專利名稱：焊接式鍛鋼整體活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，尤其是一種鍛鋼活塞。
背景技術(shù)：
目前，載重汽車、工程機(jī)械、鐵路機(jī)車以及船用的發(fā)動(dòng)機(jī)都在向大功率、高負(fù)荷方向發(fā)展，強(qiáng)化程度不斷提高，排放要求越來越嚴(yán)格。鋁質(zhì)活塞雖然有重量輕的優(yōu)點(diǎn)，但已逐漸不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)高功率、高強(qiáng)化、低排放的要求。為滿足這一要求，有人設(shè)計(jì)出一種鉸接擺體式結(jié)構(gòu)的活塞，即活塞頭部與裙部分開加工制造，通過活塞銷連接起來，活塞頭部采用鑄鐵或鍛鋼材料，裙部采用鋁材料制造。這種活塞因?yàn)轭^部與裙部分開制造，增加了加工成本，并且難以形成封閉的冷卻油腔，活塞冷卻效果差，因?yàn)樾枰L的活塞銷進(jìn)行連接，總體重量也有所增加。公開號(hào)CN1610601A的中國專利申請(qǐng)公開了一種制造一體式活塞的方法。該方法將活塞毛坯一體式鍛造，內(nèi)冷油腔用一個(gè)環(huán)蓋與頭部加工出的環(huán)形腔槽組成封閉油腔?；钊鞯腻懺?、封閉油腔的形成工藝復(fù)雜，活塞的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種焊接式鍛鋼整體活塞，以簡化活塞毛坯加工工藝，提高活塞整體結(jié)構(gòu)的剛度。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，焊接式鍛鋼整體活塞，它有鍛造成的頭部和鍛造成的裙部，頭部與裙部焊接固定成活塞本體，環(huán)槽與燃燒室之間的活塞本體上有冷卻油腔，冷卻油腔通過進(jìn)出油孔與活塞本體內(nèi)腔相通，環(huán)槽下方的裙部上有環(huán)形槽。
采用上述結(jié)構(gòu)的焊接式鍛鋼整體活塞，由于活塞的頭部與裙部是分別鍛造后焊接在一起的，與整體鍛造的活塞相比工藝性好，尤其是活塞毛坯的鍛造、封閉冷卻油腔的形成工藝簡化，加工簡單，毛坯的殘余應(yīng)力小。由于通過焊接形成封閉冷卻油腔，使活塞整體結(jié)構(gòu)剛度增加，特別是環(huán)槽部位熱態(tài)下變形較小。在活塞裙部上方的環(huán)形槽，在長軸方向上與活塞內(nèi)腔相通，不僅減輕了活塞本體的重量，而且有利于油環(huán)槽部位機(jī)油回油，同時(shí)增加了裙部柔性，有利于配缸間隙的減小和機(jī)油油耗的降低。這種活塞能代替鋁質(zhì)活塞以及鉸接結(jié)構(gòu)的活塞，在具有較輕的重量的同時(shí)，又具有更高的強(qiáng)度，滿足了高負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化要求。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的主視剖面圖。
圖2是圖1的左視剖面圖。
圖3是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
圖4是頭部毛坯粗加工后的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5是裙部毛坯粗加工后的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例說明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和制造方法。
如附圖所示，本實(shí)用新型之焊接式鍛鋼整體活塞，它有鍛造成的頭部(1)和鍛造成的裙部(6)，頭部與裙部焊接固定成活塞本體，環(huán)槽(9)與燃燒室(2)之間的活塞本體上有冷卻油腔(3)，冷卻油腔通過進(jìn)出油孔(8)與活塞本體內(nèi)腔相通，環(huán)槽下方的裙部上有環(huán)形槽(7)。
所述的頭部(1)與裙部(6)通過燃燒室下方的焊接面(4)、兩相鄰環(huán)槽中間的焊接面(10)焊接在一起，兩相鄰環(huán)槽中間的焊接面(10)高于燃燒室下方的焊接面(4)。
本實(shí)用新型之焊接式鍛鋼整體活塞的生產(chǎn)步驟及方法是，分別鍛造出活塞的頭部、裙部毛坯；分別對(duì)頭部毛坯及裙部毛坯進(jìn)行熱處理；分別對(duì)活塞頭部毛坯及裙部毛坯進(jìn)行粗加工，加工出內(nèi)腔、內(nèi)冷油腔及焊接端面，從而加工出如圖4所示的頭部毛坯(11)、圖5所示的裙部毛坯(12)；將頭部毛坯與裙部毛坯通過摩擦焊接在一起；分別加工出活塞的環(huán)形槽(7)、燃燒室(2)、環(huán)槽(9)、銷孔(5)、外圓及進(jìn)出油孔(8)等部位；對(duì)活塞表面進(jìn)行磷化或石墨化處理。
活塞頭部、裙部由可鍛造的調(diào)質(zhì)鋼或非調(diào)質(zhì)鋼鍛造制成。
如需避讓發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上安裝的噴油嘴，在活塞裙部下端，可設(shè)計(jì)一缺口，以防止活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)與噴油嘴干涉。
本實(shí)用新型的附圖僅表示了其一種實(shí)施例，具體形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸可以在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的情況下，做出變化和調(diào)整。
權(quán)利要求1.焊接式鍛鋼整體活塞，其特征在于，它有鍛造成的頭部(1)和鍛造成的裙部(6)，頭部與裙部焊接固定成活塞本體，環(huán)槽(9)與燃燒室(2)之間的活塞本體上有冷卻油腔(3)，冷卻油腔通過進(jìn)出油孔(8)與活塞本體內(nèi)腔相通，環(huán)槽下方的裙部上有環(huán)形槽(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的焊接式鍛鋼整體活塞，其特征在于，所述的頭部(1)與裙部(6)通過燃燒室下方的焊接面(4)、兩相鄰環(huán)槽中間的焊接面(10)焊接在一起，兩相鄰環(huán)槽中間的焊接面(10)高于燃燒室下方的焊接面(4)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種焊接式鍛鋼整體活塞，屬于一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，它有鍛造成的頭部和鍛造成的裙部，頭部與裙部焊接固定成活塞本體，環(huán)槽與燃燒室之間的活塞本體上有冷卻油腔，冷卻油腔通過進(jìn)出油孔與活塞本體內(nèi)腔相通，環(huán)槽下方的裙部上有環(huán)形槽，這種活塞與整體鍛造的活塞相比工藝性好，尤其是活塞毛坯的鍛造、封閉冷卻油腔的形成工藝簡化，加工簡單，毛坯的殘余應(yīng)力小，由于通過焊接形成封閉冷卻油腔，使活塞整體結(jié)構(gòu)剛度增加，在活塞裙部上方的環(huán)形槽，在長軸方向上與活塞內(nèi)腔相通，不僅減輕了活塞本體的重量，而且有利于油環(huán)槽部位機(jī)油回油，同時(shí)增加了裙部柔性，有利于配缸間隙的減小和機(jī)油油耗的降低。
文檔編號(hào)F02F3/22GK2851607SQ20052008766
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月8日
發(fā)明者林風(fēng)華, 馬學(xué)軍, 張國華, 王洪民, 朱俊奎, 王麗霞, 高占雨, 張樹山 申請(qǐng)人:山東濱州渤?；钊煞萦邢薰?br>