T-CCCM 3-2023 摩托车和轻便摩托车发动机铸造铝活塞技术条件

ICS43.140CCST81团体标准T/CCCM3—2023摩托车和轻便摩托车发动机铸造铝活塞技术条件Technicalspecificationsofenginecastingaluminiupistonformotorcyclesandmopeds2023-10-09发布2023-10-10实施中国摩托车商会发布出版ⅠT/CCCM3—2023前言 Ⅲ1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14活塞各部位名称 25技术要求 35.1通则 35.2材料 35.3尺寸公差 45.4几何公差 45.5加工表面粗糙度 55.6铸造质量 65.7成品活塞质量差 65.8活塞头部容积 75.9挡圈槽 75.10裙部刀纹 85.11活塞标识 85.12表面处理 85.13维修用活塞 86检验方法 86.1抗拉强度测量 86.2硬度测量 96.3体积稳定性测量 96.4金相组织 96.5销孔直径测量 96.6几何公差检测 96.7裙部刀纹检测 12附录A(规范性)活塞缺陷测量 13A.1概述 13A.2相关工具 13A.3活塞切割 13A.4缺陷观察与测量 14附录B(规范性)活塞头部容积测量 16ⅡT/CCCM3—2023B.1概述 16B.2测量工具 16B.3检验方法 16附录C(资料性)示意图符号及说明 18ⅢT/CCCM3—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国摩托车商会提出并归口。本文件起草单位:五羊-本田摩托(广州)有限公司、山东振挺精工活塞有限公司、福建华威钜全精工科技有限公司。本文件主要起草人:左支柳、罗先阳、张文、陈秀玉。1T/CCCM3—2023摩托车和轻便摩托车发动机铸造铝活塞技术条件1范围本文件规定了摩托车和轻便摩托车发动机铸造铝活塞技术要求和检验方法。本文件适用于摩托车和轻便摩托车发动机铸造铝活塞(以下简称“活塞”)。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法GB/T893孔用弹性挡圈GB/T895.1孔用钢丝挡圈GB/T1958—2017产品几何技术规范(GPS)几何公差检测与验证JB/T6289内燃机铸造铝活塞金相检验3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。体积稳定性stabilityofvolume活塞在高温下长期使用时,其外形尺寸保持稳定的程度。注:其评定标准用加热前、后活塞直径线性变化率表示。3.2裙部外圆控制点controlpointofpistonskirt控制活塞裙部直径尺寸的点位。3.3矩形环槽rectangularringgroove环槽剖切面是矩形的环槽。3.4头部容积capacityofhead活塞G面以上容积。3.5G面surfaceG第一环槽上平面。2T/CCCM3—20233.6活塞公称直径nominaldiameterofpistonD活塞裙部外圆控制点直径按四舍五入圆整后得到的直径。4活塞各部位名称活塞各部位名称按表1、图1执行。表1活塞各部位名称图中编号名称图中编号名称1火力岸(第1环岸)21销座上方2环槽部22销座下方3裙部23挡圈槽4火力岸外圆23a挡圈槽距离5环岸外圆顺序从上至下第2、第3、……23b挡圈槽底圆6环槽底圆槽序从上至下第1、第2、……23c挡圈槽宽度7顶面24销座斜度8环岸(从上至下第1、第2、……)25销座内端面中心距离9面窗26气门坑10裙部轴线27储油槽11止口端面28积气槽1229油孔13销孔轴线对裙部轴线的偏移30减压腔14回油盲孔31销座油孔15压缩高32横槽孔16总高33横槽17环槽(从上至下第1、第2、……)34档圈槽缺口17a环槽上侧面35裙部缺口17b环槽下侧面36肋18燃烧室3738减重腔G面19销孔20销孔轴线——3T/CCCM3—2023图1活塞各部位编号5技术要求5.1通则产品按企业技术文件要求制造。