一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及活塞銷。
【背景技術(shù)】
[0002]活塞銷是發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸總成的一個(gè)關(guān)鍵連接件。在發(fā)動(dòng)機(jī)的使用過程中，常經(jīng)歷工作中的潤滑不良的問題，這時(shí)不時(shí)地會(huì)造成邊界接觸的工作狀態(tài)，甚至局部的工作熱點(diǎn)，因而引發(fā)銷或相配合零件的磨損甚至膠合。近些年發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)進(jìn)展，使活塞銷面上所承受的接觸壓力壓越來越高，在使用中對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以及運(yùn)動(dòng)摩擦副都有更高的要求，這包括抗磨損性和抗膠合能力。
[0003]在以上的技術(shù)發(fā)展要求之外，近些年發(fā)動(dòng)機(jī)及設(shè)計(jì)和開發(fā)廠家對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能減排有更為苛刻的要求。環(huán)保的要求驅(qū)使發(fā)動(dòng)機(jī)廠家開發(fā)更高效率的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，摩擦功耗的降低，成為新發(fā)動(dòng)機(jī)中越來越重要的考慮因素。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的還在于，提供一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷。
[0005]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷，包括一活塞銷主體，其特征在于，所述活塞銷主體的外壁上均勻涂覆有一聚合物涂層，所述聚合物涂層是由聚酰胺樹脂或者聚酰亞胺樹脂制成的聚合物涂層。
[0007]本實(shí)用新型在傳統(tǒng)活塞銷主體的外壁增設(shè)有一聚合物涂層，相對(duì)于傳統(tǒng)活塞銷有更好的邊界潤滑生存能力，間隙性缺油狀態(tài)時(shí)的低摩擦系數(shù)，從而提高抗磨損和抗膠合的能力。聚酰亞胺樹脂耐高溫，熱分解溫度達(dá)600°C，具有優(yōu)良的機(jī)械性能，沖擊強(qiáng)度高達(dá)261KJ/m2。聚酰胺樹脂具有無毒、質(zhì)輕、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性及較好的耐腐蝕性。
[0008]所述聚合物涂層內(nèi)設(shè)有金屬微顆粒。
[0009]所述金屬微顆粒離散地分布在所述聚合物涂層。
[0010]為了提高聚合物涂層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，本實(shí)用新型在聚合物涂層內(nèi)設(shè)有金屬微顆粒，從而有效的提高聚合物涂層的承載和抗疲勞能力。
[0011]所述聚合物涂層的厚度很薄，不大于0.05毫米。所以能有效地保證活塞銷的外部尺寸精度。在對(duì)于活塞銷主體進(jìn)行活化處理后，可以保證聚合物涂層與活塞銷主體的足夠的粘合力。
[0012]為保證聚合物涂層對(duì)活塞銷主體的潤滑效果，所述聚合物涂層的厚度不低于0.005暈米。
[0013]所述金屬微顆粒優(yōu)選為0.5微米?5微米。
[0014]所述金屬微顆粒是鋁微顆粒、鋅微顆?；蛘咩~微顆粒。鋁、鋅、銅具有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。使用適當(dāng)?shù)奶砑恿靠梢栽谕ㄟ^金屬主體提高與摩擦副材料接觸時(shí)的抗疲勞強(qiáng)度的同時(shí)，不損傷摩擦副材料。
[0015]所述活塞銷主體是一合金鋼制成的活塞銷主體。
[0016]所述活塞銷主體呈一設(shè)有通孔的圓柱，所述通孔的中心軸線與所述圓柱的中心軸線處于同一直線上。
[0017]所述通孔呈圓柱型、對(duì)稱圓錐體、圓柱與圓錐的復(fù)合結(jié)構(gòu)三個(gè)結(jié)構(gòu)中的任意一個(gè)結(jié)構(gòu)。
[0018]所述通孔呈圓柱型。
[0019]所述通孔由兩個(gè)鏡像對(duì)稱的圓錐體型結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述圓錐體型結(jié)構(gòu)的對(duì)稱面為所述活塞銷主體的對(duì)稱面，所述對(duì)稱面垂直于所述直線；
