制造氣缸體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制造氣缸體的方法，并且特別地，涉及制造用于車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)N0.2012-179629公開(kāi)了一種在制造壓鑄件(S卩，氣缸體)的方法中使用的技術(shù)，該壓鑄件包括半圓形支撐表面，曲軸可旋轉(zhuǎn)地支撐在該半圓形支撐表面上，其中，通過(guò)使用加壓桿向位于半圓形支撐表面的頂部處或頂部附近的熔融金屬局部地施加壓力。通過(guò)加壓桿向位于加壓桿的在其縱向方向上的正前方的區(qū)域中的熔融金屬施加壓力。因此，可以減少在該區(qū)域中形成氣孔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]然而，日本未審專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)N0.2012-179629中公開(kāi)的技術(shù)不能充分減少下述區(qū)域中的氣孔的產(chǎn)生，所述區(qū)域是位于加壓桿的在其縱向方向上的正前方的區(qū)域外側(cè)的區(qū)域。應(yīng)當(dāng)指出的是，油流動(dòng)通道從主油道朝向半圓形支撐表面延伸，使得能夠?qū)?rùn)滑劑供給至曲軸。例如，如果由于形成氣孔而使這個(gè)油流動(dòng)通道連接至用于附接曲柄蓋的螺栓孔，則發(fā)生漏油，因此，使壓鑄件有缺陷。就是說(shuō)，存在由于氣孔的形成而使產(chǎn)品的產(chǎn)率劣化的問(wèn)題。
[0004]鑒于上述問(wèn)題而作出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是比現(xiàn)有技術(shù)更好地減少在氣缸體中形成氣孔并且由此提尚廣品廣率。
[0005]本發(fā)明的第一示例性方面是制造氣缸體的方法，該氣缸體包括以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐曲軸的半圓形軸承部，該方法包括:
[0006]將熔融金屬加壓注入到在金屬模具內(nèi)形成的腔體中；以及
[0007]在加壓注入熔融金屬之后，使布置在金屬模具中的加壓桿滑動(dòng)，并且由此對(duì)注入到腔體中的熔融金屬施加壓力，其中，
[0008]在對(duì)熔融金屬施加壓力時(shí)，使加壓桿朝向形成有軸承部的區(qū)域滑動(dòng)，加壓桿的頂端以弧形形狀突出使得能夠與軸承部的形狀相符合。
[0009]在根據(jù)本發(fā)明的上述方面制造氣缸體的方法中，在對(duì)熔融金屬施加壓力的步驟中，加壓桿一一加壓桿的頂端以弧形形狀突出使得能夠與軸承部的形狀相符合一一朝向形成有軸承部的區(qū)域滑動(dòng)。因此，對(duì)熔融金屬施加的壓力不僅施加于位于加壓桿的在其縱向方向上的正前方的區(qū)域而且從加壓桿的頂端的中央徑向地施加。結(jié)果是，可以減少在氣缸體內(nèi)的整個(gè)區(qū)域中形成氣孔，因此使得提高產(chǎn)品產(chǎn)率。
[0010]加壓桿的頂端優(yōu)選地形成為呈半圓形形狀。該結(jié)構(gòu)可以減小軸承部的機(jī)械加工余量。
[0011]此外，加壓桿的頂端優(yōu)選地形成為呈比半圓形短的弧形形狀，并且因此，在加壓注入熔融金屬時(shí)，在金屬模具與加壓桿之間的邊界中不形成凹部。該結(jié)構(gòu)可以減小軸承部的表面上的由微小凝固塊導(dǎo)致的變形和破裂。
[0012]此外，加壓桿的頂端的與金屬模具相接觸的兩個(gè)邊緣上形成有凹口，使得在加壓注入熔融金屬時(shí)金屬模具與加壓桿之間的邊界變?yōu)槠教沟亩淮嬖谛纬稍谶吔缰械娜魏胃叨炔睢Ｔ摻Y(jié)構(gòu)可以減少在軸承部的表面上的由于凝固殼被卷入而導(dǎo)致的變形和破裂。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，能夠比現(xiàn)有技術(shù)更好地減少氣缸體中氣孔的形成，并且由此提高產(chǎn)品的廣率。
[0014]根據(jù)下文中給出的詳細(xì)說(shuō)明和附圖，將更全面地理解本發(fā)明的上述的和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，詳細(xì)說(shuō)明和附圖僅僅是出于說(shuō)明的目的而給出，并且因此不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為通過(guò)根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的制造方法制造的氣缸體的示意性仰視圖；
