CN104284744A - 用于制造冷却通道活塞的方法 - Google Patents
用于制造冷却通道活塞的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104284744A CN104284744A CN201380024615.1A CN201380024615A CN104284744A CN 104284744 A CN104284744 A CN 104284744A CN 201380024615 A CN201380024615 A CN 201380024615A CN 104284744 A CN104284744 A CN 104284744A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piston
- cooling duct
- flange
- billet
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 58
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 8
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/10—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass pistons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/18—Making machine elements pistons or plungers
- B21K1/185—Making machine elements pistons or plungers with cooling channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
- Y10T29/49249—Piston making
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
用于制造内燃机用的冷却通道活塞(2)的方法，所述冷却通道活塞在其活塞底中具有冷却通道(5)，其中，提供活塞坯(1)并且以锻造方法、辊压方法或者类似方法在活塞坯(1)上形成突出于稍后的冷却通道活塞(2)的外径的凸缘(K)，并且为了形成冷却通道(5)将径向环绕的凹槽(A)引入到活塞坯(1)中，其特征在于，所述径向环绕的凹槽(A)以锻造方法、辊压方法或者类似方法引入到活塞坯(1)中并且在下一个方法步骤中通过使凸缘(K)变形而与环绕的凹槽(A)相配合地形成冷却通道。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造冷却通道活塞的方法以及一种按照所述方法制造的用于内燃机的冷却通道活塞。
背景技术
由EP 1 452 250 A2已知，活塞坯至少部分地、优选整个地以锻造方法制造。在此，活塞的功能元件如活塞底、活塞裙、活塞销座、活塞孔和类似物引入到活塞坯中。
在现有技术中，在耐火钝边(Feuersteg)的区域中(该耐火钝边在活塞制成时存在)，大致在第一槽的高度上同样以锻造方法制造环绕的凸肩。所述凸肩的几何形状在此这样选择，使得提供充足的材料来闭锁还要引入的凹槽，该凹槽形成稍后的冷却通道。在凸肩的上部或者下部，通过切削加工将具有凹槽的上和下顶点半径及内壁的凹槽加工到活塞坯中并且使所述凸肩置于如下形状，该形状适合于在使经加工的凸肩变形之后闭锁凹槽。
在此，缺点在于，以通过切削加工来引入凹槽削弱了本身足够坚固的以锻造方法所达到的结构。此外，通过切削加工损失活塞坯的材料，这对制造成本产生负面影响。
发明内容
因此，本发明的任务在于，改善一种相应的方法和一种按此制造的冷却通道活塞。
本发明规定，所述活塞坯一如既往、如在现有技术中已知的那样与其功能元件至少部分地、优选完全地以锻造方法制造。通过所述锻造方法达到如下的材料结构，该材料结构满足用于在内燃机中运行的现代的冷却通道活塞的要求。
现在按照本发明地规定，凹槽不仅通过切削加工引入到活塞坯中，而且所述凹槽同样以锻造方法或者可相比拟的方法(如例如辊压方法、冲压或者类似方法)来引入。由此产生至少明显地减少的废料量，这导致相应的耗费减少，因为这些强烈减少的废料量必须被最高地回收利用。此外，优点在于，所述方法这样实施，使得利用或者通过将凹槽引入到活塞坯中优选同时也产生可变形的径向环绕的凸肩。在制造这样的活塞坯之后，可以使这样产生的径向环绕的并且伸出于活塞坯的外径的凸肩或者凸缘如此变形，使得该凸肩或者凸缘闭锁凹槽，其中，由此产生设置在活塞底中的冷却通道。因为至少很大程度地省去用于制造径向环绕的凹槽(该凹槽形成稍后的冷却通道)的切削加工，则也以有利的方式保持以锻造方法达到的材料结构并且恰好不如在现有技术中那样通过切削加工削弱所述材料结构。
可以以锻造方法、辊压方法或者类似方法在所述活塞坯上形成突出于稍后的冷却通道活塞的外径的凸缘。
所述凸缘的变形可以以锻造方法、辊压方法、校准方法或者类似方法进行。
以下提及例如用于制造按照本发明的冷却通道活塞的最重要的方法步骤。
-在无侧凹的情况下制造一件式的冷却通道活塞锻造坯；
-产生突出于稍后的冷却通道活塞的直径的凸缘，优选在同一个方法步骤中产生用于形成稍后的冷却通道的凹槽；
-备选地，在单独的方法步骤中产生凹槽；
-通过使用于形成冷却通道的凸缘变形来闭锁凹槽；
-引入环形槽以及使耐火钝边一体成型。
在按照本发明的方法的另一种实施方案中，所述用于稍后构成冷却通道的凹槽以锻造方法、辊压方法或者类似方法引入到活塞坯中，而由此无需同时构成凸缘。
在实施按照本发明的方法时，所述凸缘的位置构造成与顶齐平或者与杆上边缘齐平的。
环形槽，特别是用于容纳活塞环的环形槽可以设置在已变形的凸缘上和/或设置在活塞基体上。
所述环形槽以及至少一个耐火钝边可以在使用于形成冷却通道的凸缘变形时或者在闭锁冷却通道时构成。同样可想到的是，在构成为凸缘时已经规定槽的制造。
