CN101169082A - 轻质活塞 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻质活塞，它由顶部、头部和裙部构成；它的壳体心部是随其外形变化而整体中空贯通的。它可用压制或铸造工艺方法制造；在它的空心中注入润滑油可去冷却并润滑活塞、活塞环和活塞销。压制时采用金属管材，装满硫酸钠、氯化钠等溶于水而压制时不熔化的无机化合物或低熔点合金，用挡板将两端密封牢固，在压机上以专用模具压制成型并冲孔、翻边压出活塞销孔，再于顶部钻孔取出装填物料；铸造时亦采用溶于水而浇注时不熔化的硫酸钠、氯化钠等无机化合物作芯模，浇注后钻孔取出芯模。轻质活塞质量小而易于冷却及润滑；改进了现有活塞之质量大且润滑及冷却差的缺陷。

Description

轻质活塞

1、技术领域

本发明涉及一种内燃机活塞，特别是一种空心的轻质活塞。

2、背景技术

活塞是内燃机的重要零件，它与燃烧高温直接接触，又经受复杂的往复冲击载荷。现有的活塞是实心的，虽采取多种降温和轻质措施，但效果有限。

3、发明目的

本发明的目的是提出一种既能减轻质量，又易于润滑及冷却的轻质活塞。

4、发明内容

为达到既轻质又易润滑及冷却的目的，本发明提出一种壳体心部随其外形变化而整体中空贯通的轻质活塞；它由顶部、头部和裙部组成。它可由压制工艺方法或铸造工艺方法制成；在其空心部位可充装润滑油，以润滑并冷却活塞、活塞环和活塞销。

轻质活塞采用压制工艺方法制造时，采用金属管材，先将两端镦缩为带有小孔的半圆球形，在管内装满填充物料后再用挡板将两端封堵牢固；加热后用轻质活塞专用压制模具，在压机上经压扁、挤压成型、冲孔、扩孔翻边等多道工序压制成型；冷却后在内外顶部钻孔，取出填充物料并封闭该钻孔，就压制成轻质活塞。

上述的填充物料是既能溶于水、又能在压制时不熔化、且能随金属管材变形的粉状无机化合物如：硫酸钠、氯化钠或磷酸钠等多种无机化合物。

上述的填充物料也可以是低熔点金属及其合金如：锌、铝、镁、铅、锡、锑、铋、铜等多种金属。

轻质活塞亦可采用铸造工艺方法制造，先将粉状的无机化合物粘接为轻质活塞铸造芯模，并将此芯模固定在浇注模腔中心，浇注成型并冷却后，在轻质活塞内外顶部钻孔并取出填充物料。

上述的无机化合物为既能溶于水，又能在浇注时不熔化的无机化合物如：硫酸钠、氯化钠或磷酸钠等多种无机化合物。

用压力将润滑油经曲轴、连杆及活塞销注入轻质活塞的空心部位中，以润滑并冷却活塞、活塞环及活塞销。

5、有益效果

本发明的轻质活塞其本质是一种空心活塞，又能在其空心部位注入润滑油，故其质量轻且润滑及冷却效果优良，这就避免了实心活塞的质量大而润滑及冷却差的缺陷。

6、附图说明

图1是：金属管材剖面图。

图2是：轻质活塞坯料剖面图。

图3是：轻质活塞镦扁工序剖面图。

图5是：轻质活塞挤压成型工序1正视剖面图。

图6是：轻质活塞挤压成型工序1俯视图。

图7是：轻质活塞挤压成型工序2正视剖面图。

图8是：轻质活塞挤压成型工序2俯视图。

图9是：轻质活塞扩孔翻边工序正视剖面图。

图10是：轻质活塞工件俯视图。

图中：1-金属管材，2-挡板，3-端部半圆球形，4-填充物料，5-轻质活塞，6-轻质活塞压制模具冲头，7-轻质活塞压制模具凹模，8-轻质活塞空心部。

7、实施方式

参照附图1-10，本发明轻质活塞的构造和压制工序如图所示。轻质活塞(5)由顶部、头部和裙部构成，它是一种壳体心部随外形变化而整体中空贯通的轻质活塞(5)。它可用压制或铸造的工艺方法制造；在其中空部位(8)可充装润滑油，以润滑并冷却活塞、活塞环和活塞销。