[0020]所述活塞銷主體的壁厚在所述直線方向上從內(nèi)至外依次遞減，從而保證活塞銷主體的強(qiáng)度。
[0021]所述通孔由一圓柱型結(jié)構(gòu)、兩個(gè)鏡像對(duì)稱的圓錐體型結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述圓柱型結(jié)構(gòu)位于兩個(gè)所述圓錐體型結(jié)構(gòu)的中央，所述圓錐體型結(jié)構(gòu)的對(duì)稱面為所述活塞銷主體的對(duì)稱面，所述對(duì)稱面垂直于所述直線；
[0022]所述活塞銷主體的壁厚在所述直線方向上從內(nèi)至外保持相同再依次遞減。
[0023]有益效果:本實(shí)用新型相對(duì)于傳統(tǒng)活塞銷有更好的邊界潤滑生存能力，缺油狀態(tài)時(shí)的低摩擦系數(shù)，且相對(duì)于高端DLC涂層，要更為經(jīng)濟(jì)。由于DLC涂層硬度高，對(duì)于表面粗糙度有很高的要求，否則可能會(huì)在成摩擦副表面的嚴(yán)重磨損。聚合物涂層相對(duì)很軟，所以對(duì)于表面粗糙度的容忍度會(huì)更好。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0028]參照?qǐng)D1、圖2、圖3，一種設(shè)有聚合物涂層I的活塞銷，包括一活塞銷主體2，活塞銷主體2的外壁上均勻涂覆有一聚合物涂層1，聚合物涂層I是由聚酰胺樹脂或者聚酰亞胺樹脂制成的聚合物涂層I。本實(shí)用新型在傳統(tǒng)活塞銷主體2的外壁增設(shè)有一聚合物涂層1，相對(duì)于傳統(tǒng)活塞銷有更好的邊界潤滑生存能力，間隙性缺油狀態(tài)時(shí)的低摩擦系數(shù)，從而提高抗磨損和抗膠合的能力。聚酰亞胺樹脂耐高溫，熱分解溫度達(dá)600°C，具有優(yōu)良的機(jī)械性能，沖擊強(qiáng)度高達(dá)261KJ/m2。聚酰胺樹脂具有無毒、質(zhì)輕、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性及較好的耐腐蝕性。
[0029]聚合物涂層I的厚度不大于0.05毫米。采用該方案后，可以保證聚合物涂層I與活塞銷主體2的粘合力。為保證聚合物涂層I對(duì)活塞銷主體2的潤滑效果，聚合物涂層I的厚度不低于0.005毫米。聚合物涂層I內(nèi)設(shè)有金屬微顆粒。本實(shí)用新型在聚合物涂層I內(nèi)設(shè)有金屬微顆粒，從而有效的提高聚合物涂層的承載和抗疲勞能力。金屬微顆粒是鋁微顆粒、鋅微顆?；蛘咩~微顆粒。鋁、鋅、銅具有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但又比摩擦副材料相對(duì)更軟。在通過金屬主體提高與摩擦副材料接觸時(shí)的抗疲勞強(qiáng)度的同時(shí)，不損傷摩擦副材料。金屬微顆粒優(yōu)選為0.5微米?5微米。金屬微顆粒離散地分布在聚合物涂層。
[0030]活塞銷主體2是一合金鋼制成的活塞銷主體2?；钊N主體2呈一設(shè)有通孔3的圓柱，通孔3的中心軸線與圓柱的中心軸線處于同一直線上。參見圖1，通孔3呈圓柱型。參見圖2，通孔3由兩個(gè)鏡像對(duì)稱的圓錐體型結(jié)構(gòu)構(gòu)成，圓錐體型結(jié)構(gòu)的對(duì)稱面為活塞銷主體2的對(duì)稱面，對(duì)稱面垂直于直線；活塞銷主體2的壁厚在直線方向上從內(nèi)至外依次遞減。從而保證活塞銷主體2的強(qiáng)度。參見圖3，通孔3由一圓柱型結(jié)構(gòu)、兩個(gè)鏡像對(duì)稱的圓錐體型結(jié)構(gòu)構(gòu)成，圓柱型結(jié)構(gòu)位于兩個(gè)圓錐體型結(jié)構(gòu)的中央，圓錐體型結(jié)構(gòu)的對(duì)稱面為活塞銷主體2的對(duì)稱面，對(duì)稱面垂直于直線；活塞銷主體2的壁厚在直線方向上從內(nèi)至外依次遞減。
[0031]活塞銷主體2的外壁橫截面呈一圓形。
[0032]聚合物涂層也可以是由聚酰胺樹脂和/或者聚酰亞胺樹脂制成的聚合物涂層。
[0033]聚合物涂層內(nèi)也可以摻有用以提高活塞銷主體潤滑性的固態(tài)潤滑體，固態(tài)潤滑體可以是包括石墨、氟化石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯中的至少一種固態(tài)潤滑體。
