用于制造冷卻通道活塞的方法
【專利摘要】用于制造內(nèi)燃機用的冷卻通道活塞(2)的方法，所述冷卻通道活塞在其活塞底中具有冷卻通道(5)，其中，提供活塞坯(1)并且以鍛造方法、輥壓方法或者類似方法在活塞坯(1)上形成突出于稍后的冷卻通道活塞(2)的外徑的凸緣(K)，并且為了形成冷卻通道(5)將徑向環(huán)繞的凹槽(A)引入到活塞坯(1)中，其特征在于，所述徑向環(huán)繞的凹槽(A)以鍛造方法、輥壓方法或者類似方法引入到活塞坯(1)中并且在下一個方法步驟中通過使凸緣(K)變形而與環(huán)繞的凹槽(A)相配合地形成冷卻通道。
【專利說明】用于制造冷卻通道活塞的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造冷卻通道活塞的方法以及一種按照所述方法制造的用于內(nèi)燃機的冷卻通道活塞。
【背景技術】
[0002]由EP I 452 250 A2已知，活塞坯至少部分地、優(yōu)選整個地以鍛造方法制造。在此，活塞的功能元件如活塞底、活塞裙、活塞銷座、活塞孔和類似物引入到活塞坯中。
[0003]在現(xiàn)有技術中，在耐火鈍邊(Feuersteg)的區(qū)域中(該耐火鈍邊在活塞制成時存在)，大致在第一槽的高度上同樣以鍛造方法制造環(huán)繞的凸肩。所述凸肩的幾何形狀在此這樣選擇，使得提供充足的材料來閉鎖還要引入的凹槽，該凹槽形成稍后的冷卻通道。在凸肩的上部或者下部，通過切削加工將具有凹槽的上和下頂點半徑及內(nèi)壁的凹槽加工到活塞坯中并且使所述凸肩置于如下形狀，該形狀適合于在使經(jīng)加工的凸肩變形之后閉鎖凹槽。
[0004]在此，缺點在于，以通過切削加工來引入凹槽削弱了本身足夠堅固的以鍛造方法所達到的結(jié)構(gòu)。此外，通過切削加工損失活塞坯的材料，這對制造成本產(chǎn)生負面影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]因此，本發(fā)明的任務在于，改善一種相應的方法和一種按此制造的冷卻通道活塞。
[0006]本發(fā)明規(guī)定，所述活塞坯一如既往、如在現(xiàn)有技術中已知的那樣與其功能元件至少部分地、優(yōu)選完全地以鍛造方法制造。通過所述鍛造方法達到如下的材料結(jié)構(gòu)，該材料結(jié)構(gòu)滿足用于在內(nèi)燃機中運行的現(xiàn)代的冷卻通道活塞的要求。
[0007]現(xiàn)在按照本發(fā)明地規(guī)定，凹槽不僅通過切削加工引入到活塞坯中，而且所述凹槽同樣以鍛造方法或者可相比擬的方法(如例如輥壓方法、沖壓或者類似方法)來引入。由此產(chǎn)生至少明顯地減少的廢料量，這導致相應的耗費減少，因為這些強烈減少的廢料量必須被最高地回收利用。此外，優(yōu)點在于，所述方法這樣實施，使得利用或者通過將凹槽引入到活塞坯中優(yōu)選同時也產(chǎn)生可變形的徑向環(huán)繞的凸肩。在制造這樣的活塞坯之后，可以使這樣產(chǎn)生的徑向環(huán)繞的并且伸出于活塞坯的外徑的凸肩或者凸緣如此變形，使得該凸肩或者凸緣閉鎖凹槽，其中，由此產(chǎn)生設置在活塞底中的冷卻通道。因為至少很大程度地省去用于制造徑向環(huán)繞的凹槽(該凹槽形成稍后的冷卻通道)的切削加工，則也以有利的方式保持以鍛造方法達到的材料結(jié)構(gòu)并且恰好不如在現(xiàn)有技術中那樣通過切削加工削弱所述材料結(jié)構(gòu)。
[0008]可以以鍛造方法、輥壓方法或者類似方法在所述活塞坯上形成突出于稍后的冷卻通道活塞的外徑的凸緣。
[0009]所述凸緣的變形可以以鍛造方法、輥壓方法、校準方法或者類似方法進行。
[0010]以下提及例如用于制造按照本發(fā)明的冷卻通道活塞的最重要的方法步驟。
