四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)，其通過粉末冶金注射成型工藝制備，并且該搖臂機(jī)構(gòu)包括一對(duì)搖臂和一根搖臂轉(zhuǎn)軸，各個(gè)搖臂單獨(dú)一體成型并且可繞著搖臂轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)用粉末冶金注射成型工藝制備搖臂，可以使搖臂結(jié)構(gòu)更緊湊，精度更高，滿足小型四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的需求。
【專利說明】四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其涉及一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]小型通用四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的基本要求是結(jié)構(gòu)盡量簡單，以及制作成本盡量低，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要不斷升級(jí)時(shí)，就需要不斷簡化其內(nèi)部零件的結(jié)構(gòu)，而簡化的最佳做法就是將多個(gè)功能集中在一個(gè)零部件上實(shí)現(xiàn)。
[0003]搖臂是四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)必備的一個(gè)機(jī)構(gòu)，簡化發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部零件，可以從搖臂著手。搖臂包括進(jìn)氣門搖臂和排氣門搖臂，進(jìn)、排氣門搖臂能將凸輪的升程轉(zhuǎn)化為氣門開啟的升程，但是進(jìn)氣門和排氣門的開啟時(shí)間是不同，所以大多數(shù)搖臂機(jī)構(gòu)還需要在進(jìn)、排氣門搖臂上各設(shè)置一個(gè)搖臂軸，因此，整個(gè)搖臂機(jī)構(gòu)顯得過于復(fù)雜，制造精度的要求也很高。為了簡化搖臂的制造工藝，目前所采用的大多數(shù)做法是將搖臂機(jī)構(gòu)分割成若干個(gè)零部件制造，然后再裝配成型，這樣便造成了零部件過多，管理成本過高的缺陷，并且制造出的搖臂還會(huì)存在尺寸誤差，以及在裝配時(shí)存在裝配誤差，這樣又造成零部件精度過低的缺陷。
[0004]而小型通用四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的搖臂機(jī)構(gòu)，特別是手持類汽油機(jī)的搖臂機(jī)構(gòu)，由于受到空間排布的限制，如果在其內(nèi)部狹窄的空間內(nèi)布置多個(gè)零部件，容易造成空間擁堵和零部件裝配困難，因此有必要對(duì)制造四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)的工藝進(jìn)行改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種通過粉末冶金注射成型工藝制備的，結(jié)構(gòu)更緊湊的，并且精度更高的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明主要采用了如下技術(shù)方案:一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述搖臂機(jī)構(gòu)通過粉末冶金注射成型工藝制備，并且該搖臂機(jī)構(gòu)包括一對(duì)搖臂和一根搖臂轉(zhuǎn)軸，各個(gè)搖臂單獨(dú)一體成型并且可繞著搖臂轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0007]此外，本發(fā)明還提供如下附屬技術(shù)方案:
[0008]所述粉末冶金注射成型工藝包括如下步驟:1)混粉:將鐵粉、粘結(jié)劑、以及潤滑劑充分混煉均勻，得到喂料，混煉時(shí)間為4小時(shí)；2)注射成型:將所述喂料打入注射機(jī)，并將該喂料加熱至100°C，在模具中注射成型，得到坯體；3)脫脂:將所述坯體放入溶劑脫脂爐內(nèi)進(jìn)行物理脫脂反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為8小時(shí)；以及4)燒結(jié):將上述脫脂坯體置于1000°C高溫以及IMPa高壓的環(huán)境下使其充分致密化，反應(yīng)時(shí)間為18小時(shí)。
[0009]所述粉末冶金注射成型工藝還包括步驟5)再加工:包括整形、熱處理、以及表面處理。
[0010]所述搖臂上設(shè)有減重開口。
[0011]所述一對(duì)搖臂相互交叉的套設(shè)在所述搖臂轉(zhuǎn)軸上。
[0012]所述一對(duì)搖臂相對(duì)于所述搖臂轉(zhuǎn)軸大致成中心對(duì)稱。
[0013]所述一對(duì)搖臂的長度均為40厘米，寬度均為40厘米，高度均為15厘米。
[0014]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的另一目的在于提供一種制備四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)的方法，使得搖臂機(jī)構(gòu)可以做成各類異型，并且結(jié)構(gòu)更緊湊，精度更高。