轻质活塞用压制工艺方法制造时，参照附图1-10：采用金属管材(1)，先将其两端镦缩成半圆球形(3)，在金属管材(1)中装满填充物料(4)，再用挡板(2)将两端封堵牢固，成为轻质活塞坯料；此活塞坯料加热后在压机上用专用模具(6、7)，经压扁、压制成型、钻孔、扩孔翻边等多道工序压制成型；冷却后在内外顶部钻孔，取出填充物料(4)并封闭钻孔。

上述的填充物料(4)是既能溶于水，又能在压制时不熔化且能随金属管材(1)变形的粉状无机化合物如：硫酸钠、氯化钠或磷酸钠等多种无机化合物。

上述的填充物料(4)亦可是低熔点金属或其合金如：锌、铝、镁、铅、锡、锑、铋、铜等多种低熔点金属。

轻质活塞用铸造工艺方法制造时，先将粉状的无机化合物粘接为轻质活塞铸造芯模，再将此芯模固定在轻质活塞铸造模腔中，浇注成型后在轻质活塞的内外顶部钻孔，取出该无机化合物的芯模。

上述的无机化合物为：既能溶于水又能在浇注时不熔化的无机化合物如：硫酸钠、氯化钠或磷酸钠等多种无机化合物。

用压力将润滑油经曲轴、连杆、活塞销注入轻质活塞的空心部位(8)中，以润滑并冷却活塞、活塞环和活塞销。

Claims (7)

1.一种轻质活塞，它由顶部、头部和裙部组成，其特征是：它是一种壳体的心部随其外形的变化而整体中空贯通的轻质活塞(5)，它可以采用压制或铸造工艺方法制造，在其空心(8)中注入润滑油可以润滑并冷却活塞、活塞环和活塞销。

2.一种如权利要求1所述的轻质活塞，它可采用压制的工艺方法制造；以备料、压扁、挤压成型工序生产，其特征是：它采用金属管材(1)，先将其两端镦缩为留有小孔的半圆球形(3)，在管材心部装满填充物料(4)，再用挡板(2)将其两端密封牢固，加热后以专用的模具(6、7)在压机上进行压扁、挤压成型、冲孔、扩孔翻边工序；成型后在轻质活塞内外顶部钻孔，取出填充物料(4)并封闭该钻孔，就压制成轻质活塞(5)。

3.根据权利要求2所述的轻质活塞之压制工艺方法，其特征是，上述的填充物料(4)为：既能溶于水，又能在压制时不熔化，且能随金属管材(1)变形的粉状无机化合物如：硫酸钠、氯化钠、磷酸钠。

4.根据权利要求2所述的轻质活塞之压制工艺方法，其特征是：上述的填充物料(4)亦可为：低熔点金属及其合金如：锌、铝、镁、铅、锡、锑、铋、铜。

5.一种如权利要求1所述的轻质活塞，它也可采用铸造工艺方法制造，其特征是：采用既能溶于水，又能在浇注时不熔化的粉状无机化合物，经粘接后做轻质活塞(5)的铸造芯模，将此芯模固定在浇注模型的中部，浇注成型后再钻孔取出芯模即成轻质活塞。

6.根据权利要求5所述的轻质活塞之铸造工艺方法，其特征是：上述的粉状无机化合物为：硫酸钠、氯化钠、磷酸钠。

7.一种如权利要求1所述的轻质活塞，其特征是：经曲轴、连杆、活塞销、采用压力注入润滑油到轻质活塞(5)的空心部位(8)中，以润滑并冷却活塞、活塞环、活塞销。

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