[0011]-在無側(cè)凹的情況下制造一件式的冷卻通道活塞鍛造坯；
[0012]-產(chǎn)生突出于稍后的冷卻通道活塞的直徑的凸緣，優(yōu)選在同一個方法步驟中產(chǎn)生用于形成稍后的冷卻通道的凹槽；
[0013]-備選地，在單獨的方法步驟中產(chǎn)生凹槽；
[0014]-通過使用于形成冷卻通道的凸緣變形來閉鎖凹槽；
[0015]-引入環(huán)形槽以及使耐火鈍邊一體成型。
[0016]在按照本發(fā)明的方法的另一種實施方案中，所述用于稍后構(gòu)成冷卻通道的凹槽以鍛造方法、輥壓方法或者類似方法引入到活塞坯中，而由此無需同時構(gòu)成凸緣。
[0017]在實施按照本發(fā)明的方法時，所述凸緣的位置構(gòu)造成與頂齊平或者與桿上邊緣齊平的。
[0018]環(huán)形槽，特別是用于容納活塞環(huán)的環(huán)形槽可以設置在已變形的凸緣上和/或設置在活塞基體上。
[0019]所述環(huán)形槽以及至少一個耐火鈍邊可以在使用于形成冷卻通道的凸緣變形時或者在閉鎖冷卻通道時構(gòu)成。同樣可想到的是，在構(gòu)成為凸緣時已經(jīng)規(guī)定槽的制造。
[0020]在構(gòu)成冷卻通道之后，所述環(huán)形槽以及所述至少一個耐火鈍邊可以借助于車削方法或者類似方法由冷卻通道活塞鍛造坯加工出。
[0021]所述冷卻通道的幾何形狀的產(chǎn)生至少部分地、然而優(yōu)選完全地在閉鎖冷卻通道之前進行。用于產(chǎn)生凹槽和用于閉鎖形成冷卻通道用的凹槽的適合的方法例如是鍛造、輥制、輥軋、輥壓或者可相比擬的適合的方法。
[0022]以鍛造方法制造的活塞具有比以鑄造方法制造的活塞更高的強度，所述按照本發(fā)明的方法也在稍后的冷卻通道的區(qū)域中保持所述優(yōu)點。如由現(xiàn)有技術已知的切削方法導致在材料結(jié)構(gòu)中的改變并且因此導致在加工區(qū)域中的削弱，這按照本發(fā)明被避免或者最小化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1示出冷卻通道活塞鍛造坯的示意圖；
[0024]圖2示出冷卻通道活塞鍛造坯在引入凹槽并且同時構(gòu)成凸緣之后的示意圖；
[0025]圖3示出冷卻通道活塞鍛造坯在制成冷卻通道之后的示意圖；
[0026]圖4示出冷卻通道活塞鍛造坯在引入環(huán)形槽之后的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]按照本發(fā)明的方法原則上在圖1至4中示出。圖1原則上示出一個活塞坯1，該活塞坯以鍛造方法制造。在此，引入稍后的活塞的功能元件如活塞底、活塞裙、活塞銷座、活塞孔和類似物。因為稍后制成的活塞應該是冷卻通道活塞，所以按照圖2將凹槽八引入到活塞坯1中。徑向環(huán)繞的凹槽八同樣以鍛造方法、輥壓方法或者類似方法引入。在此，這樣實施所述用于引入凹槽八的方法，使得在此產(chǎn)生徑向伸出于活塞坯的外徑的環(huán)繞的凸緣“也被稱為凸肩)。
[0028]按照圖2，在一種優(yōu)選的實施形式中，所述凹槽八這樣引入到活塞坯1中，使得在觀察圖2時在凹槽八的上部產(chǎn)生凸緣X。以此可能的是，(同樣在觀察圖2時)必須由上方例如通過板或者類似物抵抗阻力這意味著，利用工具將徑向環(huán)繞的凹槽4引入到活塞坯中，所述工具這樣加工，使得該工具將活塞坯的材料沿活塞沖程軸線的方向排擠并且在此同時徑向環(huán)繞的凸緣1(占據(jù)如其在圖2中示出的形狀。為了在此實現(xiàn)凸緣X的所期望的幾何造型并且活塞坯的材料不向上被擠開，在該位置處需要使用托板(例如板)，其中，這在圖2中通過三個指向下的箭頭標明。
