CN104948336A - 一种防漏型发动机缸盖出水口盖及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种防漏型发动机缸盖出水口盖，至少包括中空的塑料腔体，腔体上设有2个以上与腔体内腔连通的散热连接管，各散热连接管管口的内壁中均固定有嵌件，嵌件的一端嵌于散热连接管的管壁中，另一端突出于散热连接管的管口，嵌件与散热连接管连接部分的长度小于散热连接管的长度，腔体的腔壁中设有泄压螺栓，所述卸压螺栓的螺杆为中空结构，螺杆的内部开设有泄压孔，泄压孔的两个开口分别位于螺杆底面和侧面上；该腔体注塑成型，注塑前预埋嵌件；本发明提供的缸盖出水口盖采用特殊工艺使得嵌件与缸盖出水口盖的塑料本体紧密贴合，密封、防漏效果好，该缸盖出水口盖可避免嵌件与冷却液直接接触并且具有泄压功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机缸盖出水口盖及其制造工艺，属于发动机冷却装置技术领域。
背景技术
随着汽车产量地逐年增加，从而带来了燃油价格的上涨，所以现阶段汽车零部件设计、制造和使用的重要任务就是节约燃油，提高燃油经济性，整车车身和车内零部件的轻量化是降低油耗最有效的重要措施，开展整车发动机轻量化的研究，是必须在保证汽车强度和安全性能的前提下，通过从结构设计、设计优化、装机验证、理化试验和整机试验等步骤一步一步论证其兼容性。随着科技日新月异地发展，在高温环境下耐摩擦性和高强度的工程塑料能逐步替代一些全铸铁和全铝合金的发动机缸体缸盖产品。在保证发动机性能的前提下，通过使用轻质材料来降低发动机质量实现节能环保的功能，达到“以塑代钢”的目的。
缸盖出水口盖为发动机的冷却部件，通过缸盖出水口盖连通发动机散热管与外设散热器，冷却液在缸盖出水口盖中流动；现有以工程塑料为原料制造的缸盖出水口盖，在散热连接管管口处直接开设内螺纹，由于连接处为塑料材质，因此连接强度较差；部分塑料制缸盖出水口盖在散热连接管内壁安装铜嵌件以提高连接处的强度，铜嵌件两端的端面均与散热连接管两端管口齐平，由于缸盖出水口盖长期处于发动机工作行程的高温的环境下，而黄铜与塑料相比热膨胀系数相差较大，多次的冷热循环易造成塑料本体与嵌件间产生间隙，导致冷却液渗漏，此种缸盖出水口盖在安装嵌件时采用在腔体模胚中抽芯插入嵌件的方式，腔体模胚在安装过程中已受挤压而变形，使得嵌件与塑料本体之间难以完全贴合，造成冷却液渗漏。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，并提供一种防漏型发动机缸盖出水口盖及其制造工艺，该缸盖出水口盖本体由工程塑料注塑而成，采用特殊工艺使得嵌件与缸盖出水口盖的塑料本体紧密贴合，密封、防漏效果好，该缸盖出水口盖可避免嵌件与冷却液直接接触并且具有泄压功能。
实现本发明目的所采用的技术方案为，一种防漏型发动机缸盖出水口盖，至少包括中空的腔体，腔体上设有2个以上与腔体内腔连通的散热连接管，各散热连接管管口的内壁中均固定有嵌件，嵌件一端的端面嵌于散热连接管的管壁中，另一端突出于散热连接管的管口，嵌件与散热连接管连接部分的长度小于散热连接管的长度，腔体的底部开设有2个以上螺纹安装孔；腔体的腔壁中设有泄压螺栓，所述卸压螺栓的螺杆为中空结构，螺杆的内部开设有泄压孔，泄压孔的两个开口分别位于螺杆底面和侧面上。
腔体为塑料腔体，腔体上设有3个散热连接管，分别为进液散热连接管和两个出液散热连接管，进液散热连接管的管径大于出液散热连接管的管径，两个出液散热连接管相互垂直并且位于同一端面上，其中一个出液散热连接管平行于进液散热连接管，进液散热连接管与出液散热连接管分别位于腔体的两相对端面上，泄压螺栓与散热连接管位于腔体的不同端面上。
