CN102896262A - 高硅铝合金活塞的活塞座毛坯的加工方法 - Google Patents

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本发明公开了一种活塞座毛坯的加工方法，尤其是汽车空调压缩机空芯活塞的活塞座毛坯的加工方法；本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能耗低、无环境污染的高硅铝合金活塞的活塞座毛坯的加工方法；铝材料在机床上断料，在400-600℃温度下2-3小时退火处理，然后随炉冷却到自然温度，再到机床上冷挤；所述的机床冷挤是通过二次进行的；具有操作方便、工艺简单、产品使用寿命提高等特点。

Description

高硅铝合金活塞的活塞座毛坯的加工方法
技术领域
本发明涉及一种活塞座毛坯的加工方法，尤其是汽车空调压缩机空芯活塞的活塞座毛坯的加工方法。
背景技术
所述的活塞座的毛坯是活塞筒体封闭端和柱体端构成，两者成一体，所述的柱体端与活塞筒体封闭端连接为圆弧过渡连接，所述的活塞筒体封闭端与活塞筒体连接面有一凹槽，活塞筒体封闭端外径为活塞外径相同；在柱体另一端有夹具固定或加工定位体。
现在的汽车空调压缩机活塞，尤其是高硅铝合金的空芯活塞加工都采用热锻进行，按需锯断，加热锻打从而毛坯成型，空芯活塞毛坯分成两个部分，一部分是活塞座毛坯，另一部分是活塞筒体毛坯；这两部分加工成型后焊接成一体。这种毛坯的加工方式耗能、有污染，因为热锻时用到脱模剂，挥发会污染环境。也有一部分企业采用冷锻也称冷挤加工的方式，由于空芯活塞材料是高硅铝合金，所以对于高硅铝合金难以采用冷锻，冷锻时毛坯表面会布满裂纹，发生龟裂。这个问题急待解决。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能耗低、无环境污染的高硅铝合金活塞的活塞座毛坯的加工方法。
它的技术方案是这样设计的：铝材料在机床上断料，在400-600℃温度下2-3小时退火处理，然后随炉冷却到自然温度，再到机床上冷挤；所述的机床冷挤是通过二次进行的，每一次均要用到一套模具，第一次冷挤时用模具进行挤压硅铝合金材料，使第一次产品结构为具有活塞筒体封闭端与柱体端，在所述的活塞筒体封闭端外径大于所要加工活塞座毛坯外径，且横截面大小大于所要加工的活塞座柱体横截面，所述的柱体端的端面上无后道加工时夹具定位体，所述的柱体两端形成的棱为圆角且该圆角半径是2-10mm，所述的三角形柱体端与活塞筒体封闭端连接处的圆角半径为3-8mm；然后进行第二次冷挤，第二次冷挤时，采用的是与毛坯形状相吻合的模具进行冷锻，从而加工出本发明的活塞座的毛坯。
所述的模具所用的材料为硬质合金或高速工具钢。
作为优选，所述的柱体端的横截面为三角形，所述的三角形可以是等腰三角形。
作为优选退火时的温度在465℃、510℃或575℃时，冷锻后得到的毛坯抗拉强度比热锻时提高30%。
经检测，上述的方法加工的毛坯比热锻抗拉强度提高15%以上，且加工效率提高70%以上。不管是热锻还是冷锻，最后活塞座成型毛坯所用的模具形状是一致的。因而，本发明具有操作方便、工艺简单、产品使用寿命提高等特点。
附图说明
图1为第一次模具加工后的产品结构示意图；
图2为最后成型的产品结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例一：加工汽车空调压缩机活塞的空芯活塞座，首先，把硅铝合金钢材根据活塞料量进行断料，第二步，退火处理，在400℃温度下进行2小时退火处理，然后随炉冷却到自然温度；第三步，第一次模具锻打初步成型，用模具进行挤压高硅铝合金材料，使第一次产品结构为如图1所示，具有活塞筒体封闭端1与三角形柱体端2，在所述的活塞筒体封闭端1外径大于所要加工活塞座毛坯外径，且三角形柱体端2横截面大小大于所要加工的活塞座三角形柱体端横截面，所述的三角形柱体端2另一面为三角形端面，该端面上无后道加工时夹具定位体，所述的两等腰三角形与第三边形成的角为圆角且该圆角半径是3，两等边形成的夹角是圆角且该圆角的半径为8，所述的三角形柱体端与活塞筒体封闭端1连接处的圆角半径为5；第四步，然后直接进行与毛坯形状相吻合的模具进行冷锻，从而加工出本发明的活塞座的毛坯，如图2所示，所述的活塞座的毛坯是活塞筒体封闭端3和柱体端4构成，两者成一体，所述的柱体端4与活塞筒体封闭端3连接为圆弧过渡连接，所述的活塞筒体封闭端3与活塞筒体连接面有一凹槽，活塞筒体封闭端3外径为活塞外径相同；在柱体另一端有夹具固定或加工定位体4，所述的第三步和第四步中模具的材料为硬质合金。实施例二：加工汽车空调压缩机活塞的空芯活塞座，首先，把硅铝合金钢材根据活塞料量进行断料，第二步，退火处理，在600℃温度下进行3小时退火处理，然后随炉冷却到自然温度；第三步，第一次模具锻打初步成型，用模具进行挤压高硅铝合金材料，使第一次产品结构为如图1所示，具有活塞筒体封闭端1与三角形柱体端2，在所述的活塞筒体封闭端1外径大于所要加工活塞座毛坯外径，且三角形柱体端2横截面大小大于所要加工的活塞座三角形柱体端横截面，所述的三角形柱体端2另一面为三角形端面，该端面上无后道加工时夹具定位体，所述的两等腰三角形与第三边形成的角为圆角且该圆角半径是5，两等边形成的夹角是圆角且该圆角的半径为5，所述的三角形柱体端2与活塞筒体封闭端1连接处的圆角半径为8；第四步，然后直接进行与毛坯形状相吻合的模具进行冷锻，从而加工出本发明的活塞座的毛坯，如图2所示，所述的活塞座的毛坯是活塞筒体封闭端3和柱体端4构成，两者成一体，所述的柱体端4与活塞筒体封闭端3连接为圆弧过渡连接，所述的活塞筒体封闭端3与活塞筒体连接面有一凹槽，活塞筒体封闭端3外径为活塞外径相同；在柱体另一端有夹具固定或加工定位体4,所述的第三步和第四步中模具的材料为硬质合金。
实施例三：加工汽车空调压缩机活塞的空芯活塞座，首先，把硅铝合金钢材根据活塞料量进行断料，第二步，退火处理，在450℃温度下进行2.5小时退火处理，然后随炉冷却到自然温度；第三步，第一次模具锻打初步成型，用模具进行挤压高硅铝合金材料，使第一次产品结构为如图1所示，具有活塞筒体封闭端1与三角形柱体端2，在所述的活塞筒体封闭端1外径大于所要加工活塞座毛坯外径，且三角形柱体端2横截面大小大于所要加工的活塞座三角形柱体端横截面，所述的三角形柱体端2另一面为三角形端面，该端面上无后道加工时夹具定位体，所述的两等腰三角形与第三边形成的角为圆角且该圆角半径是2，两等边形成的夹角是圆角且该圆角的半径为10，所述的三角形柱体端与活塞筒体封闭端1连接处的圆角半径为3；第四步，然后直接进行与毛坯形状相吻合的模具进行冷锻，从而加工出本发明的活塞座的毛坯，如图2所示，所述的活塞座的毛坯是活塞筒体封闭端3和柱体端4构成，两者成一体，所述的柱体端4与活塞筒体封闭端3连接为圆弧过渡连接，所述的活塞筒体封闭端3与活塞筒体连接面有一凹槽，活塞筒体封闭端3外径为活塞外径相同；在柱体另一端有夹具固定或加工定位体4，所述的第三步和第四步中模具的材料为高速工具钢。