在构成冷却通道之后，所述环形槽以及所述至少一个耐火钝边可以借助于车削方法或者类似方法由冷却通道活塞锻造坯加工出。
所述冷却通道的几何形状的产生至少部分地、然而优选完全地在闭锁冷却通道之前进行。用于产生凹槽和用于闭锁形成冷却通道用的凹槽的适合的方法例如是锻造、辊制、辊轧、辊压或者可相比拟的适合的方法。
以锻造方法制造的活塞具有比以铸造方法制造的活塞更高的强度，所述按照本发明的方法也在稍后的冷却通道的区域中保持所述优点。如由现有技术已知的切削方法导致在材料结构中的改变并且因此导致在加工区域中的削弱，这按照本发明被避免或者最小化。
附图说明
图1示出冷却通道活塞锻造坯的示意图；
图2示出冷却通道活塞锻造坯在引入凹槽并且同时构成凸缘之后的示意图；
图3示出冷却通道活塞锻造坯在制成冷却通道之后的示意图；
图4示出冷却通道活塞锻造坯在引入环形槽之后的示意图。
具体实施方式
按照本发明的方法原则上在图1至4中示出。图1原则上示出一个活塞坯1，该活塞坯以锻造方法制造。在此，引入稍后的活塞的功能元件如活塞底、活塞裙、活塞销座、活塞孔和类似物。因为稍后制成的活塞应该是冷却通道活塞，所以按照图2将凹槽A引入到活塞坯1中。径向环绕的凹槽A同样以锻造方法、辊压方法或者类似方法引入。在此，这样实施所述用于引入凹槽A的方法，使得在此产生径向伸出于活塞坯的外径的环绕的凸缘K(也被称为凸肩)。
按照图2，在一种优选的实施形式中，所述凹槽A这样引入到活塞坯1中，使得在观察图2时在凹槽A的上部产生凸缘K。以此可能的是，(同样在观察图2时)必须由上方例如通过板或者类似物抵抗阻力(entgegenhalten)。这意味着，利用工具将径向环绕的凹槽A引入到活塞坯中，所述工具这样加工，使得该工具将活塞坯的材料沿活塞冲程轴线的方向排挤并且在此同时径向环绕的凸缘K占据如其在图2中示出的形状。为了在此实现凸缘K的所期望的几何造型并且活塞坯的材料不向上被挤开，在该位置处需要使用托板(Gegenhalter)(例如板)，其中，这在图2中通过三个指向下的箭头标明。
在所述活塞坯得到如其原则上在图2中示出的形状之后，使所述径向环绕的凸缘K这样变形，使得该凸缘闭锁凹槽A。所述方法步骤能够由现有技术(EP 1 452 250 A2)得出。在首先向外伸出的凸缘K已被折叠之后，为了闭锁凹槽A，所述凸缘能够利用其环绕的下部边缘与活塞坯不可拆卸地连接，但不是必须连接。冷却通道5在冷却通道活塞(2)上的制造以此结束。接着，例如将耐火钝边3以及环形槽4构成在活塞坯中，从而产生冷却通道活塞2。接着还进行这样制造的活塞坯的最后加工，从而为在内燃机的汽缸中的应用产生可交付使用的具有冷却通道的活塞。
附图标记列表
1 活塞坯
2 活塞
3 耐火钝边
4 环形槽
5 冷却通道
A 凹槽
K 凸缘
Claims (10)
1.用于制造内燃机用的冷却通道活塞(2)的方法，所述冷却通道活塞在其活塞底中具有冷却通道(5)，其中，提供活塞坯(1)并且以锻造方法、辊压方法或者类似方法在活塞坯(1)上形成突出于稍后的冷却通道活塞(2)的外径的凸缘(K)，并且为了形成冷却通道(5)将径向环绕的凹槽(A)引入到活塞坯(1)中，其特征在于，所述径向环绕的凹槽(A)以锻造方法、辊压方法或者类似方法引入到活塞坯(1)中，并且在下一个方法步骤中通过使凸缘(K)变形而与环绕的凹槽(A)相配合地形成冷却通道。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实施用于引入凹槽(A)的方法，使得在此也产生径向伸出于活塞坯(1)的外径的环绕的凸缘(K)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述凸缘(K)的变形以锻造方法、辊压方法、校准方法或者类似方法进行。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述凸缘(K)为了构成为冷却通道(5)而贴靠在贴靠区域上。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述凸缘(K)为了构成为冷却通道而贴靠在至少部分地径向环绕的钝边上，所述钝边用于在变形之后固定凸缘位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述凸缘(K)在变形之后不可拆卸地固定在径向环绕的钝边上。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述凹槽(A)以锻造方法、辊压方法或类似方法引入到活塞坯(1)中，而由此无需同时构成凸缘(K)。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述凸缘(K)的位置构造成与顶齐平或者与杆上边缘齐平的。
9.冷却通道活塞，按照根据上述权利要求之一所述的方法制造。
10.根据权利要求9所述的冷却通道活塞，其特征在于，稍后的冷却通道活塞的功能元件包括活塞底、活塞裙、活塞销座、活塞孔和类似物。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102012207961 | 2012-05-11 | ||
| DE102012207961.0 | 2012-05-11 | ||
| PCT/EP2013/059657 WO2013167694A1 (de) | 2012-05-11 | 2013-05-08 | Verfahren zur herstellung eines kühlkanalkolbens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104284744A true CN104284744A (zh) | 2015-01-14 |
| CN104284744B CN104284744B (zh) | 2017-03-22 |
Family