腔体上设有传感器固定孔，传感器固定孔位于散热连接管与腔体连接部位的下方。
腔体的底部固定有2个以上凸台，各螺纹安装孔分别开设于各凸台上。
腔体的外表面上设有网状加强筋，网状加强筋与泄压螺栓分别位于腔体的两相对端面上。
泄压螺栓与腔体之间设有垫片，嵌件为铜嵌件，嵌件的外表面上设有网纹滚花。
本发明还对应提供了该防漏型发动机缸盖出水口盖的制造工艺，包括如下步骤：
(1)在嵌件中安装由依次固连的螺杆段、限位段和退丝段构成的螺纹嵌件，将螺纹嵌件的螺杆段旋入嵌件中，至螺杆段的端部突出嵌件并且嵌件与限位段紧密贴合，将嵌件与螺纹嵌件连接后共同加热，随后共同放置于缸盖出水口盖模具中；
(2)向缸盖出水口盖模具中注入高温塑料流体，高温塑料流体凝固、冷却成型后形成嵌件底部端面包裹于散热连接管管壁中的腔体模胚；
(3)通过螺纹嵌件的退丝段将腔体模胚中的螺纹嵌件退丝，并安装泄压螺栓，即制成防漏型发动机缸盖出水口盖。
步骤1中使用的螺纹嵌件呈柱状，螺纹嵌件限位段的横截面为圆形，其直径大于嵌件的内径，退丝段呈棱柱状。
步骤2中高温塑料流体凝固冷却成型的过程中通过气缸和固定于气缸活塞端部的压板压紧缸体底面和各螺纹嵌件的限位段。
步骤3中通过气动工装将螺纹嵌件退丝。
由上述技术方案可知，本发明提供的发动机缸盖出水口盖体采用工程塑料制成，因此质量轻，通过2个以上与腔体内腔连通的散热连接管与散热器的管道或发动机散热管连接，各散热连接管中均固定有嵌件用于提高连接处刚度，嵌件与散热连接管连接部分的长度小于散热连接管的长度，即嵌件的底部包裹于散热连接管管壁中，因此冷却液流动时不会与嵌件接触，冷却液的热量通过金属间的热传导传至嵌件，嵌件温升小可避免嵌件过度膨胀造成散热连接管塑料本体变形，散热连接管塑料本体与嵌件之间因热膨胀系数不同易产生间隙，由于嵌件的底部包裹于散热连接管管壁中，该间隙的纵截面呈L型，大大减小冷却液的泄露率；腔体为塑料材质，散热器的管道或发动机散热管多为金属材质，嵌件突出于散热连接管的管口，避免连接处腔体表面的塑料磨损影响腔体使用寿命；腔体中安装有泄压螺栓，卸压螺栓泄压孔的两个开口分别位于螺杆底面和侧面上，当缸盖出水口盖内部冷却液压力过大时，冷却液从螺杆底面进入泄压孔，并通过螺杆侧面上的泄压孔开口与缸盖出水口盖本体之间的孔隙渗出，用于冷却液泄压。
腔体的进液散热连接管管径较大，用于连接外加散热器，便于经散热器冷却的冷却液进入腔体内腔，出液散热连接管管径较小，用于连接发动机散热管，两个相互垂直的出液散热连接管使得冷却液进入发动机散热管时流速加快，便于发动机的冷却；泄压螺栓与散热连接管位于腔体的不同端面上，避免腔体同一端面开孔过多导致刚性下降。
腔体的传感器固定孔用于安装温度或压力传感器，便于实时监测发动机冷却液的温度或压力；缸盖出水口盖通过开设于凸台上的螺纹安装孔装配固定于发动机上，凸台可保证缸盖出水口盖的固定平稳性。
嵌件的外表面采用网纹滚花，对散热连接管塑料本体与嵌件间间隙中的冷却液有一定阻流和减压作用，降低冷却液的渗漏风险。
本发明提供的发动机缸盖出水口盖的制造工艺，采用将嵌件预埋入模具随后腔体注塑成型的方式固定嵌件，高温塑料流体在冷却凝固的过程中填充嵌件外表面上的滚花间隙，使得嵌件与缸盖出水口盖的塑料本体完全贴合，从根本上避免了通过先注塑成型后安装嵌件制造的缸盖出水口盖的漏液问题。
在注塑及成型过程中通过螺纹嵌件固定嵌件，螺纹嵌件由三部分构成，其中螺杆段用于连接嵌件，安装时螺杆段的端部突出嵌件，保证嵌件的底部包裹于腔体模胚中，减小冷却液的泄露率；限位段的横截面为圆形并且直径大于嵌件的内径，安装时嵌件与限位段紧密贴合，用于限定嵌件的径向位置，可防止嵌件错位；退丝段呈棱柱状，便于气动工装电动退丝。
