[發(fā)明專利]一種新型活塞及其制作方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711017101.X | 申請日： | 2017-10-26 |
| 公開（公告）號： | CN107747519B | 公開（公告）日： | 2020-09-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 顧偉;楊帆 | 申請（專利權(quán)）人： | 南通匯平高分子新材料有限公司 |
| 主分類號： | F02F3/00 | 分類號： | F02F3/00;B29C45/14;B29C45/78;B29K79/00 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 226010 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 新型 活塞 及其 制作方法 | ||
本發(fā)明提供了一種新型活塞及其制作方法，其包括活塞本體和活塞頭，所述活塞頭嵌設(shè)于活塞本體的端部，所述活塞頭的內(nèi)側(cè)軸向端面和外側(cè)軸向端面上分別設(shè)有熱塑性聚酰亞胺層和陶瓷涂層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：1、該種活塞結(jié)構(gòu)簡單，沒有活塞環(huán)，結(jié)構(gòu)更加簡單，性能更加可靠；2、本發(fā)明的活塞更輕，使得發(fā)動機的傳動效率更高；3、本發(fā)明比活塞環(huán)結(jié)構(gòu)更加耐磨，摩擦系數(shù)更低；壽命更長；4、本發(fā)明采用特種的改性的熱塑性聚酰亞胺；在250℃以下，尺寸穩(wěn)定，線性膨脹系數(shù)與鋁合金保持一致。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種新型活塞及其制作方法，屬于汽車及其他發(fā)動機活塞領(lǐng)域。
背景技術(shù)
隨著科技的飛速發(fā)展，各種新材料也在發(fā)動機設(shè)計中越來越多的應用，隨著和用戶要求的提高、與汽車生產(chǎn)商排放標準的提高；發(fā)動機必然要求向著高轉(zhuǎn)速、高功率和低拍排放的方向不斷發(fā)展。活塞作為發(fā)動機的心臟，他是發(fā)動機最重要的部件之一；如何降低活塞的質(zhì)量，提高活塞的耐磨性、降低活塞與活塞缸的摩擦系數(shù)、以及提高活塞的使用壽命具有重要的意義。
目前，傳統(tǒng)的活塞大部分采用Al-Si材質(zhì)的活塞本體+活塞環(huán)來生產(chǎn)活塞組件(如圖1所示)；其結(jié)構(gòu)復雜，加工繁瑣，耐磨性能較差，使用壽命短。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的結(jié)構(gòu)復雜、加工繁瑣、性能差、且使用壽命短的缺陷，本發(fā)明提供一種新型活塞及其加工方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種新型活塞，其包括活塞本體和活塞頭，所述活塞頭嵌設(shè)于活塞本體的端部，所述活塞頭的內(nèi)側(cè)軸向端面和外側(cè)軸向端面上分別設(shè)有熱塑性聚酰亞胺層和陶瓷涂層。
作為優(yōu)選方案，所述活塞本體由熱塑性聚酰亞胺注塑而成。
作為優(yōu)選方案，所述活塞頭的材料為純鋁。
一種如前述的新型活塞的制作方法，其包括如下步驟：
制作活塞頭，并在所述活塞頭的內(nèi)側(cè)軸向端面和外側(cè)軸向端面上分別噴涂熱塑性聚酰亞胺涂層和陶瓷涂層，得到嵌件；
將所述嵌件放入注塑模具中，向所述注塑模具內(nèi)注塑熱塑性聚酰亞胺樹脂，得到毛坯；
去除所述毛坯的料頭后，將毛坯的外徑尺寸進行加工；
清理表面油污和飛邊，得到所述新型活塞。
作為優(yōu)選方案，所述活塞頭的制作方法為車加工的方法。
作為優(yōu)選方案，在所述熱塑性聚酰亞胺樹脂的注塑中，將嵌件加熱至200～250℃，同時將注塑模具預熱至200～250℃，熱塑性聚酰亞胺料筒預熱至400～500℃。
作為優(yōu)選方案，所述熱塑性聚酰亞胺樹脂中還含有碳纖維和固體潤滑劑，所述熱塑性聚酰亞胺樹脂、碳纖維和固體潤滑劑的重量份數(shù)分別為：100份、15～30份和0～5份。
作為優(yōu)選方案，所述固體潤滑劑選自二硫化鉬和聚四氟乙烯中的一種或兩種。
本發(fā)明采用的改性的熱塑性聚酰亞胺，為碳纖維與固體潤滑劑和熱塑性聚酰亞胺改性而成；該種材料在250℃以下具有與鋁一樣的熱膨脹系數(shù)；同時，有油的情況下摩擦系數(shù)小于或者等于0.04以下；另外該材料具有很高的機械強度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
1、該種活塞結(jié)構(gòu)簡單，沒有活塞環(huán)，結(jié)構(gòu)更加簡單，性能更加可靠；
2、本發(fā)明的活塞更輕，使得發(fā)動機的傳動效率更高；
3、本發(fā)明比活塞環(huán)結(jié)構(gòu)更加耐磨，摩擦系數(shù)更低；壽命更長。
4、本發(fā)明采用特種的改性的熱塑性聚酰亞胺；在250℃以下，尺寸穩(wěn)定，線性膨脹系數(shù)與鋁合金保持一致。
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