CN105508075B - 一种永磁发动机的铁铝复合被吸塞及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机活塞，特别涉及一种永磁发动机的铁铝复合被吸塞及其制造方法，其特征是，铁铝复合被吸塞由铁片和铝基塞体组成，采用注铝工艺将铝基塞体与铁片注成一体，同时铁片朝铝基塞体方向设计有凸钉、凸钉锥头与铁片缘钩将铝基塞体与之牢牢固定，以确保铁片与铝基体在上下运动及热胀冷缩的过程中不易脱离。铝基塞体顶板朝铁片反方向设有与之成90°的塞裙，塞裙的对称中心线上设置有同轴对穿的塞销孔，塞销孔朝铝基塞体内方向延伸出一圈孔柱，铁铝复合被吸塞用塞销穿过塞销孔与曲轴连杆机构相铰接。本发明与现有永磁发动机的活塞相比：具有结构合理、设计巧妙、密度小，运动惯性小，无需永磁铁的特点，为适用于永磁发动机的被吸塞提供了新的技术方向。

Description

一种永磁发动机的铁铝复合被吸塞及其制造方法

技术领域

本发明属于发动机活塞领域，特别涉及一种永磁发动机的铁铝复合被吸塞及其制造方法。

背景技术

现有永磁发动机通常采用永磁铁制成的活塞，其密度大，惯性大，使活塞在上下运动的过程中消耗的永磁能也大，同时，由于活塞的惯性大，其对曲轴连杆机构产生的惯性作用力也大，从而与之对应的曲轴连杆机构的几何尺寸大，对曲轴连杆机构的力学性能要求也高，从而大大增加制造成本，降低使用寿命及使用可靠性。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，设计一种密度小，运动惯性小，无需永磁铁，从而对曲轴连杆机构的力学性能要求也小的永磁发动机的铁铝复合被吸塞。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种永磁发动机的铁铝复合被吸塞，其特征是铁铝复合被吸塞由铁片和铝基塞体组成，采用注铝工艺将铝基塞体与铁片注成一体，同时铁片朝铝基塞体方向设计有凸钉、凸钉锥头与铁片缘钩将铝基塞体与之牢牢固定，以确保铁片与铝基塞体在被吸受力及热胀冷缩的过程中不易脱离。铝基塞体顶板朝铁片反方向设有与之成90°的塞裙，塞裙的对称中心线上设置有同轴对穿的塞销孔，孔的两端外侧内开有卡环槽，用以防止塞销在孔内的轴向窜动，塞销孔朝铝基塞体内方向延伸出一圈孔柱，铁铝复合被吸塞用塞销穿过塞销孔与曲轴连杆机构相铰接。

进一步的，以上所述的铁片及铝基塞体顶板上设计有一个及以上的卸阻气孔，以减少铁铝复合被吸塞运动时的空气阻力，铁片卸阻气孔周围一圈朝铝基塞体方向设计有凸起的卸阻孔柱及卸阻孔柱缘钩，用以增强铁片与铝基塞体的相互连接强度，以确保铁片与铝基塞体在被吸受力及热胀冷缩的过程中不易脱离。

进一步的，以上所述的铝基塞体顶板内部设置有一条及以上的加强筋与塞裙内壁相连接，以加强铝基塞体及孔柱的强度。塞裙外表面上挖有工艺槽，以削薄塞裙壁厚，消减塞裙的收缩内应力，以避免因热胀冷缩引起的内应力不均而引起的铝基塞体产生的形变。

本发明与现有永磁发动机的活塞相比：具有结构合理、设计巧妙、密度小，运动惯性小，无需永磁铁的特点。

以上所述的一种永磁发动机的铁铝复合被吸塞的具体制造方法如下：

步骤一：制造铝基塞体的压铸模具，同时按照铁片的一比一结构制造蜡模型；

步骤二：将铁片的蜡模型表面浇沾上水玻璃然后撒上石英砂，反复三到四次；

步骤三：将铁片蜡模型外表浇沾有的水玻璃和石英砂进行固化；

步骤四：将固化后的铁片蜡模型进行高温烧结同时将蜡熔化倒出，即制成了坚硬的模壳；

步骤五：往模壳内浇注铁水；

步骤六：敲粹模壳取出铁片毛坯：

步骤七：将铁片毛坯镶嵌在铝基塞体的压铸模具内；

步骤八：合模后往压铸模具内压注铝水：

步骤九：开模取出铁铝复合被吸塞毛坯：

步骤十：去应力退火；

步骤十一：除去毛边；

步骤十二：铣磨铁铝复合被吸塞的顶面；

步骤十三：铣磨铁铝复合被吸塞的侧裙；

步骤十四：镗塞销孔；

步骤十五：去毛刺。

为了更好地说明本发明，下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步说明。

附图说明

图1是铁铝复合被吸塞的主视图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的仰视图；

图5为图1的A-A剖视图；

图6为图2的B-B剖视图；

图7是铁片的结构图；

图8为图7的C-C剖视图；

图9为铁铝复合被吸塞的制造方法流程图。

图中：

1-铁片；2-凸钉；3-卸阻气孔；4-铝基塞体顶板；5-铁片缘钩；6-长侧裙工艺槽；7-铝基塞体；8-塞销卡环槽；9-孔柱加强筋；10-顶板加强筋；11-塞销孔；12-孔柱；13-短侧裙工艺槽；14-凸钉锥头；15-卸阻孔柱缘钩；16-卸阻孔柱；17-短侧裙；18-长侧裙；19-铁片基板。