[0015]為了實(shí)現(xiàn)上述另一目的，本發(fā)明提供的主要技術(shù)方案如下:一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述搖臂機(jī)構(gòu)包括一對(duì)搖臂和一根搖臂轉(zhuǎn)軸，各個(gè)搖臂單獨(dú)一體成型并且可繞著搖臂轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述制備方法包括如下步驟:1)混粉:將鐵粉、粘結(jié)齊U、以及潤滑劑充分混煉均勻，得到喂料，混煉時(shí)間為4小時(shí)；2)注射成型:將所述喂料打入注射機(jī)，并將該喂料加熱至100°C，在模具中注射成型，得到坯體；3)脫脂:將所述坯體放入溶劑脫脂爐內(nèi)進(jìn)行物理脫脂反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為8小時(shí)；以及4)燒結(jié):將上述脫脂坯體置于1000°C高溫以及IMPa高壓的環(huán)境下使其充分致密化，反應(yīng)時(shí)間為18小時(shí)。
[0016]此外，本發(fā)明還提供如下附屬技術(shù)方案:
[0017]所述制備方法還包括步驟5)再加工:包括整形、熱處理、以及表面處理。
[0018]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)勢在于利用了粉末冶金注射成型工藝制造四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的搖臂機(jī)構(gòu)，該粉末冶金注射成型工藝大致包括混粉注射成型-脫脂-燒結(jié)等步驟，因此使得制造出結(jié)構(gòu)更緊湊的、精度更高的搖臂機(jī)構(gòu)成為可能，滿足了四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)小型化、高精密的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是對(duì)應(yīng)于本發(fā)明較佳實(shí)施例的粉末冶金注射成型工藝流程圖。
[0020]圖2是對(duì)應(yīng)于本發(fā)明較佳實(shí)施例的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的俯視圖。
[0021]圖3是圖2中搖臂機(jī)構(gòu)的俯視圖。
[0022]圖4是圖3的側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合較佳實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步非限制性的詳細(xì)說明。
[0024]圖1所示是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)的制備方法的流程圖，由圖可看出，該制備方法即為粉末冶金注射成型工藝，其主要流程為:混粉-注射成型-脫脂-燒結(jié)，具體操作步驟如下:
[0025]I)混粉:將購買的金屬粉末、粘結(jié)劑、以及潤滑劑充分混煉均勻后做成喂料，整個(gè)過程持續(xù)4個(gè)小時(shí)左右，其中的金屬粉末一般為鐵粉，粘接劑的主要成分為石蠟。
[0026]2)注射成型:將步驟I)所得的喂料打入注射機(jī)，在100度的溫度下使粘結(jié)劑、潤滑劑融化，會(huì)帶動(dòng)喂料在注射機(jī)里流動(dòng)，最終在搖臂模具中注射成型，冷卻后得到搖臂坯體，此時(shí)的搖臂坯體中含有金屬粉末、粘結(jié)劑、以及潤滑劑。
[0027]3)脫脂:為了得到純金屬的搖臂，需要將粘結(jié)劑和潤滑劑從步驟2)所得到的搖臂坯體中剔除掉，因此，把上述注射成型的搖臂坯體放入溶劑脫脂爐里脫脂，通過物理反應(yīng)，把石蠟、粘結(jié)劑等非金屬成分剔除出來，此反應(yīng)過程過程持續(xù)8個(gè)小時(shí)。
[0028]4)燒結(jié):通過步驟3)剔除了粘結(jié)劑、潤滑劑的搖臂，整個(gè)產(chǎn)品密度是很低的，因此需要對(duì)其進(jìn)行燒結(jié)，將搖臂放入燒結(jié)爐，在1000度高溫和IMPa高壓環(huán)境下使搖臂充分致密化，整個(gè)反應(yīng)過程持續(xù)18小時(shí)。通過燒結(jié)后搖臂一般可以保證在95% 99%的密度，機(jī)械性能和機(jī)加工零件幾乎一致。
[0029]5)再加工:搖臂通過步驟4)燒結(jié)后收縮大，因此部分產(chǎn)品需要進(jìn)行燒結(jié)后處理，包括整形、熱處理、以及表面處理等。
[0030]6)檢驗(yàn)，將合格產(chǎn)品與不合格產(chǎn)品分檢出來。
[0031]7)將步驟6)檢驗(yàn)出的合格產(chǎn)品制成成品。
[0032]由于采取金屬粉末注射成型工藝，從而提高了搖臂的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，而且還不受結(jié)構(gòu)限制，可以做成各類異型，于是又提高搖臂的制造精度。同時(shí)采取金屬粉末注射成型的工藝后，搖臂結(jié)構(gòu)可以急劇小型化，特別是對(duì)于手持類汽油機(jī)產(chǎn)品的汽缸頭上減小空間、結(jié)構(gòu)緊湊、便于制造和裝配有特殊的貢獻(xiàn)。
