本发明提供一种应用于机械挺柱结构技术领域的机械挺柱结构的加工处理方法,所述的加工处理方法包括对挺柱壳体(1)和垫片(2)加工处理的方法,采用本发明加工处理方法后,提高了挺柱结构表面硬度和耐磨性能,使得因滑动摩擦而造成的磨损影响降低到最小,也避免了磨损及压溃的情况,同时能够提高挺柱结构的耐热性和抗腐蚀性,使得部件的工作寿命大大延长,另外,由于采用本发明中的加工处理方法,能够在挺柱壳体表面形成大量的孔穴,可以吸附各种润滑剂,因此降低了摩擦阻力,使得部件之间相对旋转更加的灵活。
1.一种机械挺柱结构的加工处理方法,所述的机械挺柱结构包括挺柱壳体(1),带突起部(3)的垫片(2),垫片(2)扣装在挺柱壳体顶部(4),所述的机械挺柱结构的加工处理方法包括对挺柱壳体(1)加工处理的方法,所述的对挺柱壳体(1)加工处理的方法为:1)将机械挺柱结构的挺柱壳体(1)放置到酸性电解液中作为电解的阳极,将铅板或铜板放置到酸性电解液中作为电解的阴极;2)对电极两端施加直流或交流电压,在电解的阴阳极之间形成电场进行阳极氧化,在电场的作用下,电解的阳极端的轻质合金材料的挺柱壳体(1)表面在水电解产生的氧离子的氧化作用下形成一层氧化膜层;3)对形成氧化膜的挺柱壳体(1)进行清洗;4)对清洗后的挺柱壳体(1)进行烘干处理;所述的机械挺柱结构的加工处理方法还包括对垫片(2)加工处理的方法,所述的对垫片(2)加工处理的方法为:1)将钢或铁材料的垫片(2)通过除油粉对其表面进行除油、水洗、去除其表面的氧化皮;2)将垫片(2)放置到类金刚石反应炉内进行隔绝空气旋转;3)将垫片(2)放置到类金刚石反应炉内进行隔绝空气旋转的同时,对垫片(2)表面进行分别喷涂雾化的铬、钨及碳氢化合物;4)将完成喷涂的垫片(2)进行表面清洗,并烘干。
2.根据权利要求1所述的机械挺柱结构的加工处理方法,其特征在于:酸性电解液为硫酸或铬酸或草酸;酸性电解液的浓度为110—190g/L;对电极两端施加的电压为10—40V,通电时间为20—80min,电解液温度控制在±10°C。
3.根据权利要求1或2所述的机械挺柱结构的加工处理方法,其特征在于:所述的挺柱壳体(1)为轻质合金材料,挺柱壳体(1)在电场的作用下,氧化膜层的厚度不断增加,轻质合金材料的挺柱壳体(1)表面变为凹凸不平的结构,挺柱壳体(1)上氧化膜层厚的地方电压高,电流小,挺柱壳体(1)上氧化膜层薄的地方发生电化学溶解,以及溶液侵蚀的化学溶解反应,使得凹处不断加深从而形成孔穴,挺柱壳体(1)表面的氧化膜层的厚度为20~50um。
4.根据权利要求3所述的机械挺柱结构的加工处理方法,其特征在于:所述的形成氧化膜层的挺柱壳体(1)在进行清洗时,清洗水溶液的pH值为3—6;挺柱壳体(1)清洗完成后,对挺柱壳体(1)进行封闭处理,将挺柱壳体(1)放置到隔绝空气的容器中,向容器中添加镍元添加剂,并将放置在容器中的挺柱壳体(1)在80°C以上的温度环境下持续5—40min;挺柱壳体(1)封闭处理完成后,进行脱水处理,将挺柱壳体(1)在80—120°C的温度下烘干。
5.根据权利要求4所述的机械挺柱结构的加工处理方法,其特征在于:所述的垫片(2)的表面分别喷涂经过雾化的铬、钨及碳氢化合物时,喷涂时间持续0.2—3h,喷涂温度为150—300°C之间,喷涂层的厚度为2—6um之间。
6.根据权利要求5所述的机械挺柱结构的加工处理方法,其特征在于:所述的垫片(2)放置到类金刚石反应炉内进行隔绝空气旋转前,通过除油粉对垫片(2)表面进行除油、水洗、去除垫片(2)表面的氧化皮,然后再对垫片(2)进行消磁处理,确保垫片(2)的磁性≤4A/cm,喷涂完成的垫片(2)烘干时,所述的烘干温度在70—130°C之间。
7.根据权利要求6所述的机械挺柱结构的加工处理方法,其特征在于:所述的酸性电解液的最佳浓度为120—180g/L,电解液的最佳通电时间为20—60min,电解液的最佳温度控制在±5°C之间。
8.根据权利要求7所述的机械挺柱结构的加工处理方法,其特征在于:所述的垫片(2)表面分别喷涂经过雾化的铬、钨及碳氢化合物时,喷涂时间的最佳持续为0.5—2h之间,最佳喷涂温度为180—350°C之间。
9.根据权利要求8所述的机械挺柱结构的加工处理方法,其特征在于:所述的垫片(2)在高温下烘干时,最佳烘干温度在80—120°C之间。技术领域
本发明属于机械挺柱结构技术领域,更具体地说,是涉及一种机械挺柱结构的加工处理方法。
背景技术
顶置式凸轮轴传动方式因为传动链少,运动件少,惯性力小,机构刚度大等优点逐渐成为应用较为普遍的配气机构传动方式。而机械挺柱是使凸轮轴的转动转化为气门直线运动的关键的部件,在发动机的高速运转过程中,机械挺柱与凸轮轴高速摩擦,同时机械挺柱又与缸盖孔高速摩擦,容易在一些配合接触的表面出现磨损甚至压溃的情况。这样就会直接造成发动机无法高性能的完成配气动作,严重的甚至会造成发动机的功能失效。目前市场上已知的机械挺柱是通过钢(或者铁)经过机械加工完成,而另外一种已知的机械挺柱的材料采用轻质材料制作而成。一种已知的专利200920143488.8公开的一种新型的机械挺柱,该部件主要由钢(或者铁)经过烧结或者切削加工制造。这种机械挺柱存在因为高速磨损而造成使用寿命下降的问题,同时这种机械挺柱的重量过大也使得发动机的机械损耗增大,不利于发动机的节能。而以轻质材料为原料组合而成的机械挺柱的部件表面硬度较低,粗糙度较差,不足以承受高速的相对滑动,容易出现磨损、压溃等现象,同时使机油的清洁度降低,严重的可能会导致整个配气机构装置的失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种能够提高挺柱结构的挺柱壳体及垫片的表面硬度和耐磨性能的轻质合金材料机械挺柱结构的加工处理方法。要解决以上所述的技术问题,本发明采取的技术方案为:本发明为一种机械挺柱结构的加工处理方法,所述的机械挺柱结构包括挺柱壳体,带突起部的垫片,垫片扣装在挺柱壳体顶部,机械挺柱结构的加工处理方法包括对挺柱壳体加工处理的方法,所述的对挺柱壳体加工处理的方法为:1)将机械挺柱结构的挺柱壳体放置到酸性电解液中作为电解的阳极,将铅板或铜板放置到酸性电解液中作为电解的阴极;2)对电极两端施加直流或交流电压,在电解的阴阳极之间形成电场进行阳极氧化,在电场的作用下,电解的阳极端的轻质合金材料的挺柱壳体表面在水电解产生的氧离子的氧化作用下形成一层氧化膜层;3)对形成氧化膜的挺柱壳体进行清洗;4)对清洗后的挺柱壳体在高温下进行烘干处理。所述的机械挺柱结构的加工处理方法还包括对垫片加工处理的方法,所述的对垫片加工处理的方法为:1)将钢或铁材料的垫片通过除油粉对其表面进行除油、水洗、去除其表面的氧化皮;2)将垫片放置到类金刚石反应炉内进行隔绝空气旋转;3)将垫片放置到类金刚石反应炉内进行隔绝空气旋转的同时,对垫片表面分别进行喷涂雾化的铬、钨及碳氢化合物,形成三层的喷涂物质;4)将完成喷涂的垫片进行表面清洗,并在高温下烘干。所述的酸性电解液为硫酸或铬酸或草酸;酸性电解液的浓度为110—190g/L;对电极两端施加的电压为10—40V,通电时间为20—80min,电解液温度控制在±10°C。