如无特殊说明,尺寸公差、几何公差的要求均为表面处理以前的要求,其他情况应明确说明。5.2材料5.2.1材料类型活塞本体材料为铸造铝合金。4T/CCCM3—20235.2.2力学性能和体积稳定性活塞抗拉强度、硬度和体积稳定性应符合表2规定,但同批活塞,其硬度差应不大于15个洛氏硬度单位,同一只活塞硬度差不大于6个洛氏硬度单位。抗拉强度、硬度和体积稳定性检验方法按6.1、6.2、6.3执行。表2常用铸造铝合金材料力学性能和体积稳定性材料分类抗拉强度MPa硬度HRB体积稳定性%常温300℃共晶铝硅合金≥196≥6960~80≤0.03过共晶铝硅合金≥196≥8360~75≤0.025.2.3金相组织活塞的金相组织应符合JB/T6289的规定,检验方法按6.4执行。5.3尺寸公差5.3.1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的规定。表3环岸外圆、裙部外圆控制点、环槽底圆尺寸公差要求单位为毫米活塞公称直径D环岸外圆裙部外圆控制点环槽底圆第1环岸第2环岸其他环岸D≤600.050.050.10.020.260<D≤1000.050.050.20.035.3.2如按裙部外圆尺寸需分组,应按活塞裙部外圆控制点直径尺寸分组,裙部直径公差小于0.02mm的可不分组。5.3.3如按销孔直径尺寸需分组,应按销孔直径尺寸分组,销孔直径公差小于0.006mm的可不分组。销孔直径检验方法按6.5执行。5.3.4压缩高度公差应符合以下规定:活塞公称直径D≤100mm时,压缩高度公差为0.2mm。5.3.5环槽宽度及公差应符合以下规定:—第一环槽、第二环槽宽度不大于0.8mm;—矩形环槽的宽度公差为0.02mm。5.3.6火力岸高度公差为0.2mm。5.4几何公差5.4.1环槽上、下两侧面对裙部轴线的垂直度为0.07/25。检验方法按6.6.1执行。5.4.2环槽上、下两侧面对裙部轴线的端面圆跳动为0.03mm。检验方法按6.6.2执行。5.4.3第1环槽上、下侧面和第3环槽上侧面的直线度应符合表4规定。检验方法按6.6.3执行。5T/CCCM3—2023表4活塞环槽直线度要求单位为毫米活塞公称直径D径向周向(任意30°)周向(360°)D≤1000.0050.0080.0155.4.4火力岸外圆、其余环岸外圆对裙部轴线的同轴度为φ0.06mm。检验方法按6.6.4执行。5.4.5环槽底圆对裙部轴线的径向圆跳动为0.2mm。检验方法按6.6.4执行。5.4.6裙部内表面轴线对裙部轴线的位置度应符合表5规定。检验方法按6.6.5执行。表5裙部内表面轴线对裙部轴线的位置度要求单位为毫米裙部壁厚δ位置度δ≤2φ0.352<δ≤3φ0.43<δ≤5φ0.5δ>5φ0.75.4.7销孔轴线相对裙部轴线且垂直于裙部轴线方向的位置度为φ0.2mm。检验方法按6.6.6执行。5.4.8销孔轴线如相对于活塞中心线左(或右)偏置,偏置量为0.5mm,公差为0.2mm。5.4.9销孔轴线对裙部轴线的垂直度为0.035/100。检测方法按6.6.7执行。5.4.10销孔圆度、圆柱度应符合表6规定。检测方法按6.6.8执行。表6销孔圆度、圆柱度要求单位为毫米销孔直径d圆度圆柱度(单孔)圆柱度(双孔)d≤300.0020.0025a0.00250.003a0.00450.0055ad>300.00250.003a0.0030.0035a0.0050.006aa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。5.4.11销孔轴线任意方向的直线度为φ0.003mm。检测方法按6.6.9执行。5.4.12挡圈槽底圆对销孔轴线的圆跳动为0.3mm。检验方法按6.6.10执行。5.4.13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。检测方法按6.6.11执行。表7椭圆长轴与销孔轴线的垂直偏移量要求活塞直径D/mm偏移量/(°)D≤100≤55.5加工表面粗糙度5.5.1外圆表面:MRRRa1~Ra5。