嵌件与螺纹嵌件在预埋前加热再放入注塑模具内，避免高温塑料流体接触冷的嵌件瞬间冷却收缩，导致塑料与嵌件间产生间隙，填充不密实。
高温塑料流体凝固冷却成型的过程中通过气缸和固定于气缸活塞端部的压板压紧缸体底面和各散热连接管中的螺纹嵌件，保障腔体模胚的尺寸和结构稳定。
附图说明
图1为本发明提供的防漏型发动机缸盖出水口盖的整体结构图。
图2为图1反向视图。
图3为图2的A处剖视图。
图4为泄压螺栓的结构示意图。
其中，1-腔体，2-出液散热连接管，3-进液散热连接管，4-卸压螺栓，5-垫片，6-传感器固定孔，7-螺纹安装孔，8-凸台，9-加强筋，10-嵌件，11-泄压孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。
本发明提供的防漏型发动机缸盖出水口盖，其结构如图1至图3所示，包括中空的塑料腔体1，腔体上设有传感器固定孔6和3个与腔体内腔连通的散热连接管，分别为进液散热连接管3和两个出液散热连接管2，传感器固定孔位于出液散热连接管与腔体连接部位的下方，进液散热连接管的管径大于出液散热连接管的管径，两个出液散热连接管相互垂直并且位于同一端面上，其中一个出液散热连接管平行于进液散热连接管，进液散热连接管与出液散热连接管分别位于腔体的两相对端面上，各散热连接管管口的内壁中均固定有网纹滚花嵌件10，嵌件为铜嵌件，嵌件一端的端面嵌于散热连接管的管壁中，另一端突出于散热连接管的管口，嵌件与散热连接管连接部分的长度小于散热连接管的长度，腔体的底部固定有2个以上开设有螺纹安装孔7的凸台8；腔体中设有泄压螺栓4和垫片5，垫片位于泄压螺栓与腔体之间，泄压螺栓与散热连接管位于腔体的不同端面上，卸压螺栓的结构如图4所示，其螺杆为中空结构，螺杆的内部开设有泄压孔11，泄压孔的两个开口分别位于螺杆底面和侧面上，腔体的外表面上设有网状加强筋9，网状加强筋与泄压螺栓分别位于腔体的两相对端面上。
本发明还对应提供了该防漏型发动机缸盖出水口盖的制造工艺，包括如下步骤：
(1)在嵌件中安装由依次固连的螺杆段、圆形限位段和棱柱状退丝段构成的螺纹嵌件，将螺纹嵌件的螺杆段旋入嵌件中至螺杆段的端部突出嵌件并且嵌件与限位段紧密贴合，设置螺纹嵌件限位段的直径大于嵌件的内径，限位段限定嵌件的径向位置，将嵌件与螺纹嵌件连接后共同加热，随后共同放置于缸盖出水口盖模具中，；
(2)向模具中注入高温塑料流体，高温塑料流体凝固冷却成型的过程中通过气缸和固定于气缸活塞端部的压板压紧缸体底面和各散热连接管中的螺纹嵌件，高温塑料流体凝固、冷却成型后形成嵌件底部端面包裹于散热连接管管壁中的腔体模胚；
(3)通过气动工装与螺纹嵌件的退丝段配合将腔体模胚中的螺纹嵌件退丝，并安装泄压螺栓和垫片，即制成防漏型发动机缸盖出水口盖。
将本发明提供的防漏型发动机缸盖出水口盖进行气密性能、防爆性能和安装性能测试，各项测试条件及测试结果如下表：
由上表可知，本发明提供的防漏型发动机缸盖出水口气密性能良好，即具有较佳的防漏性能；内部压力较大时不会发生爆破，即泄压性能良好；凸台以及螺栓固定的固定方式可保证缸盖出水口盖稳定固定于发动机上，有效抵抗汽车行驶途中产生的振动。
Claims (10)
1.一种防漏型发动机缸盖出水口盖，至少包括中空的腔体，其特征在于：腔体上设有2个以上与腔体内腔连通的散热连接管，各散热连接管管口的内壁中均固定有嵌件，嵌件一端的端面嵌于散热连接管的管壁中，另一端突出于散热连接管的管口，嵌件与散热连接管连接部分的长度小于散热连接管的长度，腔体的底部开设有2个以上螺纹安装孔；腔体的腔壁中设有泄压螺栓，所述卸压螺栓的螺杆为中空结构，螺杆的内部开设有泄压孔，泄压孔的两个开口分别位于螺杆底面和侧面上。
