内燃机铝活塞技术条件

内燃机铝活塞技术条件

国家标准 GB/T1148一2010 代替GB/T148-1993 内燃机铝活塞技术条件 ntermalcombustionengines一Aumimiumpistons一Speeifieations 2010-11-10发布 2011-03-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/r1148一2010 目 次 前言 范围 规范性引用文件 活塞各部位名称 技术要求 检验方法 验收规则 **，" 标志,包装,运输、贮存
GB/T1148一2010 前 言 本标准是对GB/T1l48一1993《内燃机铝活塞技术条件》的修订 本标准与GB/T11481993相比,技术内容的主要变化如下 -更换了第3部分的图片,新增了一些部位名称; 技术要求中增加了环岸外圆直径、环槽底圆直径、环槽宽度的尺寸公差,对燃烧室容积、挡圈槽 尺寸以及定位销的尺寸作了规定,并对质量小于400g的活塞质量差作了细化规定 技术要求中新增了对内冷油腔清洁度、表面处理的规定; 对部分检验方法作了必要的修改和增加 本标准自实施之日起代替GB/Tll48一1993. 本标准由机械工业联合会提出 本标准由全国内燃机标准化技术委员会(SAC/Tc177)归口 本标准起草单位，上海内燃机研究所,山东滨州勒海活塞股份有限公司,成都银河动力股份有限公 司,石家庄金刚内燃机零部件集团有限公司 本标准主要起草人苏晴华、林风华、马学军、文均、刘津东、姜殿昌、任德忠 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 -GBl148一1982、GB/Tl1481993
GB/T1148一2010 内燃机铝活塞技术条件 范围 本标准规定了内燃机铸造铝活塞的各部位名称,技术要求、检验方法,检验规则及标识,包装、运输 和贮存 本标准适用于气缸直径不大于200mm的往复活塞式内燃机铸造铝活塞(以下简称活塞 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是杏可使用这些文件的最新版本 凡是不注目期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T228 金属材料室温拉伸试验方法(GB/T228一2002,eqISO6892:1998 GB/T893.1孔用弹性挡圈 -A型 孔用弹性挡圈 GB/T893,.2 -B型 内燃机活塞环第1部分;通用规则(GB/T1149.1一2008,1So6621-4;2003) GB/T1149.1 GB/T1800.1一2009产品几儿何技术规范(GPs)极限与配合第1部分;公差、偏差和配合的基 础ISO286-l:l988,MOD GB/T1958一2004产品几何量技术规范(GPs)形状和位置公差检测规定 GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分;按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 (GB/T2828.12003,IS(O2859-l:1999,IDT 中小功率内燃机清洁度测量方法 GB/T3821 非磁性基体金属上非导电覆盖层覆盖层厚度测量涡流法(GB/T49572003 GB/T4957 ISO2360:1982,IDT JB/T6289内燃机铸造铝活塞金相检验 变形金属超声检验方法 GJB1580A 活塞各部位名称 见表1,图1 表 称 称 图中标号 图中标号 火力岸(第1环岸y 10 裙部轴线 环槽部 1！ 止口端面 裙部 12 止口内圆 火力岸外圆 13 销孔轴线对裙部轴线的偏移 环岸外圆 顺序从上至下第2、饷3 14 回油盲孔 环槽底圆槽序从上至下第1,第" 压缩高 2 15 顶面 16 总高 1 环岸从上至下第2,第3) 环槽(从上至下第1、第2 面窗 17a 环槽上侧面
GB/r1148?2010 1( ?б5 ?б 17b ? ??? 29 7G λ??? 30 ? 17d λ??? 31 λ?? 17e λ?? 32 ? λ?? 17 33 ?? 18 34 ? ?(? 18a ?? 35 ? 18b ???(?? ? 36 37 18e ? ?? 19 ? ? 38 20 39 ?? ? 21 40 4 22 ? ? 23 · 42 ? 24 43 44 ? 25 ? ?? ?λ 25a 45 25b ??? 46 ?? ?? 25e 47 ? 26 48 б ?? 21 ?? 28 ??? 50 ?
