一種發動機缸蓋螺栓的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種發動機缸蓋螺栓，包括螺桿，所述螺桿一端設有六角法蘭，所述六角法蘭上設有和所述發動機缸蓋上所設安裝面相配合的法蘭面，所述六角法蘭的法蘭面傾角大于90度；該發動機缸蓋螺栓，在節省布置空間，降低空間布置難度，使發動機缸蓋結構更為緊湊的同時，能夠保證發動機缸蓋和發動機缸體連接可靠性，提高裝配效率。
【專利說明】一種發動機缸蓋螺栓
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發動機裝配領域，具體涉及一種發動機缸蓋螺栓。
【背景技術】
[0002]發動機缸蓋螺栓是所有發動機連接螺栓中最重要的螺栓，其連接的可靠性直接關系到發動機的動力性、經濟性、可靠性和安全性。缸蓋螺栓在發動機工作過程中受汽缸內燃氣爆發壓力的交變作用和熱負荷，工作環境惡劣，極易失效。另外，為保證缸體、缸蓋結合面密封，缸體、缸蓋間一般采用金屬缸墊密封，比較發動機中其他高強度螺栓的剛性連接，缸蓋螺栓是一種更為復雜的軟連接，這就需要缸蓋螺栓結構設計更加的科學合理，確保連接的可靠性。
[0003]目前使用的缸蓋螺栓多為內六角頭結構，需要與特定的墊片配合使用，墊片為螺栓連接提供足夠的承壓面積以及合理的摩擦系數以保證缸蓋螺栓的正常工作。如圖3所示，缸蓋上加工出安裝階梯孔，墊片再過盈壓裝于階梯內，墊片過盈壓裝是為了防止缸蓋螺栓在擰緊過程中，墊片隨螺栓轉動而轉動，改變螺栓頭部接觸面摩擦系數，導致缸蓋螺栓安裝出現“假力矩”，監控失效，可能造成發動機漏油、漏水和漏氣；表現為發動機功率下降、油耗上升、油水混合，甚至發動機報廢，嚴重影響了發動機的動力性、經濟性和排放。同時，會導致沖缸墊、發動機報廢等重大故障的發生，引起客戶抱怨，給公司聲譽帶來惡劣影響。
[0004]另外采用缸蓋螺栓帶墊片的形式來連接缸體和缸蓋，其本身有一定局限性，這種結構形式要求缸蓋提供足夠大的空間來布置缸蓋螺栓及墊片，這會導致缸蓋整體加長，重量增加，與當前發動機零部件輕量化發展要求相悖；另外，這種結構形式需要開發兩種零部件:缸蓋螺栓、墊片，多個零件也與當前發動機零部件集成化發展要求相悖。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種不僅能夠節省布置空間，且能夠保證發動機缸體和缸蓋連接可靠性的發動機缸蓋螺栓。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為:
[0007]該發動機缸蓋螺栓，包括螺桿，所述螺桿一端設有六角法蘭，所述六角法蘭上設有和所述發動機缸蓋上所設安裝面相配合的法蘭面，所述六角法蘭的法蘭面傾角大于90度。
[0008]所述六角法蘭的法蘭面中部壓緊貼合在所述安裝面上，所述六角法蘭的法蘭面邊緣與所述螺桿間夾角大于90度。
[0009]所述六角法蘭和所述螺桿為一體結構。
[0010]所述六角法蘭為外六角結構。
[0011]本實用新型的優點在于:該發動機缸蓋螺栓，螺桿上設有和發動機缸蓋配合的六角法蘭，螺桿旋入發動機缸體后，六角法蘭直接壓緊在發動機缸蓋上，實現發動機缸蓋和發動機缸體的可靠連接，同時省去墊片的使用；這樣發動機缸蓋上不需要再加工安裝墊片的安裝臺階，發動機缸蓋加工要求降低，不需要再先將墊片安裝在安裝臺階上，裝配要求降低；同時能夠節省布置空間，降低空間布置難度，使得發動機缸蓋結構更為緊湊；六角法蘭的法蘭面傾角大于90度，能夠防止六角法蘭的外沿擠壓與其接觸的安裝面，避免劃傷缸蓋螺栓安裝面，或安裝面凹陷的情況發生，進而保證發動機缸蓋和發動機缸體的連接可靠性。該發動機缸蓋螺栓，制作成本低，且能夠極大程度提高裝配效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面對本實用新型說明書各幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0013]圖1為本實用新型發動機缸蓋螺栓的結構示意圖。
[0014]圖2為現有技術中螺栓采用的六角法蘭的結構示意圖。
[0015]圖3為現有技術中發動機缸蓋螺栓的結構示意圖。
[0016]上述圖中的標記均為:
[0017]1、螺桿，2、六角法蘭，3、法蘭面，4、墊片，5、發動機缸蓋，6、缸蓋螺栓。
【具體實施方式】
[0018]下面對照附圖，通過對最優實施例的描述，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0019]如圖1所示，該發動機缸蓋螺栓，包括螺桿1，螺桿I 一端設有六角法蘭2，六角法蘭2上設有和發動機缸蓋5上所設安裝面相配合的法蘭面3，六角法蘭2的法蘭面3傾角大于90度，即六角法蘭2的法蘭面3邊緣與螺桿I間夾角大于90度。該發動機缸蓋螺栓，螺桿I上設有和發動機缸蓋5配合的六角法蘭2，螺桿I旋入發動機缸體后，六角法蘭2直接壓緊在發動機缸蓋5上，實現發動機缸蓋5和發動機缸體的連接，能夠省去墊片4的使用。這樣發動機缸蓋5上不需要再加工安裝墊片4的安裝臺階，發動機缸蓋5加工要求降低，同時不需要再先將墊片4安裝在安裝臺階上，裝配要求降低，同時能夠節省空間，降低空間布置難度，使得發動機缸蓋5結構更為緊湊；進一步的，六角法蘭2的法蘭面3傾角大于90度，相對于現有技術中的法蘭面3傾角小于90度的設計，能夠防止六角法蘭2的外沿擠壓與其接觸的安裝面，避免劃傷缸蓋螺栓安裝面，或安裝面凹陷的情況發生；進而保證該發動機缸蓋螺栓的安裝可靠性。