ID=48444371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201380024615.1A Expired - Fee Related CN104284744B (zh) | 2012-05-11 | 2013-05-08 | 用于制造冷却通道活塞的方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20150107106A1 (zh) |
| EP (1) | EP2846946A1 (zh) |
| JP (1) | JP2015518784A (zh) |
| CN (1) | CN104284744B (zh) |
| DE (1) | DE102013208557A1 (zh) |
| WO (1) | WO2013167694A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115070252A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-20 | 四川航天长征装备制造有限公司 | 一种锁底焊接接头 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10253722B2 (en) | 2015-05-01 | 2019-04-09 | Ks Kolbenschmidt Us, Inc. | Methods for forging a piston blank |
| WO2016179062A1 (en) * | 2015-05-01 | 2016-11-10 | Ohio State Innovation Foundation | Hot forming of cooling galleries in steel pistons |
| DE102017207431A1 (de) * | 2017-05-03 | 2018-11-08 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kolbenoberteils und/oder eines Kolbenunterteils für einen Kolben einer Brennkraftmaschine |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1452250A2 (de) * | 2003-03-01 | 2004-09-01 | KS Kolbenschmidt GmbH | Herstellungsverfahren für einen Kühlkanalkolben mit umformbarem Bund |
| CN1535191A (zh) * | 2001-07-30 | 2004-10-06 | С | 安装一个装配好并焊接在承载箍里的金属板环,以配合内燃机活塞的环形冷却管,制造翅片金属板环的方法和获得的金属板环 |
| CN1545597A (zh) * | 2001-07-23 | 2004-11-10 | 昭和电工株式会社 | 用于内燃发动机的锻造活塞及其制造方法 |
| EP1614885A2 (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-11 | Yuejun Huang | One-piece steel piston |
| DE102005029417A1 (de) * | 2004-06-28 | 2006-01-19 | Riken Forge Co., Ltd. | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor |
| CN1882412A (zh) * | 2003-11-08 | 2006-12-20 | 玛勒有限公司 | 内燃机活塞的制造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2556817B2 (ja) * | 1994-03-02 | 1996-11-27 | 株式会社カネミツ | 板金製プーリの製造方法 |
| JP2001087836A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-04-03 | Kobe Steel Ltd | 異形リングの製造方法 |
| JP2004136322A (ja) * | 2002-10-17 | 2004-05-13 | Denso Corp | 溝付きプーリの製造方法 |
| DE102004031513A1 (de) * | 2004-06-30 | 2006-01-26 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kühlkanalkolbens für eine Brennkraftmaschine |
| DE102005021428A1 (de) * | 2005-05-10 | 2006-11-16 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines geschmiedeten Kolbens |
-
2013
- 2013-05-08 DE DE201310208557 patent/DE102013208557A1/de not_active Withdrawn
- 2013-05-08 WO PCT/EP2013/059657 patent/WO2013167694A1/de active Application Filing
- 2013-05-08 EP EP13722739.3A patent/EP2846946A1/de not_active Ceased
- 2013-05-08 JP JP2015510821A patent/JP2015518784A/ja active Pending
