專利名稱：一種摩擦焊鍛鋼活塞的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種摩擦焊鍛鋼活塞的加工方法，適合于大馬力高負(fù)荷車用和船用發(fā)動(dòng)機(jī)鋼活塞。
背景技術(shù)：
為了適應(yīng)實(shí)現(xiàn)歐V、歐VI排放發(fā)動(dòng)機(jī)爆發(fā)壓力提升至20MPa以上的需求，而傳統(tǒng)鋁活塞已經(jīng)達(dá)到使用極限，必須使用鋼活塞。如圖1所示是現(xiàn)有的摩擦焊鍛鋼活塞，分為鋼質(zhì)活塞頭部I與鋼質(zhì)活塞裙部2，通過摩擦焊接方式將鋼質(zhì)活塞頭I與鋼質(zhì)活塞裙2組合起來，從而形成活塞的內(nèi)冷油道4，是目前全鋼活塞的通用方法，但是該工藝方法使得摩擦焊縫的翻邊4占用了冷卻油道的大量空間。冷卻油道內(nèi)的摩擦焊翻邊,將導(dǎo)致如下嚴(yán)重的問題:(I)降低工作時(shí)冷卻油在內(nèi)腔的流動(dòng)性，從而降低冷卻效果，增大發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)活塞燒頂破裂風(fēng)險(xiǎn)；(2)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，內(nèi)翻邊在高壓油的沖擊下脫落，形成硬質(zhì)顆粒，將磨損發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸等關(guān)鍵部位，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，排放惡化。

發(fā)明內(nèi)容
為了避免摩擦焊縫的翻邊擠占了冷卻油道的大量空間，本發(fā)明提出一種摩擦焊鍛鋼活塞的加工方法.本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種摩擦焊鍛鋼活塞的加工方法，具體步驟如下:(1)、首先將鋼活塞分為活塞頭部和活塞裙部，活塞頭部和活塞裙部分別進(jìn)行機(jī)械加工至半成品，其中活塞頭部及活塞裙部上的內(nèi)冷油道形狀和進(jìn)出油口加工至成品尺寸，高度方向留1.5至4mm的余量，在活塞頭部與活塞裙部焊接面處位于內(nèi)冷油道一側(cè)預(yù)留有間隙；(2)、然后，將活塞頭部和活塞裙部摩擦焊接為一體，摩擦焊縫的翻邊正好將空隙填充，然后再對(duì)活塞進(jìn)行其余加工。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的生產(chǎn)效率高、方法簡(jiǎn)單，成形后的內(nèi)冷油道尺寸精度高、內(nèi)冷油道處活塞基體的強(qiáng)度高。摩擦焊接后可避免在冷卻油道內(nèi)側(cè)產(chǎn)生翻邊，不會(huì)影響冷卻油對(duì)活塞頂部的冷卻效果；該結(jié)構(gòu)內(nèi)部無翻邊可減輕活塞重量，減輕連桿機(jī)構(gòu)的負(fù)荷；由于該結(jié)構(gòu)使冷卻油道內(nèi)翻邊被崁住，避免了內(nèi)翻邊被冷卻油沖刷而脫落而形成硬質(zhì)顆粒、導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)劃缸等風(fēng)險(xiǎn)。


圖1是現(xiàn)有摩擦焊鍛鋼活塞的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明焊接前加工示意圖。圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖((摩擦焊接后)。圖4是預(yù)留間隙詳解圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例:一種摩擦焊鍛鋼活塞的加工方法，具體步驟如下:(I)、如圖2所示，首先將鋼活塞分為活塞頭部I和活塞裙部2，活塞頭部和活塞裙部分別進(jìn)行機(jī)械加工至半成品，其中活塞頭部及活塞裙部上的內(nèi)冷油道形狀和進(jìn)出油口加工至成品尺寸，高度方向留1.5至4mm的余量，在活塞頭部與活塞裙部焊接面處位于內(nèi)冷油道一側(cè)預(yù)留有間隙5 ；
(2)、然后，如圖3所示，將活塞頭部I和活塞裙部2摩擦焊接為一體，摩擦焊縫的翻邊6正好將空隙填充，然后再對(duì)活塞進(jìn)行其余加工。如圖4所示，預(yù)留間隙的高H和寬度W，根據(jù)焊接面寬度D以及摩擦焊接時(shí)的頂鍛行程L可以確定:
W=L (L 為 2 5mm)，H=D*2L/10 (D 為 3 20mm 之間適用)。
權(quán)利要求
1.一種摩擦焊鍛鋼活塞的加工方法，具體步驟如下:(I)、首先將鋼活塞分為活塞頭部和活塞裙部，活塞頭部和活塞裙部分別進(jìn)行機(jī)械加工至半成品，其中活塞頭部及活塞裙部上的內(nèi)冷油道形狀和進(jìn)出油口加工至成品尺寸，高度方向留1.5至4mm的余量，在活塞頭部與活塞裙部焊接面處位于內(nèi)冷油道一側(cè)預(yù)留有間隙；(2)、然后，將活塞頭部和活塞裙部摩擦焊接為一體，摩擦焊縫的翻邊正好將空隙填充，然后再對(duì)活塞進(jìn)行其余加工。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種摩擦焊鍛鋼活塞的加工方法，具體步驟如下(1)將鋼活塞分為活塞頭部和活塞裙部，活塞頭部和活塞裙部分別進(jìn)行機(jī)械加工至半成品，其中活塞頭部及活塞裙部上的內(nèi)冷油道形狀和進(jìn)出油口加工至成品尺寸，高度方向留1.5至4mm的余量,在活塞頭部與活塞裙部焊接面處位于內(nèi)冷油道一側(cè)預(yù)留有間隙；(2)將活塞頭部和活塞裙部摩擦焊接為一體，摩擦焊縫的翻邊正好將空隙填充，然后再對(duì)活塞進(jìn)行其余加工。本發(fā)明可避免在冷卻油道內(nèi)側(cè)產(chǎn)生翻邊，不會(huì)影響冷卻油對(duì)活塞頂部的冷卻效果；內(nèi)冷油道內(nèi)部無翻邊，可減輕活塞重量，減輕連桿機(jī)構(gòu)的負(fù)荷；由于翻邊被崁住，避免了內(nèi)翻邊被冷卻油沖刷而脫落而形成硬質(zhì)顆粒、導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)劃缸等風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)F02F3/00GK103174537SQ20131010651
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者岳濟(jì), 曹杰, 姜龍軍, 王世偉 申請(qǐng)人:東風(fēng)活塞軸瓦有限公司