[0033]圖2至圖6所示的是由上述制備方法制備出的搖臂機(jī)構(gòu)，由圖可看出，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)包括搖臂室4、安裝在該搖臂室4內(nèi)的搖臂機(jī)構(gòu)5、以及與搖臂機(jī)構(gòu)5相互配接的凸輪(圖未示)，其中的搖臂機(jī)構(gòu)4包括一對(duì)搖臂44和一根搖臂轉(zhuǎn)軸45，該對(duì)搖臂44的尺寸為長度為40厘米，寬度為40厘米，高度為15厘米，在該對(duì)搖臂44上均設(shè)置有減重開口 47，在保持搖臂44結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的前提下減輕了其重量。該對(duì)搖臂44又分為進(jìn)氣門搖臂44a和排氣門搖臂44b，進(jìn)、排氣門搖臂44a、44b單獨(dú)一體成型，相互交叉的套設(shè)在搖臂轉(zhuǎn)軸45上，相對(duì)于搖臂轉(zhuǎn)軸45大致成中心對(duì)稱，并且可繞著該搖臂轉(zhuǎn)軸45轉(zhuǎn)動(dòng)。具體地，進(jìn)、排氣門搖臂44a、44b的其中一端均設(shè)置有一個(gè)凸塊50，凸塊50的形狀大致呈圓弧型，并與凸輪相接觸。在進(jìn)、排氣門搖臂44a、44b的另一端均設(shè)置有調(diào)節(jié)螺釘51，進(jìn)44a的調(diào)節(jié)螺釘51與進(jìn)氣門(圖未示)相接觸，排氣門44b的調(diào)節(jié)螺釘51與排氣門(圖未示)相接觸。這樣，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，凸輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使得搖臂44繞著轉(zhuǎn)軸45進(jìn)行擺動(dòng)，從而通過調(diào)節(jié)螺釘51控制氣門的打開和關(guān)閉。
[0034]需要指出的是，上述較佳實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述搖臂機(jī)構(gòu)通過粉末冶金注射成型工藝制備，并且該搖臂機(jī)構(gòu)包括一對(duì)搖臂和一根搖臂轉(zhuǎn)軸，各個(gè)搖臂單獨(dú)一體成型并且可繞著搖臂轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于所述粉末冶金注射成型工藝包括如下步驟: 1)混粉:將鐵粉、粘結(jié)劑、以及潤滑劑充分混煉均勻，得到喂料，混煉時(shí)間為4小時(shí)； 2)注射成型:將所述喂料打入注射機(jī)，并將該喂料加熱至100°C，在模具中注射成型，得到坯體； 3)脫脂:將所述坯體放入溶劑脫脂爐內(nèi)進(jìn)行物理脫脂反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為8小時(shí)；以及 4)燒結(jié):將上述脫脂坯體置于1000°C高溫以及IMPa高壓的環(huán)境下使其充分致密化，反應(yīng)時(shí)間為18小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于其還包括步驟5)再加工:包括整形、熱處理、以及表面處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述搖臂上設(shè)有減重開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述一對(duì)搖臂相互交叉的套設(shè)在所述搖臂轉(zhuǎn)軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述一對(duì)搖臂相對(duì)于所述搖臂轉(zhuǎn)軸大致成中心對(duì)稱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述一對(duì)搖臂均安裝有調(diào)節(jié)螺釘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述一對(duì)搖臂的長度均為40厘米，寬度均為40厘米，高度均為15厘米。
9.一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述搖臂機(jī)構(gòu)包括一對(duì)搖臂和一根搖臂轉(zhuǎn)軸，各個(gè)搖臂單獨(dú)一體成型并且可繞著搖臂轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述制備方法包括如下步驟: 1)混粉:將鐵粉、粘結(jié)劑、以及潤滑劑充分混煉均勻，得到喂料，混煉時(shí)間為4小時(shí)； 2)注射成型:將所述喂料打入注射機(jī)，并將該喂料加熱至100°C，在模具中注射成型，得到坯體； 3)脫脂:將所述坯體放入溶劑脫脂爐內(nèi)進(jìn)行物理脫脂反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為8小時(shí)；以及 4)燒結(jié):將上述脫脂坯體置于1000°C高溫以及IMPa高壓的環(huán)境下使其充分致密化，反應(yīng)時(shí)間為18小時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂機(jī)構(gòu)的制備方法，其特征在于其還包括步驟5)再加工:包括整形、熱處理、以及表面處理。
【文檔編號(hào)】F01L1/18GK104128609SQ201410347902
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】孔釗, 郭寧, 吳永東, 馮可亞 申請(qǐng)人:蘇州科瓴精密機(jī)械科技有限公司