6T/CCCM3—20235.5.2销孔表面:MRRRa0.63。5.5.3环槽上、下两侧面:MRRRa0.4;硬质阳极氧化处理后的环槽上、下两侧面:NMRRa2.2。5.5.4环槽底圆表面:MRRRa6.3。5.5.5其他加工表面:按产品图样要求执行。5.6铸造质量5.6.1外观质量活塞外观应光洁,不允许有裂纹,铸造面缺陷应满足表8的判定要求;加工面缺陷应满足表9的判定要求,检测方法按附录A执行。表8铸造面要求铸造面缺陷判定基准不能有V字形凹口光滑形状凹坑深度在0.5mm以内毛刺、分型面段差高度在0.5mm以内表9加工面要求加工面缺陷缺陷大小(主要长度)缺陷个数活塞销孔内面作动部位孔洞、氧化物混入—0其他部位孔洞、氧化物混入0.3mm~0.5mm10个以下大于0.5mm0注:在25mm×25mm区域范围内加工面缺陷满足本表要求,所有部位主要长度小于0.3mm不当作缺陷。5.6.2内部质量图A.3、图A.4所示断面,活塞内部孔洞和氧化物混入造成的不良,在25mm×25mm区域范围内应满足表10的要求,并且所有部位主要长度小于0.3mm不当作缺陷,检测按附录A执行。表10活塞内部缺陷判断部位缺陷大小缺陷个数活塞销孔内面作动部,上下加工面1mm以内(见图A.3)—0销孔惯性侧内侧口部(见图A.4)销孔上侧悬空部(见图A.4)其他部位0.3mm~0.5mm10个以下大于0.5mm05.7成品活塞质量差5.7.1单个成品活塞的实际质量与设计质量之差应符合表11规定。7T/CCCM3—2023表11单个活塞质量限值要求设计质量Mg实际质量与设计质量M之差质量差g占活塞设计质量的百分数%M≤100±2—100<M≤200±3—200<M≤400—±2.5M>400—±2注:设计质量M为图样规定的活塞质量,下同。5.7.2同一台摩托车发动机所用同一质量组活塞的质量差应符合表12规定。表12同一质量组活塞质量差限值要求单位为克设计质量M质量差M≤100≤4100<M≤200≤6M>200≤85.8活塞头部容积除非另有规定,活塞头部容积的允许偏差见表13,检测按附录B执行。表13活塞头部容积允许偏差单位为立方厘米活塞头部容积V允许偏差|V|≤20±0.320<|V|≤50±0.450<|V|≤100±0.65.9挡圈槽5.9.1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14,矩形截面挡圈槽尺寸按GB/T893、GB/T895.1执行。图2圆形截面挡圈槽示意图8T/CCCM3—2023表14圆形截面挡圈槽尺寸表单位为毫米销孔直径dCd1挡圈线径(参考)d2标准尺寸允许偏差标准尺寸允许偏差d≤14+0.20d+1.15d2+0.201.014<d≤181.31.218<d≤231.61.423<d≤271.81.65.9.2挡圈槽间距公差为0.3mm。5.10裙部刀纹活塞裙部加工时,刀纹间距和刀纹深度依据企业技术文件要求。检验方法按6.7执行。5.11活塞标识在活塞顶部或其他合适的位置,增加进排气方向安装标识、机种代码及其他必要的区分信息。5.12表面处理表面处理按企业技术文件要求执行。5.13维修用活塞维修用配件活塞外圆尺寸应加大,规格为:+0.25mm、+0.5mm、+0.75mm、+1mm、+1.25mm五种。6检验方法6.1抗拉强度测量供检验活塞高温、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,如图3所示。如头部尺寸不足以取样,可以用与活塞同样材料、同样铸造工艺及同样热处理的随炉铸件代替,取铸件测量值的0.8倍作为活塞测量值。试样应按GB/T228.1制备,高温抗拉强度应加热至(300±5)℃保温0.5h后测量。图3抗拉强度取样部位9T/CCCM3—20236.2硬度测量硬度采用洛氏硬度测量,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。