Claims (4)

1.一种高硅铝合金活塞的活塞座毛坯的加工方法，其特征在于：铝材料在机床上断料，在400-600℃温度下2-3小时退火处理，然后随炉冷却到自然温度，再到机床上冷挤；所述的机床上冷挤是通过二次进行的，每一次均要用到一套模具，第一次冷挤时用模具进行挤压硅铝合金材料，使第一次产品结构为具有活塞筒体封闭端与柱体端，在所述的活塞筒体封闭端外径大于所要加工活塞座毛坯外径，且横截面大小大于所要加工的活塞座柱体横截面，所述的柱体端的端面上无后道加工时夹具定位体，所述的柱体两端形成的棱为圆角且该圆角半径是2-10mm，所述的三角形柱体端与活塞筒体封闭端连接处的圆角半径为3-8mm；然后进行第二次冷挤，第二次冷挤时，采用的是与毛坯形状相吻合的模具进行冷锻，从而加工出本发明的活塞座的毛坯。
2.根据权利要求1所述的一种高硅铝合金活塞的活塞座毛坯的加工方法，其特征在于：所述的模具所用的材料为硬质合金或高速工具钢。
3.根据权利要求1所述的一种高硅铝合金活塞的活塞座毛坯的加工方法，其特征在于：所述的柱体端的横截面为三角形。
4.根据权利要求1所述的一种高硅铝合金活塞的活塞座毛坯的加工方法，其特征在于：所述的退火温度是465℃、510℃或575℃。
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