[0034]有益效果:本實(shí)用新型相對(duì)于傳統(tǒng)活塞銷有更好的邊界潤滑生存能力，缺油狀態(tài)時(shí)的低摩擦系數(shù)，且相對(duì)于高端DLC涂層，要更為經(jīng)濟(jì)。由于DLC涂層硬度高，對(duì)于表面粗糙度有很高的要求，否則可能會(huì)在成摩擦副表面的嚴(yán)重磨損。聚合物涂層相對(duì)很軟，所以對(duì)于表面粗糙度的容忍度會(huì)更好。
[0035]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷，包括一活塞銷主體，其特征在于，所述活塞銷主體的外壁上均勻涂覆有一聚合物涂層，所述聚合物涂層是由聚酰胺樹脂或者聚酰亞胺樹脂制成的聚合物涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷，其特征在于:所述聚合物涂層的厚度不大于0.05毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷，其特征在于:所述聚合物涂層的厚度不低于0.005毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷，其特征在于:所述聚合物涂層內(nèi)設(shè)有金屬微顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷，其特征在于:所述金屬微顆粒是鋁微顆粒、鋅微顆粒或者銅微顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷，其特征在于:所述活塞銷主體是一合金鋼制成的活塞銷主體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷，其特征在于:所述活塞銷主體呈一設(shè)有通孔的圓柱，所述通孔的中心軸線與所述圓柱的中心軸線處于同一直線上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷，其特征在于:所述通孔呈圓柱型。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷，其特征在于:所述通孔由兩個(gè)鏡像對(duì)稱的圓錐體型結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述圓錐體型結(jié)構(gòu)的對(duì)稱面為所述活塞銷主體的對(duì)稱面，所述對(duì)稱面垂直于所述直線； 所述活塞銷主體的壁厚在所述直線方向上從內(nèi)至外依次遞減。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷，其特征在于:所述通孔由一圓柱型結(jié)構(gòu)、兩個(gè)鏡像對(duì)稱的圓錐體型結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述圓柱型結(jié)構(gòu)位于兩個(gè)所述圓錐體型結(jié)構(gòu)的中央，所述圓錐體型結(jié)構(gòu)的對(duì)稱面為所述活塞銷主體的對(duì)稱面，所述對(duì)稱面垂直于所述直線； 所述活塞銷主體的壁厚在所述直線方向上從內(nèi)至外保持相同再依次遞減。
【專利摘要】一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷涉及機(jī)械領(lǐng)域。一種設(shè)有聚合物涂層的活塞銷，包括一活塞銷主體，活塞銷主體的外壁上均勻涂覆有一聚合物涂層，聚合物涂層是由聚酰胺樹脂或者聚酰亞胺樹脂制成的聚合物涂層。本實(shí)用新型在傳統(tǒng)活塞銷主體的外壁增設(shè)有一聚合物涂層，相對(duì)于傳統(tǒng)活塞銷有更好的邊界潤滑生存能力，間隙性缺油狀態(tài)時(shí)的低摩擦系數(shù)，從而提高抗磨損和抗膠合的能力。聚酰亞胺樹脂耐高溫，熱分解溫度達(dá)600℃，具有優(yōu)良的機(jī)械性能，沖擊強(qiáng)度高達(dá)261KJ/m2。聚酰胺樹脂具有無毒、質(zhì)輕、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性及較好的耐腐蝕性。
【IPC分類】F16J1-16
【公開號(hào)】CN204512404
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420859969
【發(fā)明人】徐浩, 曾少波, 程桂森
【申請(qǐng)人】馬勒技術(shù)投資(中國）有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日