6.3体积稳定性测量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。再将活塞加热至(250±5)℃,保温5h,自然冷却至加热前温度,在加热前相应的测量点上重新测出两个方向直径各自的变化量,取两个变化量的平均值并算出百分比。6.4金相组织金相组织按JB/T6289规定的方法进行检验。6.5销孔直径测量销孔直径测量见图4。图4销孔直径测量示意图注:图中符号说明见附录C,下同。6.6几何公差检测6.6.1环槽上、下两侧面对裙部轴线垂直度的测量,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。a)b)图5环槽侧面与裙部轴线垂直度测量示意图10T/CCCM3—20236.6.2环槽上、下两侧面对裙部轴线位置度的测量,以精加工裙部外圆的定位基准作测量基准,被测活塞旋转一周,见图6。图6环槽上、下两侧面对裙部轴线的位置度测量示意图6.6.3第1环槽上、下侧面和第3环槽上侧面直线度的测量,周向直线度用圆度仪测量,径向直线度用轮廓仪测量。6.6.4测量头部外圆、环岸外圆、环槽底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7。图7外圆、环槽底圆的同轴度和圆跳动测量示意图6.6.5裙部内表面轴线对裙部轴线位置度的测量,在裙部通过轴线的对称处,以其壁厚差的最大值作为位置度。6.6.6销孔轴线对裙部轴线的位置度测量方法见图8,相反方向重复一次。11T/CCCM3—2023图8销孔轴线对裙部轴线的位置度测量示意图6.6.7销孔轴线对裙部轴线的垂直度测量方法见图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示意图6.6.8销孔圆度和圆柱度的测量,销孔圆度的测量按GB/T1958—2017中表C.4执行。销孔圆柱度的测量按GB/T1958—2017中表C.5执行。6.6.9销孔轴线任意方向直线度的测量,检验方法按GB/T1958—2017中表C.2执行。6.6.10挡圈槽底圆对销孔轴线的圆跳动测量见图10。图10挡圈槽底圆对销孔轴线的圆跳动测量示意图椭圆长轴与销孔轴线垂直偏移量的测量,选用适用于活塞裙部椭圆型线测量的圆度仪进行测量。12T/CCCM3—20236.7裙部刀纹检测采用轮廓仪测量裙部刀纹的间距和深度。见图11所示锯齿形刀纹或波浪形刀纹,间距为S,深度为H。图11裙部刀纹13T/CCCM3—2023附录A(规范性)活塞缺陷测量A.1概述观察与检测活塞外观质量和内部铸造缺陷大小,以保障活塞的强度和可靠性。A.2相关工具工具。A.3活塞切割利用线切割设备,按图A.1、图A.2所示沿A-A、B-B、C-C方向剖切活塞,剖切面处有毛刺或不平整,可用400目砂纸打磨光滑,便于内部缺陷观察与测量。单位为毫米图A.1切断位置14T/CCCM3—2023单位为毫米图A.2A-AA.4缺陷观察与测量A.4.1铸造面质量目视或放大镜观察活塞表面,判断铸造面外观是否光洁,是否有裂纹,是否有冷隔、缺肉、凹陷、浇铸不足,是否有毛刺、分型面段差。利用深度测量仪检测凹坑深度和毛刺、分型面段差高度。A.4.2加工面质量目视或放大镜观察活塞销孔内面作动部位是否有缺陷,活塞边、角、环槽上下面是否有缺陷,以及其他部位是否有缺陷。其他部位如有缺陷,可用卡规测量缺陷直径大小。A.4.3内部铸造质量按图A.3、图A.4所示部位,目视或放大镜观察活塞销孔内面作动部位,上、下加工面1mm以内是否有缺陷;销孔惯性侧内侧口部是否有缺陷;销孔上侧悬空部是否有缺陷;剖切面其他部位如有缺陷,用卡规测量缺陷直径大小。图A.3A-A15T/CCCM3—2023图A.4B-BC-CA.4.4缺陷形式和测量缺陷形式和测量方法如表A.1所示,如果两个缺陷间隔不足0.1mm,应当作一个缺陷测量尺寸。表A.1缺陷尺寸测量方法区分情况椭圆形连续形菱形弯钩形多处紧邻形举例针孔洞氧化物混入氧化物混入针孔测量方法主要长度包含范围内的直径16T/CCCM3—2023附录B(规范性)活塞头部容积测量B.1概述检测活塞头