。

[0041] 所述的锁口9形状为劈切模具6劈切出的三角形多段等分布置的圆弧块，圆弧块的数量为4，4段圆弧等分分布，圆弧的宽度对应扇形角度15°。

[0042] 所述的火花塞密封垫圈锁定成型方法的工艺流程如附图7所示，具体步骤如下：

[0043] 1、选取黄铜材料，通过冲压出单层平板实心垫圈；

[0044] 2、在压机上通过模具压制出带有两面向内斜面收口的形状垫圈自由面；

[0045] 3、对单层平板实心垫圈内孔进行加工，使得单层平板实心垫圈的内孔与火花塞的螺杆达到过渡配合；

[0046] 4、将制作好的单层平板实心垫圈从火花塞点火端套在火花塞点火端金属螺纹上，移动到退刀槽处；

[0047] 5、将套有单层平板实心垫圈的火花塞放入劈切模具中，通过劈切模具对安放在火花塞壳体外圆支撑面上的实心垫圈内圈自由面进行劈切，使得垫圈自由面的4段弧形部分发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口，达到防止垫圈从火花塞上面脱落目的。

[0048] 实施例二

[0049] 实施例二与实施例一的基本原理是一样，只是结构有所不同，如附图3和4所示，为一种火花塞密封垫圈锁定成型方法，密封垫圈为实心垫圈，将实心垫圈内圈从火花塞点火端穿入，并穿过螺纹至退刀槽处，并使得实心垫圈紧贴在火花塞壳体外圆支撑面上；再将带有实心垫圈的火花塞放入冲压设备中，利用安装在冲压设备中的劈切模具对安放在火花塞壳体外圆支撑面上的实心垫圈内圈进行劈切，在模具劈切作用下，垫圈内孔处被模具劈切的面将发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口，防止垫圈从火花塞上面脱落。

[0050] 所述的实心垫圈为单层平面垫圈，且在实心垫圈的内圈有一圈垫圈自由面，自由面靠近垫圈内孔一侧，劈切模具劈切实心垫圈内孔处时是用模具劈切垫圈自由面，使得垫圈自由面的部分或全部发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口，防止垫圈从火花塞上面脱落。

[0051] 所述的垫圈自由面是一个斜面，是由外往内斜的斜面，使得实心垫圈的外圈厚于内圈的厚度，这样可以方便内圈自由面劈切时形成锁口。

[0052] 所述的锁口形状为三角状多段等分布置的圆弧段，圆弧段的数量为3，圆弧的宽度对应扇形角度为35°；3等分分布。

[0053] 垫圈形成锁扣的方法和步骤与实施例一是一样的。

[0054] 实施例三

[0055] 实施例三与实施例一的基本原理是一样，只是结构有所不同，如附图5和6所示，为一种火花塞密封垫圈锁定成型方法，密封垫圈为实心垫圈201，将实心垫圈201内圈从火花塞点火端穿入，并穿过螺纹至退刀槽处，并使得实心垫圈紧贴在火花塞壳体外圆支撑面上；再将带有实心垫圈的火花塞放入冲压设备中，利用安装在冲压设备中的劈切模具对安放在火花塞壳体外圆支撑面上的实心垫圈内圈进行劈切，在劈切模具劈切作用下，垫圈内孔处被模具劈切的面将发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口，防止垫圈从火花塞上面脱落。

[0056] 所述的实心垫圈201为单层平面垫圈，且在实心垫圈的内圈有一圈垫圈自由面，自由面靠近垫圈内孔一侧，劈切模具劈切实心垫圈内孔处时是用模具劈切垫圈自由面，使得垫圈自由面全部发生材料变形，从而往内孔到退刀槽之间倾倒，形成锁口209，防止垫圈从火花塞上面脱落。

[0057] 所述的垫圈自由面是在实心垫圈的内圈的两面各有一个斜面，是由外往内斜的斜面，使得实心垫圈的外圈厚于内圈的厚度，这样可以方便内圈自由面劈切时形成锁口。

[0058] 所述的锁口形状为整个圆环，由劈切模具劈切垫圈自由面，使其成为一圈类似三角凹槽210，所形成的锁口形状如附图5和6所示的三角状，三角边通过圆弧211过渡，形成一个向内倾斜的尖刺状卡箍，卡入火花塞退刀槽处。

[0059] 上述所列实施例，只是结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0060] 很显然，通过实施例的描述可以清楚看出本发明还涉及一种通过上述成型方法所制成的火花塞密封垫圈，火花塞密封垫圈为实心垫圈，所述的实心垫圈为单层平面垫圈，且在实心垫圈的内圈有一圈垫圈自由面，自由面靠近垫圈内孔一侧，在垫圈自由面上通过劈切模具劈切有往内孔到退刀槽之间倾倒的锁口，防止垫圈从火花塞上面脱落。

[0061] 进一步地，所述的垫圈自由面是一个斜面，是由外往内斜的斜面，使得实心垫圈的外圈厚于内圈的厚度，这样可以方便内圈自由面劈切时形成锁口。

[0062] 进一步地，所述的锁口形状为多段等分布置的圆弧或为整个圆环。

[0063] 进一步地，所述的锁口形状为圆弧式，圆弧的数量大于或等于≥2，圆弧的宽度对应扇形角度大于或等于≥5°；等分分布。

[0064] 本发明的优点在于：本发明采用劈切式的方式，将火花塞密封垫圈的内圈自由面劈切出防止密封垫圈从火花塞上掉出的锁口，具有如下一些好处：

[0065] 1、采用劈切方式形成锁扣，具有需要的轴向压切力较小，容易成型；

[0066] 2、采用劈切方式不容易损伤火花塞上的其它部件；

[0067] 3、劈切方式所形成的锁扣，形状规整，容易控制定型，不会出现卡死在火花塞上的现象；

[0068] 4、采用劈切方式所制作出的劈切模具体积结构小，容易在生产线上实现。