GB/T1148?2010 18n 25n 25c 25 23 32 m I N 34 35 ? -17f 33 a ?
GB/r1148一2010 38 39 丝 4 44 45 b 图1续 技术要求 总则 产品应按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造 4.2材料 本体材料:铸造铝合金 力学性能和体积稳定性 活塞应经热处理,其抗拉强度、硬度及体积稳定性(活塞直径D的残余胀大量)应符合表2规定 但同批活塞,其硬度差应不大于30个布氏硬度单位,同一只活塞硬度差不大于10个布氏硬度单位
GB/T1148一2010 表2 抗拉强度/MPa 硬度 体积稳定性 材 料 HBW 常温 300 亚共晶铝硅合金 69 >167 95~130 0.03D >196 >69 95l40 <0,03D 共晶铝硅合金 过共晶铝硅合金 >196 83 95~140 S0,02D 金相组织 活塞的金相组织应符合JB/T6289或其他有关标准的规定 4.5尺寸公差 4.5.1活塞环岸外圆直径、裙部外圆(控制点)直径、环槽底圆直径公差应符合表3规定 表3 单位为毫米 径 直 愕 环岸外圆 0,08 D<120 0.03 裙部外圆(控制点) D>120 0.06 环槽底圆 0.2 4.5.2活塞裙部外圆直径应按最大尺寸分组,分组代号用I、I、表示,其顺序由最小尺寸组至 最大尺寸组 裙部直径公差小于0.02nmm的可不分组 4.5.3销孔直径公差应符合以下规定 a 销孔直径大于18mm n时,其直径公差应符合GB/T1800.1规定的IT5;销孔直径不大于 18mm时,其直径公差为IT6 b)活塞销孔直径应按最小尺寸分组,分组代号用1、2,3表示,其顺序由最小尺寸组至最大尺 寸组 销孔直径公差小于0.01mn的可不分组 4.5.4 压缩高度公差;顶部表面机加工的汽油机用活塞为0.2 ,柴油机用活塞为0.1 ;顶部表 mm， mm; 面不机加工的活塞为0.4mm 4.5.5环槽宽度公差平行环槽的宽度公差为0.03mm;梯形环槽的宽度公差为0.02mm 4.6形状和位置公差 4.6.1环槽上、下两侧面各素线对裙部轴线的垂直度为25;0.07 .6.2环槽上、下两侧面各素线对裙部轴线的端面圆跳动为0.05mm. 4. 4.6.3环槽下侧面的平面度应符合表4规定 表 4 单位为毫米 活塞直径 平 面 度 <150 0.015 >150 0.025 4.6.4头部外圆、环岸外圆对裙部轴线的同轴度为0.06mm 4.6.5环槽底圆对裙部轴线的径向圆跳动为0.20mm 4.6.6裙部内表面轴线对裙部轴线的同轴度应符合表5规定
GB/T1148一2010 表5 单位为毫米 壁 厚 同轴度 0.4 35 0.5 0.7 4.6.7销孔轴线对裙部轴线且垂直于裙部轴线方向的位置度为0.20mm. 4.6.8销孔轴线对裙部轴线的垂直度为100:0.035 4.6. g 销孔圆柱度应符合表6规定 表6 单位为毫米 销孔直径 圆柱度 18 0.0035 0.005" 0.0050 0.008" 销孔圆周表面上因减压腔,油孔等造成加工时产生断续切削的情况下,应用此数值 销孔袖线的直线度为帆.ooa 4.6.10 mm 4.6.11挡圈槽底圆对销孔轴线的圆跳动为0.30mm. 4.6.12裙部为椭圆时,椭圆长轴应与销孔轴线垂直,其最大偏移应符合表7规定 表7 活塞直径/mm 偏移量 <150 >15o 二3 4.7加工表面粗糙度参数值 4.7.1外圆表面:Ra为14m5m 4.7.2销孔表面;Ra应不大于0.63Am. 4.7.3环槽上、下两侧面:Ra应不大于0.63 