- 2013-05-08 US US14/400,217 patent/US20150107106A1/en not_active Abandoned
- 2013-05-08 CN CN201380024615.1A patent/CN104284744B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1545597A (zh) * | 2001-07-23 | 2004-11-10 | 昭和电工株式会社 | 用于内燃发动机的锻造活塞及其制造方法 |
| CN1535191A (zh) * | 2001-07-30 | 2004-10-06 | С | 安装一个装配好并焊接在承载箍里的金属板环,以配合内燃机活塞的环形冷却管,制造翅片金属板环的方法和获得的金属板环 |
| EP1452250A2 (de) * | 2003-03-01 | 2004-09-01 | KS Kolbenschmidt GmbH | Herstellungsverfahren für einen Kühlkanalkolben mit umformbarem Bund |
| CN1882412A (zh) * | 2003-11-08 | 2006-12-20 | 玛勒有限公司 | 内燃机活塞的制造方法 |
| DE102005029417A1 (de) * | 2004-06-28 | 2006-01-19 | Riken Forge Co., Ltd. | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor |
| EP1614885A2 (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-11 | Yuejun Huang | One-piece steel piston |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115070252A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-20 | 四川航天长征装备制造有限公司 | 一种锁底焊接接头 |
| CN115070252B (zh) * | 2022-06-22 | 2023-11-03 | 四川航天长征装备制造有限公司 | 一种锁底焊接接头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104284744B (zh) | 2017-03-22 |
| WO2013167694A1 (de) | 2013-11-14 |
| US20150107106A1 (en) | 2015-04-23 |
| JP2015518784A (ja) | 2015-07-06 |
| EP2846946A1 (de) | 2015-03-18 |
| DE102013208557A1 (de) | 2013-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104942213B (zh) | 用于内燃机的活塞及其制造方法 | |
| US9056347B2 (en) | Press-die and press working method | |
| CN104815923B (zh) | 一种汽车密封盖的冲压工序 | |
| CN104284744A (zh) | 用于制造冷却通道活塞的方法 | |
| US10279440B2 (en) | Precision forming method of high-efficiency and near-net hollow valve blank of engine | |
| KR101198167B1 (ko) | 절삭가공된 예비 성형체와 단조장치를 이용한 선박용 크랭크쓰로우의 제조방법 | |
| JP6037049B2 (ja) | 鍛造クランク軸の製造方法 | |
| WO2015075934A1 (ja) | 鍛造クランク軸の製造方法 | |
| CN104487188A (zh) | 模锻曲轴的制造方法 | |
| JP2009039750A (ja) | 鍔付き短円筒状部品等の鍛造方法 | |
| CN109676069A (zh) | 一种喷嘴壳体精密锻造方法 | |
| JP2016215233A (ja) | 鍛造クランク軸の製造方法 | |
| CN106493275A (zh) | 薄壁筒类锻件的模具及设计方法 | |
| CN107414003B (zh) | 一种用于大型铰链梁的锻造模具及其生产工艺 | |
| CN102844556A (zh) | 内燃机用活塞的制造方法以及可用该方法制成的活塞 | |
| CN101462227B (zh) | 热锻复合模具制造方法和热锻复合模具 | |
| JP2016215227A (ja) | 鍛造クランク軸の製造方法 | |
| CN102259129A (zh) | 整圆主轴承翻边工艺及其专用模具 | |
| CN101698213A (zh) | 定转子分离冲槽装置 | |
| CN207447247U (zh) | 双浮式锁环冷精锻一步成形模 | |
| CN202334187U (zh) | 发电机定、转子冲片模具 | |
| CN102403848B (zh) | 发电机定、转子冲片模具 | |
| CN103084468A (zh) | 一种卡箍套罩的加工方法及其使用的成形模具 | |
| CN107206468A (zh) | 环状成型体的制造方法及环状材料 | |
| JP6541108B2 (ja) | 筒状焼結部品の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170322 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |