[发明专利]一种组合式发动机活塞及其锻造工艺

说明书

本发明公开了一种活塞，旨在提供一种组合式发动机活塞及其锻造工艺，其技术方案要点是一种组合式发动机活塞，包括活塞顶、活塞头和活塞裙，所述活塞头与活塞裙一体成型，所述活塞顶与活塞头可拆卸连接，所述活塞顶与活塞头之间设有膨胀结构,所述活塞顶的锻造工艺包括以下步骤：S1:选料；S2:加热；S3:下料；S4:预热；S5:二次加热；S6:粗加工；S7:冷却；S8:精加工；S9:清洗；S10:表面处理；S11:检验入库，通过高温时切断，可以做到无污水排放，无锯沫损耗，具有降本增效的优点，并且在镦粗锻造加热前，通过提前对钢材进行预热处理，能够减少钢材内外的应力差，以防止在高温炉锻造是产生表面裂痕，从而影响产品质量，本发明适用于活塞技术领域。

技术领域

本发明属于活塞技术领域，特指一种组合式发动机活塞及其锻造工艺。

背景技术

汽车活塞好比汽车发动机的中枢部位，在发动机启动时候占了极其重要的地位，汽车活塞是用来承受气体压力，并通过活塞销让连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。

目前传统的活塞大都采用铝合金材质，然而随着人们对发动机性能要求不断提高，从而都在向大功率，高负荷的方向发展，强化程度也不断提高，普通铝合金活塞已经越来越不能满足发动机发展的需求，钢活塞由于强度高、耐高温、韧性好、导热性好和抗疲劳性好等优点已经成为活塞发展的重要方向，也在高端重型发动机上使用的越来越普遍。

而活塞要求要有足够的强度、刚度、质量小，以保证最小惯性力，导热性好、耐高温、高压、腐蚀，有充分的散热能力，为了减少钢材质活塞的质量，来保证最小惯性力，从而提高活塞的工作可靠性，现有技术中采用钢顶铝裙活塞，该钢顶铝裙活塞的钢顶与铝裙加工完成后，大都采用普通的螺栓方式进行连接，其连接可靠性差，在使用过程中容易导致螺栓连接失效，造成钢顶脱落。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种连接可靠性高，且强度、刚度高、质量小的组合式发动机活塞。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种组合式发动机活塞，包括活塞顶、活塞头和活塞裙，所述活塞头与活塞裙一体成型，所述活塞顶与活塞头可拆卸连接，所述活塞顶与活塞头之间设有膨胀结构。

本发明进一步设置为：所述膨胀结构包括连接部和锁紧件，所述连接部内设有圆孔，所述连接部一端与活塞头固定连接，另一端圆周等间距分布设有若干开槽，所述圆孔靠近活塞头的一端的内壁上设有内螺纹，所述锁紧件一端设有与内螺纹相适配的外螺纹，另一端沿远离活塞头的方向依次增大，且呈圆锥形。

本发明进一步设置为：所述活塞顶中间设有通孔，所述通孔靠近活塞头的一侧与连接部相适配，另一侧设有环形斜面，所述环形斜面呈圆锥形。

本发明进一步设置为：所述连接部的外表面，且位于两两相邻所述开槽之间固定设有圆周等间距分布的卡条，所述通孔内设有与卡条相适配的卡槽。

本发明进一步设置为：所述锁紧件远离外螺纹的一端表面设有沉头孔，所述沉头孔呈正六边形。

本发明进一步设置为：所述活塞顶的锻造工艺包括以下步骤：

S1:选料，选择0Cr23Ni13不锈钢进行锻造处理；

S2:加热，利用加热炉，将钢材加热至1100～1400℃；

S3:下料，将烧红的钢材从加热炉伸出，并根据尺寸要求进行切断，随后对钢材进行水冷却，尺寸检验合格后入库；

S4:预热，将S3中尺寸检验合成的钢材放置在低温炉中进行慢火预热，当达到550-600℃时，将钢材进行保温1-2h；

S5:二次加热，将进行预热后的钢材放置到高温加热炉中进行始锻加热，且始锻温度设定为1100-1150℃，当加热到所要求的温度时，对加热完成后的钢件进行恒温保温处理1-1.5h；