m;耐磨镶圈环槽上、下两侧面:Ra应不大于 1.25Mm 环槽底圆表面;Ra应不大于6.3m. 4.7.5其他加工表面:按产品图样规定 4.8外观质量 4.8.1活塞铸造表面应光洁,不允许有裂纹、飞边及高于1mm的分模界线 4.8.2加工表面缺陷应符合以下规定 a)活塞所有加工表面不允许有裂纹和毛刺 b 两段销孔表面,每段自内端至本段全长的1/4范围内和挡圈槽部位不允许有任何肉眼可见的 孔眼 每段销孔其余部位的孔眼应符合表8规定,同时允许在1cenm'面积内存在不超过10个 直径<0.3mm的微小缩松 表8 销孔直径/mm 孔眼最大直径/mm 孔眼深度/mm 孔眼个数/个 <18 1.0 <1.0 >18 1.5 <1.0
GB/T1148一2010 裙部外圆表面允许存在的孔眼,应符合表9的规定,孔眼间距必须不小于15mm,距边缘不小 于5mm,同时允许在1cm面积内存在不超过10个直径<0.3mm的微小缩松 表g 裙部壁厚/mm 孔眼最大直径/mm 孔眼深度/mm 孔眼个数/个 0.5 <1.o 3 d)活塞止口端面和止口内圆表面允许各有一个孔眼 其最大直径应不大于1.5mm,深度应不 大于1.0mm 活塞顶面和环槽上、下两平面不允许有肉眼可见的孔眼 e 头部外圆,、环岸外圆、环槽底圆表面上,允许有肉眼可见的最大直径应不大于0.4nmm的孔眼， fD 在1cnm”面积内应不大于5个,其分布面积应不大于所在部位面积的5% 4.9成品活塞的质量差 4.9.1单个成品活塞的实际质量与公称质量之差应符合表10规定 表10 实际质量与公称质量之差 公称质量/g 质量差/g 占活塞公称质量的百分数/% 100 士2g >100一200 士4g >200~400 士3.0% >4001200 士2.5% 200 士2.0% 注:公称质量即图样规定的质量 4.9.2 同一台内燃机所用同一质量组活塞的质量差应符合表11规定 表11 单位为克 质 量 质量 差 S1000 S8 >10003000 <10 >3000 S15 10燃烧室容积 除非另有规定,燃烧室容积的允许偏差见表12. 表 12 允许偏差 燃烧室容积分类 活塞类型 顶面加工的 顶面不加工的 cm 10 士0.3cm" 士0.5cm 汽油发动机活塞 士3% 士5% 10 10o 士0.3cm 士0.5cm 10<20 士0.5emm” 士1.0cm 柴油发动机活塞 2050 士0.7cm 士1.4cm” 50<心100 士l.0cnm” 士2.0cm 士1% 士2% 二l00
GB/T1148一2010 4.11挡圈槽 4.11.1挡圈槽的横截面可以是圆形或矩形,圆形截面挡圈槽尺寸见图2和表13,矩形截面挡圈槽尺 寸按GB/T893.1,GB/T893.2执行 图2 表13 单位为毫米 销孔的基本直径 挡圈槽线径(参考 标准尺寸 允许偏差 标准尺寸 允许偏差 d<14 1.l 1.0 1433 2.2 2.0 4.11.2挡圈槽间距公差为0.3mm 4.12防转定位销 二冲程内燃机活塞环的防转定位销分为侧面防转定位销和内圆面防转定位销 它们的形状和尺寸 见图3和表14 侧面防转定位销 内圆面防转定位销 活 塞 中 中 l心 3 我 线 a 侧面防转定位销 b 内圆面防转定位销 图3 表14 单位为毫米 定位销的长度参考 类 定位切口代号" 环槽宽度 定位销直径 型 l.2 1.5 侧面防转 NEl 1. .75 1.5 8,l0 2.o 2.5