具体实施方式

参照图1、图2、图4、图5、图6，本图例为一种铁铝复合被吸塞，其由铁片1和铝基塞体7组成，采用注铝工艺将铝基塞体7与铁片1紧贴并固定，参照图7、图8同时铁片1朝铝基塞体7方向设计有8个凸钉2和与凸钉2一体成形的凸钉锥头14与铁片缘钩5将铝基塞体7与之牢牢固定，以确保铁片与铝基塞体在上下被吸受力运动及热胀冷缩的过程中不易脱离。参照图1、图2、图5、图6，铝基塞体顶板4朝铁片1反方向设置有与之成90°的塞裙并两两相对，其长侧裙18所在面的塞裙的对称中心线上设置有同轴对穿的塞销孔11，塞销孔11朝铝基塞体7内方向延伸出一圈孔柱12，铁铝复合被吸塞用塞销穿过塞销孔11与曲轴连杆机构相铰接，在塞销孔11两侧的长侧裙18上设计有长侧裙工艺槽6。同理，在两短侧裙17上设计有短侧裙工艺槽13，以削薄塞裙壁厚，消减塞裙的内应力，以避免因热胀冷缩引起的内应力不均而引起铝基塞体产生的形变。

参照图3、图4、图5、图6，铁片1及铝基塞体顶板4的中心设计有一个卸阻气孔3，以减少铁铝复合被吸塞运动时的空气阻力，铁片1上卸阻孔3周围一圈朝铝基体7方向设计有凸起的卸阻孔柱16及卸阻孔柱缘钩15，以加强铁片1与铝基塞体顶板4连接的牢固性，确保铁片1与铝基塞体7在上下被吸受力运动及热胀冷缩的过程中不易脱离。

参照图4、图5，铝基塞体顶板4内部设置有四条成井字型的顶板加强筋10，孔柱12周围设置有四条孔柱加强筋9与塞裙内壁相连接，以加强铝基塞体7与孔柱12的强度。

本发明具有结构合理、设计巧妙、密度小，运动惯性小，无需永磁铁，克服了现有技术的不足，为适用永磁发动机的被塞提供了新的技术方向。

参照图9 铁铝复合被吸塞的制造方法流程如下：

制造铝基塞体的压铸模具同时按照铁片的一比一结构制造蜡模型---将铁片的蜡模型表面浇沾上水玻璃然后撒上石英砂----将铁片蜡模型外表浇沾有的水玻璃和石英砂进行固化----将固化后的铁片蜡模型进行高温烧结同时将蜡熔化倒出----往模壳内浇注铁水----敲粹模壳取出铁片毛坯----将铁片毛坯镶嵌在铝基塞体的压铸模具内----合模后往压铸模具内压注铝水----开模取出铁铝复合被吸塞毛坯----去应力退火----除去毛边----铣磨铁铝复合被吸塞的顶面----铣磨铁铝复合被吸塞的侧裙----镗塞销孔----去毛刺。

以上实施例仅仅是依本发明申请专利的范围列举的一种，为方形结构，本发明也可以是长方形或圆形。凡依本发明申请专利的范围所作的变形延展和修饰，均属于本发明申请专利的范围应受到保护。

Claims (4)

1.一种永磁发动机的铁铝复合被吸塞，其特征是铁铝复合被吸塞由铁片和铝基塞体组成，采用注铝工艺将铝基塞体与铁片注成一体，同时铁片朝铝基塞体方向设计有凸钉、凸钉锥头与铁片缘钩将铝基塞体与之牢牢固定，铝基塞体顶板朝铁片反方向设有与之成90°的塞裙，塞裙的对称中心线上设置有同轴对穿的塞销孔，孔的两端外侧内开有卡环槽，塞销孔朝铝基塞体内方向延伸出一圈孔柱。

2.根据权利要求1所述的一种永磁发动机的铁铝复合被吸塞，其特征是铁片及铝基塞体顶板上设计有一个以上的卸阻气孔，铁片卸阻气孔周围一圈朝铝基塞体方向设计有凸起的卸阻孔柱及卸阻孔柱缘钩。

3.根据权利要求1所述的一种永磁发动机的铁铝复合被吸塞，其特征是铝基塞体顶板内部设置有一条以上的加强筋与塞裙内壁相连接，塞裙外表面上挖有工艺槽。

4.一种永磁发动机的铁铝复合被吸塞的制造方法，其特征是权利要求1所述的铁铝复合被吸塞其具体的制造方法步骤为：

步骤一：制造铝基塞体的压铸模具，同时按照铁片的一比一结构制造蜡模型；

步骤二：将铁片的蜡模型表面浇沾上水玻璃然后撒上石英砂，反复三到四次；

步骤三：将铁片蜡模型外表浇沾有的水玻璃和石英砂进行固化；

步骤四：将固化后的铁片蜡模型进行高温烧结同时将蜡熔化倒出，即制成了坚硬的模壳；

步骤五：往模壳内浇注铁水；

步骤六：敲粹模壳取出铁片毛坯：

步骤七：将铁片毛坯镶嵌在铝基塞体的压铸模具内；

步骤八：合模后往压铸模具内压注铝水：

步骤九：开模取出铁铝复合被吸塞毛坯：

步骤十：去应力退火；

步骤十一：除去毛边；

步骤十二：铣磨铁铝复合被吸塞的顶面；

步骤十三：铣磨铁铝复合被吸塞的侧裙；

步骤十四：镗塞销孔；

步骤十五：去毛刺。