所述的挺柱壳体为轻质合金材料,挺柱壳体在电场的作用下,氧化膜层的厚度不断增加,轻质合金材料的挺柱壳体表面变为凹凸不平的结构,挺柱壳体上氧化膜层厚的地方电压高,电流小,挺柱壳体上氧化膜层薄的地方发生电化学溶解,以及溶液侵蚀的化学溶解反应,使得凹处不断加深从而形成孔穴,挺柱壳体表面的氧化膜层的厚度为20~50um。所述的形成氧化膜层的挺柱壳体在进行清洗时,清洗水溶液的pH值为3—6;挺柱壳体清洗完成后,对挺柱壳体进行封闭处理,将挺柱壳体放置到隔绝空气的容器中,向容器中添加镍元添加剂,并将放置在容器中的挺柱壳体在80°C以上的高温环境下持续5—40min;挺柱壳体封闭处理完成后,进行脱水处理,将挺柱壳体在80—120°C的高温下烘干。所述的垫片表面分别喷涂经过雾化的铬、钨及碳氢化合物时,喷涂时间持续0.2—3h,喷涂温度为150—300°C之间,喷涂层厚度为2—6um之间。所述的垫片放置到类金刚石反应炉内进行隔绝空气旋转前,通过除油粉对垫片表面进行除油、水洗、去除垫片表面的氧化皮,然后再对垫片进行消磁处理,确保垫片的磁性≤4A/cm,喷涂完成的垫片在高温下烘干时,所述的烘干温度在70—130°C之间。所述的酸性电解液的最佳浓度为120—180g/L,电解液的最佳通电时间为20—60min,电解液的最佳温度控制在±5°C之间。所述的垫片表面分别喷涂经过雾化的铬、钨及碳氢化合物时,喷涂时间的最佳持续为0.5—2h之间,最佳喷涂温度为180—350°C之间。所述的垫片在高温下烘干时,最佳烘干温度在80—120°C之间。所述的轻质合金材料包括但不限于铝合金。采用本发明的技术方案,能得到以下的有益效果:采用本发明加工处理方法后,提高了挺柱结构表面硬度和耐磨性能,使得因滑动摩擦而造成的磨损影响降低到最小,也避免了磨损及压溃的情况,同时能够提高挺柱结构的耐热性和抗腐蚀性,使得部件的工作寿命大大延长,另外,由于采用本发明中的加工处理方法,能够在挺柱壳体表面形成大量的孔穴,可以吸附各种润滑剂,因此降低了摩擦阻力,使得部件之间相对旋转更加的灵活。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明:图1为本发明所述的挺柱结构的剖视结构示意图;图2为图1所述的挺柱结构的挺柱壳体的结构示意图;图3为图1所述的挺柱结构的垫片的结构示意图;图中标记:1、挺柱壳体;2、垫片;3、突起部;4、挺柱壳体顶部。
具体实施方式
下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明:如附图1——附图3所示,本发明为一种机械挺柱结构的加工处理方法,机械挺柱结构包括挺柱壳体1,带突起部3的垫片2,垫片2扣装在挺柱壳体顶部4,所述的机械挺柱结构的加工处理方法包括对挺柱壳体1加工处理的方法,所述的对挺柱壳体1加工处理的方法为:1)将机械挺柱结构的挺柱壳体1放置到酸性电解液中作为电解的阳极,将铅板或铜板放置到酸性电解液中作为电解的阴极;2)对电极两端施加直流或交流电压,在电解的阴阳极之间形成电场进行阳极氧化,在电场的作用下,电解的阳极端的轻质合金材料的挺柱壳体1表面在水电解产生的氧离子的氧化作用下形成一层氧化膜层;3)对形成氧化膜的挺柱壳体1进行清洗;4)对清洗后的挺柱壳体1在高温下进行烘干处理。所述的机械挺柱结构的加工处理方法还包括对垫片2加工处理的方法,所述的对垫片2加工处理的方法为:1)将钢或铁材料的垫片2通过除油粉对其表面进行除油、水洗、去除其表面的氧化皮;2)将垫片放置到类金刚石反应炉内进行隔绝空气旋转;3)将钢或者铁的材料的垫片2放置到类金刚石反应炉内进行隔绝空气旋转的同时,进行表面分别喷涂雾化的铬、钨及碳氢化合物,旋转的目的是使每一个表面均能够喷涂到雾化的涂层;4)将完成喷涂的垫片2进行表面清洗,并在高温下烘干。