[發明專利]一種帶內冷卻油腔的熱旋壓制鍛鋼整體活塞制造工藝

有效

• 申請號: 201110342221.3
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102407431A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 林風華;張國華;張屹林;宋文平
• 申請（專利權）人: 山東濱州渤海活塞股份有限公司
• 主分類號: B23P15/10
• 分類號: B23P15/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

1.一種帶內冷卻油腔的熱旋壓制鍛鋼整體活塞制造工藝，其特征是，整體鍛造出活塞毛坯后，通過機械加工加工出內冷卻油腔內側部分和封堵內冷卻油腔的遮擋部分的活塞半成品，然后加熱遮擋部分采用熱旋壓工藝將活塞內冷卻油腔遮擋部分向下旋壓與內冷卻油腔內側部分接觸，形成完整的內冷卻油腔，具體包括以下步驟：

1)鍛造活塞整體毛坯；

2)對活塞整體毛坯進行熱處理；

3)對活塞整體毛坯進行粗加工，加工出內冷卻油腔內側部分和封堵內冷卻油腔的遮擋部分；

4)采用工頻或中頻加熱電源，按粗加工后活塞半成品尺寸選用相對應的單圈水冷感應器加熱封堵內冷卻油腔的遮擋部分；

5)旋壓封堵內冷卻油腔的遮擋部分與內冷卻油腔內側部分接觸，形成完整的內冷卻油腔；

6)采用常規焊接工藝對內冷卻油腔內側部分與遮擋部分縫隙進行簡單封閉；或者內冷卻油腔不需要封閉，保留縫隙，不做處理；

7)對活塞半成品進行熱處理；

8)分別加工出活塞環形槽、燃燒室、環槽、銷孔、外圓及進出油孔；

9)對活塞表面進行磷化或石墨化處理。

2.如權利要求1所述的帶內冷卻油腔的熱旋壓制鍛鋼整體活塞制造工藝，其特征是，所述活塞的材料是可鍛造的調制鋼或非調制鋼。

3.如權利要求1所述的帶內冷卻油腔的熱旋壓制鍛鋼整體活塞制造工藝，其特征是，所述步驟4)中的采用工頻或中頻加熱電源加熱封堵內冷卻油腔的遮擋部分的工藝參數為：電源工作頻率：10khz左右；諧振功率：60KW；加熱溫度：1100-1200℃；加熱時間：≤10秒。

4.如權利要求1所述的帶內冷卻油腔的熱旋壓制鍛鋼整體活塞制造工藝，其特征是，所述步驟5)中旋壓封堵內冷卻油腔的遮擋部分與內冷卻油腔內側部分接觸，形成完整的內冷卻油腔的工藝方法是：

5-1)將帶有內冷卻油腔內側部分和封堵內冷卻油腔的遮擋部分的活塞半成品裝在旋壓模上，并用模具定位；

5-2)采用縮徑旋壓的方式對活塞內冷卻油腔進行封堵，即用雙旋輪或三個旋輪在圓周上分布，其中一個旋輪在活塞端面，另外一個或兩個旋輪在活塞徑向，各旋輪同步壓下進行旋壓封堵，被旋壓的活塞封堵內冷卻油腔的遮擋部分受力均勻，能實現高速、大進給量的旋壓加工；旋輪支架帶動旋輪在數控操作系統預設置程序控制下自動軸向和徑向運動，活塞半成品封堵內冷卻油腔的遮擋部分在旋輪的碾壓作用下產生連續塑性變形，最終與內冷卻油腔內側部分接觸，形成完整的內冷卻油腔；

5-3)旋壓后期改作單輪旋壓或雙輪旋壓，當旋輪之間要發生相互干涉時，改作單輪旋壓；

5-4)旋壓工藝參數：旋壓模的主軸最高工作轉速：n＝1500r/min；旋輪徑向有效行程：200mm；旋輪軸向有效行程：400mm；旋輪徑向有效推力：≤150KN旋輪軸向有效推力：≤150KN每道次的減薄率ψt≥02；總的極限減薄率ψtmax≥0.5；旋輪工作角α＝10°-30°；進給比f＝0.5-5mm/r。

5.如權利要求1所述的帶內冷卻油腔的熱旋壓制鍛鋼整體活塞制造工藝，其特征是，所述步驟7)中的熱處理過程為回火，在580-620℃保溫1-2小時隨爐冷卻至200℃后出爐空冷。