[發明專利]一種鋼活塞及其中空內冷油腔成型方法

在審

• 申請號: 201910585400.6
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN110159447A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 劉明暉;巢濤;姚學偉;朱茂春;王奕澍;馬俊;譚小東;王世強;項芬芬;戴凌云
• 申請（專利權）人: 湖南江濱機器（集團）有限責任公司
• 主分類號: F02F3/18
• 分類號: F02F3/18;B23P15/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 孔祥貴

本發明公開一種鋼活塞，包括一體式的活塞體，活塞體頭部的外周側壁上設置有圍繞中心軸線的環形槽，環形槽的開口沿徑向朝向活塞體的外部，還包括封閉環形槽開口的鑲塊，鑲塊與環形槽底部之間留有空間，以形成封閉中空內冷油腔。本發明還公開一種中空內冷油腔成型方法，包括步驟鍛造成型一體式的活塞體，在活塞體頭部的外周側壁上機加工出圍繞中心軸線的環形槽，環形槽的開口沿徑向朝向活塞體的外部；加工鑲塊并通過鑲塊封閉環形槽開口，鑲塊與環形槽底部之間留有空間，以形成封閉中空內冷油腔?；钊w與鑲塊的連接處避開了活塞高溫應力集中區，防止高溫工作出現裂紋，提高設備強度，簡化加工過程，不需要特種刀具，成型過程簡單，提高工作效率。

技術領域

本發明涉及發動機部件領域，特別是涉及一種鋼活塞。此外，本發明還涉及一種鋼活塞中空內冷油腔成型方法。

背景技術

隨著發動機強化程度的不斷提高，爆發壓力越來越高，采用鍛鋼活塞成為解決活塞高負荷問題的一種方法。鍛鋼活塞毛坯成型時，不能形成像鋁合金活塞一樣的活塞內冷中空油腔，只能通過加工得到，再由焊接、蓋板密封等方式形成油腔，目前現有的方法為加工出本體和環岸部分，預先加工出油道，組合后焊接兩者，但是焊縫區容易出現裂紋、偏析以及氣孔等缺陷，且裂紋區正好在活塞的高溫及應力集中區，強度較低。

或者加工出頭部與裙部，預先加工出油道，組合后焊接兩者，在油道內會形成大的飛邊，影響油道冷卻液填充效果?；蛘呒庸こ鲩_口軸向向下的溝槽，然后覆蓋可拆卸地擋板，但是這種方式溝槽必需能容納下加工油腔的勾形刀具，并且加工時不產生干涉，加工油腔工藝復雜，不容易大批量生產。

因此，如何提供一種成型方式簡單且高強度的鋼活塞是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋼活塞，通過設置環形槽和封閉環形槽的鑲塊形成中空內冷油腔，提高強度且成型方式簡單。本發明的另一目的是提供一種鋼活塞中空內冷油腔成型方法。

為解決上述技術問題，本發明提供一種鋼活塞，包括一體式的活塞體，所述活塞體頭部的外周側壁上設置有圍繞中心軸線的環形槽，所述環形槽的開口沿徑向朝向所述活塞體的外部，還包括封閉所述環形槽開口的鑲塊，所述鑲塊與所述環形槽底部之間留有空間，以形成封閉中空內冷油腔。

優選地，所述鑲塊具體為環形板，所述環形板的徑向截面為圍繞中心軸線的環形，所述環形板的厚度與所述環形槽開口的尺寸相匹配，以使所述環形板嵌入所述環形槽內并完全封閉所述環形槽，所述環形板的外周側壁與所述活塞體頭部的外周側壁平齊。

優選地，所述環形板的內周側壁上設置有圍繞中心軸線的環形減重槽。

優選地，所述環形板內周側壁的兩端邊緣設置有向內延伸的凸邊。

優選地，所述環形板包括對稱設置的兩個半環板。

優選地，所述半環板與所述環形槽的連接處以及兩個所述半環板的連接處均通過高能束焊接。

優選地，兩個所述半環板之間的焊縫與所述活塞體長軸的夾角小于45度。

本發明提供一種鋼活塞的成型方法，包括步驟：

鍛造成型一體式的活塞體，在所述活塞體頭部的外周側壁上機加工出圍繞中心軸線的環形槽，所述環形槽的開口沿徑向朝向所述活塞體的外部；

加工鑲塊并通過所述鑲塊封閉所述環形槽開口，所述鑲塊與所述環形槽底部之間留有空間，以形成封閉中空內冷油腔。

優選地，所述加工鑲塊并通過所述鑲塊封閉所述環形槽開口包括步驟：

加工環形板，所述環形板的徑向截面為圍繞中心軸線的環形，所述環形板的厚度與所述環形槽開口的尺寸相匹配；

將所述環形板切割為的兩個半環板；