[发明专利]一种活塞销的制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型活塞销的制造工艺，可以用于各种类型的汽、柴油发动机，属于冷锻精密成型技术领域。

背景技术

活塞销是汽、柴油发动机中重要零件，起到连接发动机连杆和活塞的连接作用。在发动机工作时，活塞在汽缸中的高速往复运动通过活塞销传递到连杆上，转换成高速旋转运动，由于在工作中，传递的力很大，而且还长期、连续的处于多变弯曲应力之中，受力状态十分复杂，因此工作环境十分恶劣。

一般活塞销设计为空心圆柱体，通常采用的制作工艺有以下几种：

1.棒料钻孔：该工艺特点为材料消耗较多，内孔粗糙度较差，产品承受的破坏极限较低，生产效率较低，不能应用于大批量生产的场合；

2.管材加工：该工艺特点为适合于大批生产，但是由于小直径厚壁管材成形困难，且多数为低碳钢管材，只能用于部份寿命要求不高，连续工作时间不长的发动机，如割草机等；

3.冷锻双向棒料挤压成型，在我国目前大量采用的是冷锻双向棒料挤压成型制作活塞销毛坯。

如图1所示，为采用冷锻双向棒料挤压成型的模具，包括凸模1、固定座2、固定圈3、导向套4、凹模6、下顶杆7、垫块8和封垫块9，封垫块9设于垫块8的底部，凹模6设于垫块8的上端，下顶杆7设于凹模6和垫块8中，其下端与封垫块9接触，导向套4设于凹模6的上端，固定座2设于导向套4中，其上端通过固定圈3与挤压机连接，凸模1设于固定座2中，工作时，将工件5放入凹模6中，挤压时，挤压机的上下冲头同时将两端凸模1冲进工件5挤压成图2的活塞销10，这种模具的加工缺点为：

1.由于凹模6为固定不动的，当冲头下压时，工件5被挤压上升流动时的摩擦力很大，挤压的深度只能挤到1∶2.5-1∶3的深度，要冲到1∶5以上的深度，冲头就要弯曲甚至断裂；

2.由于采用冷锻双向棒料挤压成型，在双向挤压成型后的活塞销11的中间，形成了一个连皮11，该连皮11在后续加工中采用冲孔或钻孔的方法加工去除，由于在连皮11的去除过程中切断了在挤压过程形成的连续的金属流线，而连皮11位置往往处于正中间，而该处正是活塞销往复运动承受多变弯曲应力的中心点，由此产生产品强度的一个薄弱点。

发明内容

本发明的目的是提供一种既要保证强度，又要节省材料，降低加工成本的活塞销的制造工艺。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种活塞销的制造工艺，其工艺为：

第一步：热轧棒料在拉床上冷拉，保证冷拉棒料外径公差＜0.05mm；

第二步：根据用户对活塞销要求的尺寸剪切下料，单件产品重量误差控制在±1g之内；

第三步：将剪切的棒料球化退火，升温至840℃-880℃，保温3小时-4小时，随炉冷却，冷却速度＜20℃/小时，温度＜500℃出炉，自然冷却；

第四步：将球化退火的棒料通过无心磨床磨削外圆，去除棒料表面的氧化皮，微裂纹原始缺陷；

第五步：按常规工艺对步骤4的棒料进行磷皂化处理；

其特征在于：

第六步：采用高强度模具钢制造浮动模架；

第七步：将磷皂化处理的棒料放入浮动模架的浮动凹模中，棒料的外径和浮动凹模内径差控制在0.1mm以下，同时在棒料上端面压制一个导向定位坑，用于反挤时冲头的定位；

第八步：在200T油压机上放置浮动模架，挤压时，挤压机的冲头对准棒料上端面压制的导向定位坑，当冲头冲进棒料的同时200T油压机将带动浮动导向套架、浮动凹模和浮动凹模垫块和浮动气缸活塞一起向下移动，使成型后的反挤毛坯脱离浮动凹模，从而实现单向深孔反挤成活塞销毛坯；

第九步：割去活塞销毛坯底部工艺合料块，制成单向深孔反挤成活塞销。

所述的浮动模架由浮动导向套、浮动导向套架、浮动凹模、成型垫块、浮动凹模垫块、浮动气缸活塞、进气孔、固定环形垫块、下模块、顶料杆、浮动气缸体、外模和上模架组成，浮动气缸体通过螺钉与下模块固定；固定环形垫块设于浮动气缸体的中心，其下部通过螺钉与下模块固定，浮动气缸活塞设于固定环形垫块外，成型垫块设于固定环形垫块的上端，浮动凹模垫块设于浮动气缸活塞的上端，浮动凹模设于浮动凹模垫块上端，浮动导向套架设于浮动凹模的上端，浮动导向套架通过浮动导向套与上模架连接，外模设于浮动凹模和浮动凹模垫块外，在浮动气缸体一侧设有进气孔。

所述的浮动凹模底部设有余料孔。