所述的酸性电解液为硫酸或铬酸或草酸;酸性电解液的浓度为110—190g/L;对电极两端施加的电压为10—40V,通电时间为20—80min,电解液温度控制在±10°C。所述的挺柱壳体1为轻质合金材料,挺柱壳体1在电场的作用下,氧化膜层的厚度不断增加,轻质合金材料的挺柱壳体1表面变为凹凸不平的结构,挺柱壳体1上氧化膜层厚的地方电压高,电流小,挺柱壳体1上氧化膜层薄的地方发生电化学溶解,以及溶液侵蚀的化学溶解反应,使得凹处不断加深从而形成孔穴,挺柱壳体1表面的氧化膜层的厚度为20~50um。所述的形成氧化膜层的挺柱壳体1在进行清洗时,清洗水溶液的pH值为3—6;挺柱壳体1清洗完成后,对挺柱壳体1进行封闭处理,将挺柱壳体1放置到隔绝空气的容器中,向容器中添加镍元添加剂,并将放置在容器中的挺柱壳体1在80°C以上的高温环境下持续5—40min;挺柱壳体1封闭处理完成后,进行脱水处理,将挺柱壳体1在80—120°C的高温下烘干。所述的垫片2表面分别喷涂经过雾化的铬、钨及碳氢化合物时,喷涂时间持续0.2—3h,喷涂温度为150—300°C之间,喷涂层厚度为2—6um之间。所述的垫片2放置到类金刚石反应炉内进行隔绝空气旋转前,通过除油粉对垫片2表面进行除油、水洗、去除垫片2表面的氧化皮,然后再对垫片2进行消磁处理,确保垫片2的磁性≤4A/cm,喷涂完成的垫片2在高温下烘干时,所述的烘干温度在70—130°C之间。所述的酸性电解液的最佳浓度为120—180g/L,电解液的最佳通电时间为20—60min,电解液的最佳温度控制在±5°C之间。所述的垫片2表面分别喷涂经过雾化的铬、钨及碳氢化合物时,喷涂时间的最佳持续为0.5—2h之间,最佳喷涂温度为180—350°C之间。所述的垫片2在高温下烘干时,最佳烘干温度在80—120°C之间。采用本发明的处理方法对挺柱壳体1进行处理后,挺柱壳体1具备良好的耐磨性能,其动摩擦系数可达0.1,其传热系数低,仅有67kW/m2·K,短时间内能耐1500—2000°C,具备良好的耐热性能。本发明中的加工处理方法,能够在挺柱壳体表面形成大量的孔穴,可以吸附各种润滑剂,因此降低了摩擦阻力,使得部件之间相对旋转更加的灵活,经过处理的挺柱壳体1的表面具备较高的硬度,硬度数值可达到HV200~500。采用本发明的处理方法对垫片2进行处理后,垫片2具备良好的耐磨性能,其动摩擦系数可达0.05,硬度数值可达到HV1000—3000,粗糙度数值为Rz0.3—Rz1.8。试验验证,同样的挺柱结构,未采用本发明的加工处理方法的挺柱结构,在发动机转速为6000RPM,持续试验时间10小时,挺柱壳体1及垫片2的磨损量为0.5mm,而采用本发明的加工处理方法的挺柱结构,同样是在发动机转速为6000RPM,持续试验时间10小时,挺柱壳体1及垫片2的磨损量只有0.005mm。因此,采用本发明加工处理方法后,提高了挺柱结构表面硬度和耐磨性能,使得因滑动摩擦而造成的磨损影响降低到最小,也避免了磨损及压溃的情况,同时能够提高挺柱结构的耐热性和抗腐蚀性,使部件的工作寿命大大延长,另外,由于采用本发明中的加工处理方法,能够在挺柱壳体表面形成大量的孔穴,可以吸附各种润滑剂,降低了摩擦阻力,使部件之间相对旋转更加的灵活。上面结合附图对本发明进行了示例性的描述,显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的,均在本发明的保护范围内。