[0029]在所述活塞坯得到如其原則上在圖2中示出的形狀之后，使所述徑向環(huán)繞的凸緣X這樣變形，使得該凸緣閉鎖凹槽八。所述方法步驟能夠由現(xiàn)有技術出？ 1 452 250八2)得出。在首先向外伸出的凸緣X已被折疊之后，為了閉鎖凹槽八，所述凸緣能夠利用其環(huán)繞的下部邊緣與活塞坯不可拆卸地連接，但不是必須連接。冷卻通道5在冷卻通道活塞(2)上的制造以此結(jié)束。接著，例如將耐火鈍邊3以及環(huán)形槽4構(gòu)成在活塞坯中，從而產(chǎn)生冷卻通道活塞2。接著還進行這樣制造的活塞坯的最后加工，從而為在內(nèi)燃機的汽缸中的應用產(chǎn)生可交付使用的具有冷卻通道的活塞。
[0030]附圖標記列表
[0031]1活塞坯
[0032]2 活塞
[0033]3耐火鈍邊
[0034]4環(huán)形槽
[0035]5冷卻通道
[0036]^ 凹槽
[0037]1(凸緣
【權(quán)利要求】
1.用于制造內(nèi)燃機用的冷卻通道活塞(2)的方法，所述冷卻通道活塞在其活塞底中具有冷卻通道(5)，其中，提供活塞坯(I)并且以鍛造方法、輥壓方法或者類似方法在活塞坯(I)上形成突出于稍后的冷卻通道活塞⑵的外徑的凸緣(K)，并且為了形成冷卻通道(5)將徑向環(huán)繞的凹槽(A)引入到活塞坯(I)中，其特征在于，所述徑向環(huán)繞的凹槽(A)以鍛造方法、輥壓方法或者類似方法引入到活塞坯(I)中，并且在下一個方法步驟中通過使凸緣(K)變形而與環(huán)繞的凹槽(A)相配合地形成冷卻通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，實施用于引入凹槽(A)的方法，使得在此也產(chǎn)生徑向伸出于活塞坯(I)的外徑的環(huán)繞的凸緣(K)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述凸緣(K)的變形以鍛造方法、輥壓方法、校準方法或者類似方法進行。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述凸緣(K)為了構(gòu)成為冷卻通道(5)而貼靠在貼靠區(qū)域上。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述凸緣(K)為了構(gòu)成為冷卻通道而貼靠在至少部分地徑向環(huán)繞的鈍邊上，所述鈍邊用于在變形之后固定凸緣位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述凸緣(K)在變形之后不可拆卸地固定在徑向環(huán)繞的鈍邊上。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述凹槽(A)以鍛造方法、輥壓方法或類似方法引入到活塞坯(I)中，而由此無需同時構(gòu)成凸緣(K)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述凸緣(K)的位置構(gòu)造成與頂齊平或者與桿上邊緣齊平的。
9.冷卻通道活塞，按照根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法制造。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷卻通道活塞，其特征在于，稍后的冷卻通道活塞的功能元件包括活塞底、活塞裙、活塞銷座、活塞孔和類似物。
【文檔編號】F02F3/22GK104284744SQ201380024615
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月11日
【發(fā)明者】R·布施貝克, E·奧特利奇基 申請人:Ks科爾本施密特有限公司