[0020]該發動機缸蓋螺栓，不再使用墊片4，整體結構更為緊湊，降低了空間布置難度，適宜于零部件輕量化設計要求；新缸蓋螺栓采用法蘭面3傾角大于90°的設計，是為了更好保護缸蓋螺栓安裝面。目前大多數發動機缸蓋5因散熱及輕量化原因采用鋁合金作為鑄造材料，鋁合金鑄件硬度不高，且缸蓋螺栓裝配采用扭矩-轉角的方式擰至缸蓋螺栓的屈服區，擰緊力矩較普通螺栓更高；所以如圖2所示，如果采用國標推薦法蘭傾角，法蘭面3傾角小于90度，六角法蘭2的外沿首先接觸缸蓋螺栓安裝面，然后隨著裝配進行，六角法蘭2外沿將會擠壓其接觸的安裝面使安裝面凹陷，劃傷缸蓋螺栓安裝面。由于受力點離旋轉中心遠，所產生的較大接觸應力將嚴重破壞安裝面表面質量，改變安裝面摩擦系數，在進行多次裝配后，將無法準確進行缸蓋螺栓裝配力矩監控，監控失效；可能造成如前所述的發動機漏油、漏水、漏氣和沖缸墊等影響了發動機的動力性、經濟性、排放甚至引起客戶抱怨，影響公司聲譽的故障。該發動機缸蓋5螺栓采用法蘭面3傾角大于90°的設計，如圖1所示，在進行裝配時，六角法蘭2的法蘭面3內側首先接觸發動機缸蓋5螺栓的安裝面，隨著裝配的進行，缸蓋螺栓的安裝面是由內側向外受壓變形，因受力點距離旋轉中心近，安裝面所受接觸應力較小，安裝面變形也較小，此種結構更好的保護螺栓安裝面，多次裝配后也能有效監控缸蓋螺栓安裝力矩。
[0021]即六角法蘭2的法蘭面3中部壓緊貼合在安裝面上，六角法蘭2的法蘭面3邊緣與螺桿I間夾角大于90度。六角法蘭2的法蘭面3中部壓緊貼合在安裝面上，實現該發動機缸蓋螺母的安裝，法蘭面3邊緣與螺桿I間夾角大于90度，裝配過程中不會損傷安裝面，可進行多次裝配，并保證監控缸蓋螺栓安裝力矩數據的有效性。
[0022]六角法蘭2和螺桿I為一體結構，六角法蘭2和螺桿I 一體成型，能夠保證螺栓的結構強度，同時簡化裝配過程，保證裝配效率。
[0023]六角法蘭2為外六角結構,外六角結構裝配方便。
[0024]該發動機缸蓋螺栓，結構簡單、實用，在現有制造工藝和模具中容易實現。實現此設計方案，缸蓋螺栓結構更緊湊，使缸蓋空間布置難度降低，從設計上減小缸蓋尺寸及重量，為降低發動機整機布置難度、降低發動機整機重量做出貢獻；此種方案六角法蘭2的法蘭面3傾角大于90°，其在裝配過程中不會損傷缸蓋螺栓安裝面，可進行多次裝配，并保證監控缸蓋螺栓安裝力矩數據的有效性；此種方案取消墊片4，減少I種零部件，減少螺栓墊片4的壓裝，降低工位勞動強度，同時也減少了發動機缸蓋的機加工內容，無需再加工階梯孔，極大改善生產節拍，提高生產效率，從而降低了勞動成本；此種方案取消墊片4，減少I種零部件，降低了缸蓋螺栓安裝力矩監控難度，力矩出現異常時減少干擾因素，有利于問題的分析；此種方案取消墊片4，減少I種零部件，減少包裝、運輸成本，減少零件采購成本，為降低發動機整機成本做出貢獻。
[0025]該發動機缸蓋螺栓，螺栓由模具直接成型，無需進行專門機加工處理，同時技術要求符合現有制造工藝水平，無額外質量控制要求，所以此方案容易實施，且不會產生額外費用。該發動機缸蓋螺栓，頭部為六角法蘭2，現有生產裝配標準工具均適用，無需設計專門的工裝來進行裝配，所以此方案不會導致裝配線生產節拍降低及成本投入上的變化，相反因為取消墊片4，減少零部件裝配步驟，將會提升生產線勞動效率。
[0026]顯然本實用新型具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，均在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種發動機缸蓋螺栓，包括螺桿，其特征在于:所述螺桿一端設有六角法蘭，所述六角法蘭上設有和所述發動機缸蓋上所設安裝面相配合的法蘭面，所述六角法蘭的法蘭面傾角大于90度。
2.如權利要求1所述的發動機缸蓋螺栓，其特征在于:所述六角法蘭的法蘭面中部壓緊貼合在所述安裝面上，所述六角法蘭的法蘭面邊緣與所述螺桿間夾角大于90度。
3.如權利要求1或2所述的發動機缸蓋螺栓，其特征在于:所述六角法蘭和所述螺桿為一體結構。
4.如權利要求3所述的發動機缸蓋螺栓，其特征在于:所述六角法蘭為外六角結構。
【文檔編號】F16B35/06GK204041692SQ201420399774
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2014年7月18日
【發明者】孫濤, 周耘 申請人:奇瑞汽車股份有限公司