[0016]圖2為沿圖1中的線I1-1I截取的截面；
[0017]圖3為沿圖1中的線II1-1II截取的截面；
[0018]圖4為示出了根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的制造氣缸體的方法的示意性截面；
[0019]圖5為示出了根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的制造氣缸體的方法的示意性截面；
[0020]圖6為位于圖4中示出的加壓桿33的頂端處的或其附近的區(qū)域的放大圖；
[0021]圖7為示出了根據(jù)第三示例性實(shí)施方式的制造氣缸體的方法的示意性截面；
[0022]圖8為示出了根據(jù)第四示例性實(shí)施方式的制造氣缸體的方法的示意性截面；以及
[0023]圖9示出了鑄塊的近攝照片，用于說(shuō)明熔融金屬的加壓效果。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參照附圖，在下文中將對(duì)實(shí)施本發(fā)明的特定示例性實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。然而，本發(fā)明并不受限于下面描述的示例性實(shí)施方式。此外，為了清楚地說(shuō)明，對(duì)以下描述和附圖進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。
[0025](第一不例性實(shí)施方式)
[0026]首先，參照?qǐng)D1至圖3對(duì)通過(guò)根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的制造方法制造的氣缸體進(jìn)行說(shuō)明。圖1為通過(guò)根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的制造方法制造的氣缸體的示意性仰視圖。圖2為沿圖1中的線I1-1I截取的截面。圖3為沿圖1中的線II1-1II截取的截面。圖1中不出的氣缸體I是直列式四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分，在該直列式四缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，沿X軸方向設(shè)置有四個(gè)缸膛11，每個(gè)缸膛均具有與z軸平行的軸線。然而，氣缸的數(shù)目可以根據(jù)需要改變。此外，本發(fā)明還可以應(yīng)用于V型發(fā)動(dòng)機(jī)、水平對(duì)置式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)以及直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體。
[0027]應(yīng)指出的是，毋庸置疑，圖1至圖3中示出的右手xyz坐標(biāo)系僅為了方便說(shuō)明部件之間的位置關(guān)系。氣缸體I通常以使得z軸正方向成為豎向向上方向的方式安裝在車(chē)輛上。因此，參照?qǐng)D1至圖3的以下說(shuō)明是基于z軸正方向是豎向向上方向的假設(shè)而進(jìn)行的。
[0028]氣缸體I是例如由鋁合金制成的壓鑄件。如圖2中所示，氣缸體I包括氣缸部10和裙?fàn)畈?0，該氣缸部10中形成有缸膛11。裙?fàn)畈啃纬扇葜们S(未示出)的曲軸箱的一部分。
[0029]如圖1中所示，在氣缸部10中的每個(gè)氣缸部中形成有缸膛11，缸膛11是圓筒孔。氣缸部10的圍繞缸膛11的部分是氣缸壁12。在缸膛11內(nèi)執(zhí)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞(未示出)在缸膛11中滑動(dòng)，同時(shí)該活塞保持與氣缸壁12的內(nèi)周向表面相接觸。雖然在圖中未示出，但在氣缸壁12的內(nèi)周向表面上通常設(shè)置有氣缸套，氣缸套例如由具有良好耐磨性的鑄鐵等制成，以便減小由活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的磨損。
[0030]在氣缸壁12的頂端(位于z軸正方向一側(cè)的一端)上一一S卩，在所謂的“上部(upper deck) ”上——安裝有氣缸蓋(未示出)。此外，缸膛11、活塞以及氣缸蓋形成燃燒室。在氣缸壁12內(nèi)形成有通道(水套)13，冷卻劑通過(guò)該通道13循環(huán)，使得氣缸部10可以被冷卻至合適的溫度。