2.根据权利要求1所述的防漏型发动机缸盖出水口盖，其特征在于：所述腔体为塑料腔体，腔体上设有3个散热连接管，分别为进液散热连接管和两个出液散热连接管，进液散热连接管的管径大于出液散热连接管的管径，两个出液散热连接管相互垂直并且位于同一端面上，其中一个出液散热连接管平行于进液散热连接管，进液散热连接管与出液散热连接管分别位于腔体的两相对端面上，泄压螺栓与散热连接管位于腔体的不同端面上。
3.根据权利要求1所述的防漏型发动机缸盖出水口盖，其特征在于：腔体上设有传感器固定孔，传感器固定孔位于散热连接管与腔体连接部位的下方。
4.根据权利要求1所述的防漏型发动机缸盖出水口盖，其特征在于：腔体的底部固定有2个以上凸台，各螺纹安装孔分别开设于各凸台上。
5.根据权利要求1所述的防漏型发动机缸盖出水口盖，其特征在于：腔体的外表面上设有网状加强筋，网状加强筋与泄压螺栓分别位于腔体的两相对端面上。
6.根据权利要求1所述的防漏型发动机缸盖出水口盖，其特征在于：泄压螺栓与腔体之间设有垫片，嵌件为铜嵌件，嵌件的外表面上设有网纹滚花。
7.一种权利要求1所述防漏型发动机缸盖出水口盖的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在嵌件中安装由螺杆段、限位段和退丝段构成的螺纹嵌件，将螺纹嵌件的螺杆段旋入嵌件中，至螺杆段的端部突出嵌件并且嵌件与限位段紧密贴合，将嵌件与螺纹嵌件连接后共同加热，随后共同放置于缸盖出水口盖模具中；
(2)向缸盖出水口盖模具中注入高温塑料流体，高温塑料流体凝固、冷却成型后形成嵌件底部端面包裹于散热连接管管壁中的腔体模胚；
(3)通过螺纹嵌件的退丝段将腔体模胚中的螺纹嵌件退丝，并安装泄压螺栓，即制成防漏型发动机缸盖出水口盖。
8.根据权利要求7所述防漏型发动机缸盖出水口盖的制造工艺，其特征在于：步骤1中使用的螺纹嵌件呈柱状，螺纹嵌件限位段的横截面为圆形，其直径大于嵌件的内径，退丝段呈棱柱状。
9.根据权利要求7所述防漏型发动机缸盖出水口盖的制造工艺，其特征在于：步骤2中高温塑料流体凝固冷却成型的过程中通过气缸和固定于气缸活塞端部的压板压紧缸体底面和各螺纹嵌件的限位段。
10.根据权利要求7所述防漏型发动机缸盖出水口盖的制造工艺，其特征在于：步骤3中通过气动工装将螺纹嵌件退丝。
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Denomination of invention: A leak-proof engine cylinder head water outlet cover and its manufacturing process Effective date of registration: 20230224 Granted publication date: 20171013 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Shiyan branch Pledgor: DONGFENG (SHIYAN) LINHONG AUTO ACCESSORIES CO.,LTD. Registration number: Y2023980033428 |
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