GB/T1148一2010 表14(续 单位为毫米 类 型 定位切口代号" 环槽宽度 定位销直径 定位销的长度(参考 1.5 2.0 NE2 2.5 侧面防转 3.o 8,l0 2.5 NE3 2.5 3.0 NH 1.5 内圆面防转 NH2 6.8 NH3 2.5 定位切口代号参见GB/T1149.1内燃机活塞环通用规则 耐磨镶圈 4 13 耐磨镶圈与铝活塞本体的粘结面积率非增压发动机应不小于85%,增压发动机应不小 4.13.1 于93% 4.13.2耐磨镶圈与铝活塞本体粘结界面单个缺陷长度;非增压发动机应不大于圆周长的10%,增压 发动机应不大于圆周长的5% 4.13.3耐磨镶圈与铝活塞本体粘结处两个缺陷之间的间距:必须不小于圆周长的9% 4.13.4耐磨镶圈与铝活塞本体粘结处上下侧面缺陷的重叠度;非增压发动机应不大于圆周长的4%， 增压发动机应不大于圆周长的1% 4.13.5镶圈活塞加工完毕后,耐磨镶圈环岸的实际宽度应不小于基本宽度的0.6倍,且最小不得小于 0.8mm 注，耐磨镶圈环岸的基本宽度等于耐磨镶圈的全宽减去环槽宽度,再除以2. 4.13.6耐磨镶圈在镶圈活塞上相对于活塞中心线的倾斜度不大于0.38mm 4.14内冷油腔 mm;D>150mm 4.14.1内冷油腔中心线相对于活塞中心线的位置度要求;D<150mm,不大于2 不大于42.5mm 4.14.2内冷油腔上下位置的偏移要求;D<150mm,不大于士1mm;D>150mm,不大于士1.2mm. 4.15清洁度 活塞清洁度包括杂质总量和颗粒度 颗粒度值取颗粒任一投影形状的最大对角长度 4.15.1汽油机用活塞 清洁度见表15 表15 直径范围/mm1 70 >7090 >90 杂质总量/mg .2 1.5 2.0 颗粒度/mm 0.4 柴油机用活塞 4.15.2 清洁度见表16
GB/T1148一2010 表16 直径范围/mm 100 >100130 >130160 >160 杂质总量/mg 10 无内冷 颗粒度/mmm 0.5 整体铝 活塞 12 杂质总量/mg 内冷 颗粒度/mm1 0.6 4.16表面处理 16.1采用硬质阳极氧化处理的活塞,顶面氧化膜厚度为0.04mm~0.08mm,环槽氧化膜厚度为 N 0.01mm士0.003mm. 4.16.2活塞裙部采用石墨化处理时,石墨层厚度为0.015mm士0.005mm. 4.16.3活塞采用镀锡处理时,镀锡层厚度为0.001mm0.002mm 4.17维修用活塞 维修用配件活塞外圆尺寸应加大,规格为;十0.25mm、十0.50mm、+0.75mm、十1.00 tmm、 十1.25mm五种 检验方法 5.1抗拉强度 供检验活塞高温,常温抗拉强度的试样,应在销孔至顶面之间截取,若尺寸不够,允许在头部横向截 取 如头部尺寸不够,可以用与活塞同样材料、同样铸造工艺及同样热处理的金属试棒,取所测得值的 0.8倍,应符合本标准表2规定 试样按GB/T228制备,高温抗拉强度必须加热至300C士5C后保 温0.5h测定 5.2硬度 硬度的测定部位应在活塞顶面上环槽底圆与内壁之间的实心部位测定 测定点应沿销孔轴线方向 测两点,垂直于销孔轴线方向测一点,共测三点,并算出硬度差 5.3体积稳定性 在活塞环岸部选择一横截面,在销孔轴线方向和垂直销孔轴线方向测量其外径尺寸 再将活塞加 热到250C士5C,保温5h,自然冷却到室温后,在加热前相同的测量点上重新测出二个方向直径各自 的变化量,并算出百分比 金相组织 金相组织按JBT6289或其他有关标准规定的方法进行检验 5.5销孔直径 销孔直径测量见图4 图4 5.6形位公差 5.6.1测量环槽上、下两侧面各素线对裙部轴线的垂直度,以精加工裙部外圆的定位基准作测量基准 见图5,在对称方向测两处,取其平均值 10