[0031]裙?fàn)畈?0包括形成曲軸箱外殼的裙?fàn)畋?1以及將曲軸箱分隔成各個(gè)缸膛11的隔板22。如圖2中所示，形成有一對(duì)裙?fàn)畋?1，使得所述一對(duì)裙?fàn)畋?1從氣缸壁12無(wú)縫地延伸并且以彼此相對(duì)的方式沿y軸方向延展。此外，如圖1中所示，沿X軸方向設(shè)置有多對(duì)裙?fàn)畋?1。隔板22設(shè)置在五個(gè)地方，S卩，四個(gè)缸膛11中的每一對(duì)相鄰的缸膛之間的位置(三個(gè)地方)與四個(gè)缸膛11的兩側(cè)的位置(兩個(gè)地方)。如圖1和圖2中所示，隔板22中的每個(gè)隔板沿I軸方向延伸使得能夠橫跨在一對(duì)裙?fàn)畋?1之間。
[0032]在每個(gè)隔板22的底端(位于z軸負(fù)方向一側(cè)的一端)的中央處形成有半圓形軸承部23，用于以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐曲軸的軸頸(未示出)。在軸承部23的兩側(cè)形成有用于附接曲柄蓋(未示出)的螺栓孔24。
[0033]此外，為了能夠向軸頸供給潤(rùn)滑劑，油流動(dòng)通道26從主油道25朝向每個(gè)隔板22內(nèi)的軸承部23延伸。應(yīng)指出的是，如圖2中所示，主油道25設(shè)置在氣缸部10與裙?fàn)畈?0之間的兩個(gè)連接部中的一個(gè)連接部中。此外，如圖1中所示，主油道25沿X軸方向延伸使得能夠橫穿全部隔板22。在這個(gè)示例性實(shí)施方式中，主油道25通過(guò)在鑄造壓鑄件時(shí)使用芯桿而形成。與此不同，油流動(dòng)通道26在鑄造過(guò)程之后通過(guò)機(jī)械加工而形成。
[0034]此外，每個(gè)隔板22的中央附近形成有通孔27。通孔27形成為將由隔板22分隔開(kāi)的空間相互連接。在這個(gè)示例性實(shí)施方式中，通孔27通過(guò)在鑄造壓鑄件時(shí)使用芯桿而形成。然而，當(dāng)然，通孔27可以在鑄造過(guò)程之后通過(guò)機(jī)械加工而形成。
[0035]應(yīng)當(dāng)指出的是，例如在圖3中，如果油流動(dòng)通道26連接至螺栓孔24或通孔27，則發(fā)生漏油故障，因此導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)率劣化。然而，在通過(guò)根據(jù)該示例性實(shí)施方式的制造方法制造的氣缸體I中，比現(xiàn)有技術(shù)更好地減少了隔板22內(nèi)的氣孔的形成。因此，根據(jù)該示例性實(shí)施方式的制造方法的產(chǎn)品的產(chǎn)率優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中的產(chǎn)品的產(chǎn)率。
[0036]接下來(lái)，參照?qǐng)D4對(duì)根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的制造氣缸體的方法進(jìn)行說(shuō)明。圖4為示出了根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的制造氣缸體的方法的示意性截面。氣缸體I通過(guò)壓鑄制造。具體地，如圖4中所示，可動(dòng)模(或可動(dòng)壓模)30沿著z軸正方向移動(dòng)并且與固定模(或固定壓模)40相接觸。然后，將熔融金屬加壓注入到在這些模具之間的間隙中形成的腔體2中。如由圖4中的xyz坐標(biāo)系所指示的，圖4中示出的氣缸體I相對(duì)于圖3中的氣缸體I旋轉(zhuǎn)了 90°。在圖4中，y軸正方向?qū)?yīng)于豎向向上方向。通過(guò)使用可以沿X軸方向前后移動(dòng)的芯桿50形成主油道25，并且通過(guò)使用也可以沿X軸方向前后移動(dòng)的另一芯桿60形成通孔27。
[0037]如圖4中所示，通過(guò)可動(dòng)模30的前表面(z軸正方向一側(cè)的表面)形成氣缸體I的隔板22的底表面(z軸負(fù)方向一側(cè)的表面)。應(yīng)指出的是，在可動(dòng)模30的前表面上設(shè)置有用于形成螺栓孔24的毛坯孔(即，預(yù)備孔)的桿34，并且該桿34從可動(dòng)模30的前表面突出。桿34固定至可動(dòng)模30。
[0038]此外，如圖4中所示，在可動(dòng)模30中設(shè)置有可以沿z軸方向相對(duì)于可動(dòng)模30滑動(dòng)的加壓桿33。加壓桿33形成隔板22的軸承部23并且可以對(duì)熔融金屬施加壓力。應(yīng)當(dāng)指出的是，為了形成軸承部23，加壓桿33的頂端形成為以弧形形狀突出從而與軸承部23的形狀相符合。
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