[发明专利]一种带内冷却油腔的热旋压制锻钢整体活塞制造工艺

权利要求书

1.一种带内冷却油腔的热旋压制锻钢整体活塞制造工艺，其特征是，整体锻造出活塞毛坯后，通过机械加工加工出内冷却油腔内侧部分和封堵内冷却油腔的遮挡部分的活塞半成品，然后加热遮挡部分采用热旋压工艺将活塞内冷却油腔遮挡部分向下旋压与内冷却油腔内侧部分接触，形成完整的内冷却油腔，具体包括以下步骤：

1)锻造活塞整体毛坯；

2)对活塞整体毛坯进行热处理；

3)对活塞整体毛坯进行粗加工，加工出内冷却油腔内侧部分和封堵内冷却油腔的遮挡部分；

4)采用工频或中频加热电源，按粗加工后活塞半成品尺寸选用相对应的单圈水冷感应器加热封堵内冷却油腔的遮挡部分；

5)旋压封堵内冷却油腔的遮挡部分与内冷却油腔内侧部分接触，形成完整的内冷却油腔；

6)采用常规焊接工艺对内冷却油腔内侧部分与遮挡部分缝隙进行简单封闭；或者内冷却油腔不需要封闭，保留缝隙，不做处理；

7)对活塞半成品进行热处理；

8)分别加工出活塞环形槽、燃烧室、环槽、销孔、外圆及进出油孔；

9)对活塞表面进行磷化或石墨化处理。

2.如权利要求1所述的带内冷却油腔的热旋压制锻钢整体活塞制造工艺，其特征是，所述活塞的材料是可锻造的调制钢或非调制钢。

3.如权利要求1所述的带内冷却油腔的热旋压制锻钢整体活塞制造工艺，其特征是，所述步骤4)中的采用工频或中频加热电源加热封堵内冷却油腔的遮挡部分的工艺参数为：电源工作频率：10khz左右；谐振功率：60KW；加热温度：1100-1200℃；加热时间：≤10秒。

4.如权利要求1所述的带内冷却油腔的热旋压制锻钢整体活塞制造工艺，其特征是，所述步骤5)中旋压封堵内冷却油腔的遮挡部分与内冷却油腔内侧部分接触，形成完整的内冷却油腔的工艺方法是：

5-1)将带有内冷却油腔内侧部分和封堵内冷却油腔的遮挡部分的活塞半成品装在旋压模上，并用模具定位；

5-2)采用缩径旋压的方式对活塞内冷却油腔进行封堵，即用双旋轮或三个旋轮在圆周上分布，其中一个旋轮在活塞端面，另外一个或两个旋轮在活塞径向，各旋轮同步压下进行旋压封堵，被旋压的活塞封堵内冷却油腔的遮挡部分受力均匀，能实现高速、大进给量的旋压加工；旋轮支架带动旋轮在数控操作系统预设置程序控制下自动轴向和径向运动，活塞半成品封堵内冷却油腔的遮挡部分在旋轮的碾压作用下产生连续塑性变形，最终与内冷却油腔内侧部分接触，形成完整的内冷却油腔；

5-3)旋压后期改作单轮旋压或双轮旋压，当旋轮之间要发生相互干涉时，改作单轮旋压；

5-4)旋压工艺参数：旋压模的主轴最高工作转速：n＝1500r/min；旋轮径向有效行程：200mm；旋轮轴向有效行程：400mm；旋轮径向有效推力：≤150KN旋轮轴向有效推力：≤150KN每道次的减薄率ψt≥02；总的极限减薄率ψtmax≥0.5；旋轮工作角α＝10°-30°；进给比f＝0.5-5mm/r。

5.如权利要求1所述的带内冷却油腔的热旋压制锻钢整体活塞制造工艺，其特征是，所述步骤7)中的热处理过程为回火，在580-620℃保温1-2小时随炉冷却至200℃后出炉空冷。