GB/T1148一2010 它些 b 图5 5.6.2测量环槽上、下两侧面对裙部轴线的端面圆跳动,以精加工裙部外圆的定位基准作测量基准,被 测活塞应旋转一周,见图6 工打 图6 5.6.3环槽下侧面的平面度测量方法见图7 首先将活塞环槽下侧面调平,将活塞支承在平板上,调 整被测环槽表面最远三点,使其与平板等高 按一定的布点测量被测环槽表面 图7 5.6.4测量头部外圆、环岸外圆对裙部轴线的同轴度及环槽底圆对裙部轴线的径向圆跳动,以精加工 裙部外圆的定位基准作测量基准,被测活塞应旋转一周,见图8 11
GB/1148一2010 图8 5.6.5裙部内表面轴线对裙部外表面轴线的同轴度的测量方法,在裙部通过轴线的对称处,以其壁厚 差的最大值作为同轴度 5.6.6销孔轴线对裙部轴线的位置度测量方法见图9,相反方向重复一次 图9 销孔轴线对裙部轴线的垂直度测量方法见图10,相反方向重复一次 5.6.7 图10 5.6.8销孔圆柱度的测量按GB/T1958一2004表A.5中代号1-1或2-1检测方法规定 5.6.9销孔轴线直线度的测量按GB/T1958-200表A.2中代号3-1或5-1检测方法规定 5.6.10挡圈槽底圆对销孔轴线的圆跳动测量见图11 12
GB/T1148一2010 裙部椭圆长轴与销孔轴线的偏移选用适用于活塞裙部椭圆型线测量的圆度仪进行测量 5.6.11 5.7耐磨镶圈 耐磨镶圈的技术要求按GJB1580A规定采用超声波检验,或将活塞沿直径方向剖开检验 5.8内冷油腔 内冷油腔的技术要求按GJB1580A规定采用超声波检验,或将活塞沿直径方向剖开检验 5.9清洁度 清洁度测量按GB/T3821规定 5.10表面处理层厚度 5.10.1硬质阳极氧化膜和石墨层厚度采用涡流厚度仪测量,按GB/T4957规定 5.10.2镀锡膜厚度采用y射线厚度计测量 钱 当生产企业不具备以上测量条件时,表面处理层厚度可用金相显微镜检验 验收规则 6.1铝活塞产品须经制造厂的质量检验部门按产品图样和有关技术文件检验合格后方能出厂 需方抽验产品质量时,按GB/T2828.1的规定进行,检验项目,组批原则、抽样方案、判定与复验 规则由供需双方商定 标志、包装、运输、贮存 标志 在每个产品上应标明: a)制造厂名称代号或商标; b) 分组尺寸代号和维修尺寸; e)质量或质量分组代号; d 出厂序号或制造日期 标志应具永久性,标志部位、尺寸和方法按产品图样规定,应注意不使产品受到损伤而影响使用 7.1.2包装盒上应标明 a)制造厂名称,商标和地址; b) 产品名称、型号及零件号 e)分组尺寸代号; 维修尺寸代号; d) 质量或质量分组代号; e f 数量 g)执行标准号 质量认证标志; h 年 包装日期 月 13
GB/T1148一2010 7.1.3包装箱外部应标明: a)商品分类图示标志; b 制造厂名称和地址; 产品名称,型号及尺寸代号和质量代号 c d 数量; 总质量及外形尺寸; 执行标准号; 质量认证标志; g h 收货单位及地址; iD “小心轻放",“防潮"及“防压"等标记 i 出厂日期 年 月 7.2 包装 每件话塞在包装前必须清洁,并作防蚀处理,用结实不透水的包裹材料包装后再装人包装盒内 7.2.1 每一包装盒内应装人同一机型.同一尺寸组,同一质量组的活塞 每只包装盒内应附有制道厂技术检脸深门检验员签靠的产品合格证 7.2.2 7.2.3装有活塞的包装盒,必须装人有防蚀措施的包装箱内,并保证在正常运输中不致损伤 箱子总 质量应不大于50kg 7.3运输 在运输过程中,要防硫碰、防雨,防潮 贮存 气门应存放在通风和干燥的仓库内 在正常情况下,自出厂之日起,制造厂应保证产品在12个月 内不致腐蚀 7.5其他 包装、运输、贮存也可由供需双方商定 14