[发明专利]一种构件压装至缸盖中的压装工艺参数的确定方法及装置

说明书

本发明涉及一种构件压装至缸盖中的压装工艺参数的确定方法及装置，以实现提高构件压装至缸盖中的压装质量。该构件压装至缸盖中的压装工艺参数的确定方法，包括：建立待压装构件和缸盖的有限元模型，并进行网格划分，所述待压装构件包括：气门导管或座圈；建立刚形体的压头；建立压头和压装构件的接触对以及待压装构件和缸盖的接触对；对缸盖的自由度进行约束，并设置初始计算参数；模拟待压装构件压装至缸盖的实际工况，控制压头的参考点对压装构件施加位移或载荷边界条件；进行有限元计算，以确定待压装构件压装至缸盖中的工艺参数。

技术领域

本发明涉及领域，具体是一种构件压装至缸盖中的压装工艺参数的确定方法及装置。

背景技术

对于气门导管和气门阀座来说，需要通过压装的方式压装至缸盖中，由于气门导管与阀座的工作温度比较高，且需要承受频率极高的冲击载荷，容易磨损。气门导管、座圈采用冷过盈压装工艺，具体为：气门导管和座圈在压装力的作用下沿安装孔轴线移动,在压装配合面产生弹性和塑性变形,当压装力克服了压装配合面上正压力产生的摩擦阻力时,使气门导管、座圈与缸盖孔表面产生相对移动,从而实现气门导管和座圈的压装。如出现气压装不到位，压装深度不足、一致性较显著偏差、结合面有缝隙，就会引起气门脱落和机油消耗量大等严重的发动机质量问题。

通过对多个现场故障记录分析，气门导管与座圈在压装后可能会出现的质量问题主要分为以下四大类：(1)导管划伤。 (2)压装深度超差，气门导管压装深度超差存在的风险为：①压装深度过深，会导致气流阻力大，对排气门来说，还因废气对导管的冲刷面积加大，提高其工作温度，而影响气门的散热；②压装深度过浅，会导致气门杆受热面积加大，加大气门杆的温度，影响气门头部的散热。(3)座圈压偏，位置偏差较小的能压入座圈孔，但会把缸盖刮出铝丝，埋下质量隐患；位置偏差大的则无法压人座圈孔，并将座圈孔边缘磕崩角。(4)压装力超差，压装力过小会出现座圈不能压装到座圈孔底部，造成座圈与座圈孔之间存在间隙，导致座圈在发动机长期运行中掉落；压装力过大则会导致缸盖内部压出裂纹，必将导致发动机寿命大大降低。

现如今，各发动机厂在建线时对导管、阀座孔的加工都已足够重视,而压装设备和压装工艺的选择却容易被忽视,如何选用压装工艺和压装设备是缸盖生产线建设中不可忽视的关键工艺环节。但目前，工艺工程师主要通过经验选择压装设备的规格，缺少科学规范的设计确定流程，对于关键影响因素及公差缺少准确的要求控制。

配合表面应涂有清洁的润滑剂；用压力机压入时，根据零部件的材料和配合尺寸，调定所需的压力。根据过程控制要求，气门导管与座圈对压装力和深度都有明确的规定，整个压装过程都实时监控，超出设定值设备都会报警剔料，并判定为不合格件，所以设备的工艺参数至关重要。如果压装工艺参数或监控参数被更改，则气门导管会出现压深或压浅的问题，座圈也会出现未压装到位或压力过大导致缸盖压裂的问题；而劣质工件很可能会由于监控参数的不合理未能被及时发现。因此，压装工艺参数与监控参数必须有严格的流程管控，禁止随意更改，防止不合理的更改而造成批量质量事故。

针对目前气门导管、座圈压装工艺在试制过程中先根据经验假定、反复调整再试装、效率低下的现状，以及出现的试制过程中压装力范围超差、突变的现象；如何预测性地确定工艺参数，对压装质量进行有效地控制将成为发动机制造企业的重中之重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种构件压装至缸盖中的压装工艺参数的确定方法及装置，以实现提高构件压装至缸盖中的压装质量。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种构件压装至缸盖中的压装工艺参数的确定方法，包括：

建立待压装构件和缸盖的有限元模型，并进行网格划分，所述待压装构件包括：气门导管或座圈；

建立刚形体的压头；

建立待压装构件和缸盖的接触对；

对缸盖的自由度进行约束，并设置初始计算参数；