[发明专利]活塞的制备方法、活塞以及阴极工装

说明书

本发明提供一种活塞的制备方法、活塞以及阴极工装，该方法至少包括：确定活塞本体的腔室内壁上的高热负荷区域；将阴极工装装配到活塞本体上，且辅助导体伸入腔室内，且辅助导体与高热负荷区域相对，且高热负荷区域与辅助导体之间的垂直距离小于腔室的内壁除高热负荷区域之外的剩余区域与阴极工装之间的垂直距离；将装配完成的阴极工装和活塞本体置于电解液中，并将阴极工装与电源的负极电连接，活塞本体与电源的正极电连接；控制电解时间，通过电解反应，在活塞本体的腔室的内壁上形成不等厚的保护层。本发明能够减轻或避免钢活塞的燃烧室表面热负荷较高的位置处出现氧化烧蚀破损等现象，从而避免造成大量的热量损失。

技术领域

本发明涉及机械装配技术领域，尤其涉及一种活塞的制备方法、活塞以及阴极工装。

背景技术

活塞是汽车发动机的心脏，其承受交变的机械负荷和热负荷，一般是在高温条件下工作，是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一，另外活塞顶部还是燃烧室的组成部分。而由于活塞热负荷及机械负荷较大，一般需要在活塞上设置热障层来进行隔热处理，一方面可将更多的热量留在燃烧室内，以便做功和后处理温度的提升，另一方面可有效降低其他零部件的热负荷，延长使用寿命。

针对铝活塞，现有技术中，一般是在铝活塞的燃烧室表面采用等离子电解氧化的方式进行氧化，即在电解液环境下铝活塞作为阳极，电极作为阴极，然后铝材料在阴极阳极放电作用下氧化为氧化铝氧化硅等，生成的一层氧化物即为热障层。

然而，上述方案中，在铝活塞的燃烧室表面热负荷较高的位置处，容易出现氧化烧蚀破损等现象，从而造成大量的热量损失。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种活塞的制备方法、活塞以及阴极工装，能够减轻或避免钢活塞的燃烧室表面热负荷较高的位置处出现氧化烧蚀破损等现象，从而避免造成大量的热量损失，在一定程度上提高了活塞的可靠性。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种活塞的制备方法，所述方法包括：提供阴极工装以及铝制材料制成的活塞本体，且所述阴极工装上形成有至少一个辅助导体，所述活塞本体的上方形成腔室；

确定所述活塞本体的所述腔室内壁上的高热负荷区域；

将所述阴极工装装配到所述活塞本体上，且所述辅助导体伸入所述腔室内，且所述辅助导体与所述高热负荷区域相对，且所述高热负荷区域与所述辅助导体之间的垂直距离小于所述腔室的内壁除所述高热负荷区域之外的剩余区域与所述阴极工装之间的垂直距离；

将装配完成的所述阴极工装和所述活塞本体置于电解液中，并将所述阴极工装与电源的负极电连接，所述活塞本体与所述电源的正极电连接；

控制电解时间，通过电解反应，在所述活塞本体的所述腔室的内壁上形成不等厚的保护层。

在上述的活塞的制备方法中，可选的是，所述提供阴极工装，包括：提供工装本体；在所述工装本体上形成至少一个辅助导体，制得所述阴极工装。

在上述的活塞的制备方法中，可选的是，所述将所述阴极工装装配到所述活塞本体上，包括：将所述工装本体装配到所述活塞本体上，且所述辅助导体和所述工装本体的部分伸入所述活塞本体的所述腔室内；

控制所述辅助导体与所述高热负荷区域之间的垂直距离为5-8mm，控制所述腔室的内壁除所述高热负荷区域之外的剩余区域与所述阴极工装之间的垂直距离为8-15mm。

第二方面，本发明提供一种采用上述任一所述的活塞制备方法制备的活塞，该活塞至少包括：活塞本体；所述活塞本体的上方形成腔室，所述腔室的内壁上具有保护层，且所述腔室的内壁上具有高热负荷区域，所述高热负荷区域上的所述保护层厚度大于所述内壁上除所述高热负荷区域之外的区域上的保护层的厚度。

在上述的活塞中，可选的是，所述高热负荷区域上的所述保护层的厚度为0.15mm-0.20mm。