[发明专利]一种活塞及其成型方法

说明书

本发明公开了一种活塞及其成型方法，活塞包括活塞本体和活塞环槽套，活塞本体于上部外侧设有外侧环形内冷油槽，活塞环槽套于内侧设有内侧环形内冷油槽，活塞环槽套于外侧设有多个外侧环槽，活塞环槽套经改性强化处理后与活塞本体外侧焊接连接、且内侧环形内冷油槽与外侧环形内冷油槽共同形成环形内冷油道。方法包括以下步骤：S1：毛坯成型；S2：油槽和环槽成型；S3：改性强化处理；S4：外圆加工；S5：成型上断面和下断面；S6：装配；S7：后处理。本发明具有制造成本低、易于成型、可延长使用寿命的优点。

技术领域

本发明主要涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种活塞及其成型方法。

背景技术

内燃机的活塞、活塞环、缸套是燃烧室中三个最重要的摩擦配副零件，内燃机的耐久性很大程度上与活塞、活塞环、缸套的磨损情况有关，近年来与活塞相关的活塞环材料进入到钢带环时代，活塞环表面强化技术日新月异，活塞环表面硬度已提升到HV1300以上，这不但提升了内燃机性能，同时对活塞及活塞环槽的硬度和强度提出了更高的适配要求。钢结构活塞在适应这一技术要求、满足活塞环槽硬度和强度提升方面优于铝合金，但钢活塞特别是全钢结构活塞锻造成形难度大、环形内冷却油腔加工困难、钢结构活塞环槽的强化手段和工艺方法不多。

改善和提高活塞环槽抗磨损能力，简化钢结构活塞特别是内冷却油道的成型、提高活塞环槽的硬度和强度，现有技术提供了很好的思路和方法，围绕全钢结构活塞及内冷却油道的成型、钢结构活塞环槽强化，国内外有多种解决方案。如CN201210531420.3涉及的铁基活塞环槽侧面激光淬火工艺，对活塞环槽侧面激光淬火提高环槽表面硬度，但硬化层较薄，一般只有1mm左右，激光表面淬火会发生表面微熔现象，当环槽较窄时，激光难以直接对环槽面作用，造成环槽硬度不均匀；CN200480018072.3涉及的制造内燃机整体式活塞的方法，活塞毛坯整体锻造，锻造成本高，内冷却油道加工难度大、加工效率低；CN103124841A涉及的用于内燃机的活塞以及活塞的制造方法，活塞毛坯整体锻造，锻造成本高，内冷却油道摩擦焊接成型，油道内焊接飞边表面的氧化皮在反复振荡冲击下脱落，对内燃机的运行带来了很大的风险；CN200880122140.9涉及用于在内燃机用活塞上固定环形件的方法，CN101265854B- 带封闭内冷油腔的激光焊接制锻钢整体活塞及其制造工艺，活塞毛坯整体锻造，锻造成本高，内冷却油道由环形件围成，活塞顶部焊接区特别是排气门对应区域热应力较大，有较大的失效风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种制造成本低、易于成型、可延长使用寿命的活塞及其成型方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种活塞，包括活塞本体和活塞环槽套，所述活塞本体于上部外侧设有外侧环形内冷油槽，所述活塞环槽套于内侧设有内侧环形内冷油槽，活塞环槽套于外侧设有多个外侧环槽，所述活塞环槽套经改性强化处理后与活塞本体外侧焊接连接、且内侧环形内冷油槽与外侧环形内冷油槽共同形成环形内冷油道。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述活塞环槽套于外侧环槽设有耐磨层。

所述活塞环槽套的顶壁和内侧壁均与活塞本体焊接连接，其顶部焊缝水平设置，其侧部焊缝垂直设置。

所述活塞环槽套于内侧环形内冷油槽下方设有止口。

所述活塞本体包括活塞上部和活塞下部，所述外侧环形内冷油槽设置在活塞上部外侧，所述活塞上部和活塞下部连接。

所述活塞上部的底部设有至少两个呈间隔对称布置的上断面，所述活塞下部的顶部设有与所述上断面相对应的下断面，所述上断面与下断面配合压紧并连接，所述上断面和下断面设置为平直面。