CN104096963A - 一种钢活塞摩擦焊夹紧定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种钢活塞摩擦焊夹紧定位方法，在活塞裙部的销座下面设计并加工有顶锻定位平面，销座上的销孔不加工，具体为：活塞头部通过第一夹紧块夹紧活塞头部外圆；在摩擦焊接设备对应的另一端，第二夹紧块内套有弹簧夹套，弹簧夹套内又套有中间衬套，第二夹紧块施力，弹簧夹套内缩，通过中间衬套夹紧活塞头部外圆，以顶锻定位平面作为作焊接过程顶锻支撑面，通过顶锻定位传力。本发明的特点是：产品尺寸控制稳定，工件无变形和损伤，实现对产品焊接质量的精确控制。

Description

一种钢活塞摩擦焊夹紧定位方法
技术领域
本发明涉及一种钢活塞摩擦焊夹紧定位方法。 
背景技术
为了适应实现欧Ⅴ、欧Ⅵ排放发动机爆发压力提升至20MPa以上的需求，而传统铝活塞无法满足，必须使用钢质活塞。
而一种含有内冷油道的钢质活塞的制造方案是，把活塞分为活塞头部与活塞裙部，预先对内冷油道的上、下两部分进行加工，通过摩擦焊接方式将钢质活塞头与钢质活塞裙组合起来，从而形成活塞的内冷油道。
如图1所示传统的摩擦焊夹紧方法如下：活塞头部1通过第一夹紧块3夹紧外圆；在摩擦焊接设备对应的另一端，活塞裙部2通过第二夹紧块4夹紧外圆, 以活塞裙部下端面2a作顶锻支撑面，通过顶锻定位传力杆5顶住。
这种方法夹紧定位，但是由于活塞裙部为中空壳型结构，活塞裙部外圆存在的不规则面窗结构，呈不完整的圆周面，且由于裙部壁薄，使该摩擦焊夹紧定位方法在实际应用中存在以下严重的问题：
（1）周向刚性夹持力，易导致活塞裙部外圆变形，形成废品；
（2）轴向定位基准为活塞裙部下端面2a，由于壁薄，在焊接和顶锻过程中变形，导致焊接后活塞总长、头部和裙部的同轴度均无法保证；
（3）摩擦焊接后、位于销座2b上的销孔2c受挤压变形严重。
发明内容
本发明了一种钢活塞摩擦焊夹紧定位方法，不会因为顶锻造成活塞裙部壁的变形，焊接后工件无损伤，实现了对活塞焊接后各项尺寸的精确控制。
 为此，本发明的技术方案为：一种钢活塞摩擦焊夹紧定位方法，其特征在于：在活塞裙部的销座下面设计并加工有顶锻定位平面，销座上的销孔不加工，具体为：
活塞头部通过第一夹紧块夹紧活塞头部外圆；
在摩擦焊接设备对应的另一端，第二夹紧块内套有弹簧夹套，弹簧夹套内又套有中间衬套，第二夹紧块施力，弹簧夹套内缩，通过中间衬套夹紧活塞头部外圆, 以顶锻定位平面作为作焊接过程顶锻支撑面，通过顶锻定位并传力。
有益效果：根据顶锻定位平面的设置，焊接前无销孔，由于该位置壁厚粗大，顶锻时不变形，保证活塞焊接后的总长和同轴度；并避免了顶锻力传导时销孔以及薄壁裙部的变形；弹簧夹套和中间衬套一体起作用保证了夹持面积，避免了被焊活塞外圆面夹伤而导致废品，活塞裙部下端面无顶锻力，避免了变形导致的废品；销孔在焊接后加工，既保证了顶锻时力的传导，又避免了销孔变形导致的废品。本发明的特点是：产品尺寸控制稳定，工件无变形和损伤，实现对产品焊接质量的精确控制。
附图说明
图1现有活塞摩擦焊夹紧定位示意图。
图2是本发明钢活塞摩擦焊夹紧定位示意图。
具体实施方式
如图2所示，一种钢活塞摩擦焊夹紧定位方法，在活塞裙部2的销座2b下面设计并加工有顶锻定位凸台8，销座上的销孔不加工，具体为：活塞头部1通过第一夹紧块夹3紧活塞头部外圆；在摩擦焊接设备对应的另一端，第二夹紧块4内套有弹簧夹套7（第二夹紧块4的内孔与弹簧夹套7的外圆是锥面配合），弹簧夹套7内又套有中间衬套6，第二夹紧块4施力，弹簧夹套7内缩，通过中间衬套6夹紧活塞头部外圆, 以顶锻定位平面8作为作顶锻支撑面，通过顶锻定位传力杆9顶住（顶锻定位传力杆9的头部有定位槽9a与顶锻定位凸台8的外围定位配合，便于定位、导向、支撑）。

Claims (2)

1.一种钢活塞摩擦焊夹紧定位方法，其特征在于：在活塞裙部的销座下面设计并加工有顶锻定位平面，销座上的销孔不加工，具体为：
活塞头部通过第一夹紧块夹紧活塞头部外圆；
在摩擦焊接设备对应的另一端，第二夹紧块内套有弹簧夹套，弹簧夹套内又套有中间衬套，第二夹紧块施力，弹簧夹套内缩，通过中间衬套夹紧活塞头部外圆, 以顶锻定位平面作为焊接过程顶锻支撑面，通过顶锻定位并传力。
2.根据权利要求1所述一种钢活塞摩擦焊夹紧定位方法，其特征在于：顶锻定位传力杆的头部有定位槽与顶锻定位平面的外围定位配合。
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