专利名称：内燃机组合式挺杆及其制造方法
技术领域：
本发明所属领域为内燃机配气机构零部件。
现今内燃机挺杆制造是整体铸造。这种铸铁化学成分要兼顾得到两种组织和性能，即与凸轮接触的底面为冷激白口组织，要求耐磨;起导向作用的筒体或菌件部分为灰口组织，要求易于加工。由于这两方面兼顾的限制，底面的冷激白口组织呈亚共晶细针状碳化物或莱氏体，呈连续状分布，易产生细微裂纹，导致擦伤、剥落、点蚀等早期失效弊病，因此凸轮-挺杆摩擦付寿命低，更满足不了高速、高负荷内燃机工况的要求。有关资料详见《汽车配件知识》上册，第161页(人民出版社)，《内燃机设计》(吉林工大，杨连生主编)。
本发明的目的是采用一种组合式挺杆，它可以充分满足各组合部分的配付要求，克服早期失效的弊病，使其使用寿命达到20万公里以上。
本发明技术解决方案如下将两种材料体经过焊接方式联成一体，其中一种材料体构成挺杆的筒体或菌体部分，另一种材料体构成与凸轮接触的底块部分。筒体或菌体部分采用与铝缸体铸铁缸体配付的材料制成，底块部分采用与凸轮配付的高耐磨材料制成。
该挺杆的关键部分在于其与凸轮配付的底块部分，本方案采用硬而不脆的高耐磨白铸铁，其中摩擦过程中，接触面形成两个摩擦面，不但使之其有高耐磨性，而且在摩擦过程中形成微型供油网络，避免了边界润滑条件下油膜破坏的恶劣工况。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明筒形组合式挺杆结构示意图。
图2是菌形组合式挺杆结构示意图。
图3是组合式挺杆底块与凸轮接触的接触面的金相组织图。
图4是图3的A-A纵剖面图。
图中1筒体、2菌体、3焊缝、4底块、5孤立状(或半连续状)碳化物、6贝氏体或回火马氏体基体、7第一摩擦面、8第二摩擦面、9(与凸轮的)接触面。
图1中挺杆的筒体1或图2中菌体2与底块4经焊接方式焊成一体，它们之间形成焊缝3。筒体1或菌体2在挺杆的运动中与推杆相接触，底块4的接触面9与凸轮轴的凸轮相接触。
图3中所示实施例中，接触面9的金相组织为孤立状(或半连续状)碳化物5分布形似岛屿状，它们镶嵌在次硬级的强韧性贝氏体或回火马式体基体6上。
图4所示，在与凸轮摩擦磨损过程中接触面9形成第一摩擦面7和第二摩擦面8。第一摩擦面7是由孤立状(或半连续状)碳化物5组成，占接触面9的30%～60%;第二摩擦面8是贝氏体或回火马氏体基体6，占接触面9的剩余部分。
接触面9在受到高接触应力的摩擦过程中，次硬级的贝氏体或回火马氏体基体6由于耐磨性低于孤立状(或半连续状)碳化物5，经磨损而凹陷，即为第二摩擦面8，而孤立状(或半连续状)碳化物5转为浮凸，即为第一摩擦面7。凹陷的第二摩擦而8围绕弧立状(或半连续状)碳化物5并相互沟通，形成一个良好的微型储油、供油网络。这样，接触面9由于第一摩擦面7的坚硬高耐磨和第二摩擦面8提供的良好微型供油条件而达到了最佳的耐磨效果。
为了使底块4达到最好耐磨效果需采用本发明铸铁成为配方C 2.0～3.0%、Si 0.5～2.5%、Mn 0.3～1.0%、P＜0.1%、S＜0.1%、Cr 0.5～2.5%、Mo 0.4～1.5%、Ni(可被Cu替代)0.2～0.9%。采用铸造成形，如砂铸、失蜡精密铸造，并经淬火或等温淬火热处理，得到回马氏体基体其宏观硬度为HRC 60～65，贝氏体基体其宏观硬度HRC≥56，可承受高接触应力高于800N/mm2、滑动线速度5m/s的苛刻工况。
筒体1或菌体2的材质制造工艺可采用粉末冶金件、铸铁、低炭钢挤压或钢材加工成形。
焊接工艺采用钎焊或激光焊接、电子束焊接等非钎焊方法。
权利要求
1.一种内燃机挺杆，其筒体或菌体起导向作用，底面与凸轮接触，本发明的特征是该内燃机挺杆是由两种材料体经焊接组合而成的，以充分满足各部分的配付要求。
2.根据权利1所述挺杆，其特征是筒体或菌体部分采用与铝缸体或铸铁缸体配付的材料制成，底块部分采用与凸轮配付的高耐磨材料制成。
3.根据权利1所述挺杆，其特征是关键的底块材料采用强韧性的耐磨铸铁块，经摩擦接触面形成两个摩擦面，金相组织是第一摩擦面为较为浮凸的孤立状(或半连续状)碳化物和第二摩擦面为贝氏体或回火马氏体基体，构成微型储油供油网络;第一摩擦面占接触面面积的30～60%，使底块达到高耐磨性。
4.根据权利1所述挺杆，其特征是焊接方式为钎焊或激光焊接、电子束焊接。
5.一种组合式内燃机挺杆的制造工艺，其特征是底块采用本发明铸铁成分配方，经砂铸或失蜡精密铸造成形，并经淬火或等温淬火热处理;筒体或菌体采用粉末冶金件、铸铁、低碳钢挤压或钢材加工成形。
6.根据权利要求5所述挺杆的制造工艺，其特征是底块部分铸铁配方为C 2.0～3.0%、Si 0.5～2.5%、Mn 0.3～1.0%、P＜0.1%、S＜0.1%、Cr 0.5～2.5%、Mo 0.4～1.5%、Ni(可被Cu替代)0.2～0.9%。使具有回马氏体基体其宏观硬度为HRC 60～65，具有贝氏体基体其宏观硬度HRC≥56，它可承受高接触应力高于800N/mm2、滑动线速度5m/s的苛刻工况。
全文摘要
一种各组成部分选用最佳配辅材料的组合式内燃机挺杆，可以充分满足各部分的配辅要求，解决挺杆寿命低的问题。将筒体或菌体通过焊接方式与铸铁底块联结为一体。接触面形成的第一摩擦面和第二摩擦面分别具有耐磨和提供微型供油网络的特性，达到最佳耐磨效果，延长使用寿命。关键的底块部分采用本发明铸铁成分配方，铸造成型，经热处理能承受接触应力高于800N/mm
文档编号F01L1/14GK1072473SQ92113149
公开日1993年5月26日 申请日期1992年11月20日 优先权日1992年11月20日
发明者竺青 申请人:竺青