CN110935848A - 一种铝合金活塞的内冷油道 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金活塞的内冷油道，包括铝合金铸造成的活塞、油道管及耐磨圈，所述油道管安装在活塞的内部，所述耐磨圈安装在活塞的第一环槽处且环绕在油道管的外周，所述油道管材质含有下述重量百分含量的组份：C 0.09～0.15％、Si 0.02～0.4％、Ti 0.01～0.05％、Mn 0.03～0.6％、S≤0.04％、Zn 0.3～0.5％、P≤0.013％、Cr 7.0～8.5％、Mo 0.7～1.08％、V 0.2～0.27％、Ni≤0.3、Nb 0.06～0.10％、余量为Fe，本发明中设有油道管，将油道管铸造到活塞内部，以此让油道管形成活塞的内冷油道，从而代替原有的内冷油道，这样便可减少原有的由盐芯铸造内冷油道的工艺步骤，及后续的盐芯清洗工序，且不会发生盐芯残留而造成活塞气窝的问题。

Description

一种铝合金活塞的内冷油道
技术领域
本发明涉及活塞内冷油道领域，具体涉及一种铝合金活塞的内冷油道。
背景技术
目前活塞的内冷油道大多采用可溶性盐芯成型，在活塞制造完成之后再对盐芯进行清洗，以此保证活塞的正常生产。
但由于活塞的结构较为紧密，所以需要经过多道工序进行清洗，这样可能存在生产步骤繁琐且会增加生产成本问题，同时，如果盐芯没有清洗干净，那么在活塞使用过程中，容易造成活塞内冷油道堵塞，使得冷却失效，烧熔活塞；另外，盐芯在使用过程中容易受到污染，如果盐芯表面存在水或油污，在烧注过程中盐芯表面的水或油污遇高温金属液后会汽化，在内冷油道表面形成气窝缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种铝合金活塞的内冷油道，以达到提高活塞生产质量的目的。
本发明采用的技术方案为：一种铝合金活塞的内冷油道，包括铝合金铸造成的活塞、油道管及耐磨圈，所述油道管安装在活塞的内部，所述耐磨圈安装在活塞的第一环槽处且环绕在油道管的外周，所述油道管材质含有下述重量百分含量的组份：C 0.09～0.15％、Si 0.02～0.4％、Ti 0.01～0.05％、Mn 0.03～0.6％、S≤0.04％、Zn 0.3～0.5％、P≤0.013％、Cr 7.0～8.5％、Mo 0.7～1.08％、V 0.2～0.27％、Ni≤0.3、Nb 0.06～0.10％、余量为Fe。
进一步地，所述耐磨圈为耐磨奥氏体高镍铸铁圈，所述耐磨圈成分包括C：2.5～4.0％、Mo 0.02～0.05％、Si：1.2～3.1％、Mn：0.5～1.5％、Re 0.03～0.07％、Cu：5.7～7.6％、Ni：13.8～18.5％、Cr：<2.5％、P<0.2％、S：<0.1％、余量为Fe。
进一步地，所述活塞材质含有下述重量百分比的组份：Si 10.0～13.5.0％、V0.01～0.02％、Cu 0.4～1.6％、P 0.02～0.03％、B 0.02～0.04％、Mg 0.7～1.7％、Ni 0.4～1.6％、Mn≤0.5％、Zn≤0.2％、Sn≤0.01％、Pb≤0.06％、余量为铝。
进一步地，所述活塞还包括设在中间位置的燃烧室。
进一步地，所述耐磨圈硬度在125～140HB之间。
进一步地，所述油道管制造工艺包括以下步骤：
S1：材料熔炼，其中熔炼温度为1600℃，出炉温度为1500℃；
S2：铸造圆环形耐磨圈及圆环形油道管，油道管外径与耐磨圈内径相同，其中浇注温度为1400～1450℃；
S3：对耐磨圈及油道管毛坯抛丸处理，清除表面黏砂，并进行去应力处理；
S3：渗渡处理，将，耐磨圈及油道管放进75～100℃的镀液中，浸泡5～30分钟；
S4：预热，然后将油道管采用等离子束焊接在所述耐磨圈的内径处；
S5：将油道管与耐磨圈放置活塞成型模具处，使其与铝合金铸造成型；
S6：待5分钟后脱模，然后进行热处理；
S7：待冷却后，依次进行粗机加工、精机加工、表面处理及产品检测。
进一步地，所述步骤S7中的表面处理包括去除尖角毛刺。
进一步地，所述步骤S6中热处理温度在150～350℃，保温2～4.5小时。
进一步地，所述油道管截面形状为圆形或方形。
本发明的有益效果为：本发明中设有油道管，将油道管铸造到活塞内部，以此让油道管形成活塞的内冷油道，从而代替原有的内冷油道，这样便可减少原有的由盐芯铸造内冷油道的工艺步骤，及后续的盐芯清洗工序，且不会发生盐芯残留而造成活塞气窝的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中，1、活塞，2、燃烧室，3、油道管，4、耐磨圈，5、第一环槽。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种铝合金活塞的内冷油道，包括铝合金铸造成的活塞1、油道管3及耐磨圈4，所述油道管3安装在活塞1的内部，油道管3形成活塞1的内冷油道，以此在活塞1工作时进行散热，所述耐磨圈4安装在活塞1的第一环槽5处且环绕在油道管3的外周，耐磨圈4可加强第一环槽5的强度及表面硬度，从而提高活塞1的结构强度，所述活塞1还包括设在中间位置的燃烧室2，燃烧室2为燃料提供燃烧空间。
其中，所述油道管3截面形状为圆形或方形，以此改变内冷油道的形状，适应不同种类的活塞生产。
优选地，所述油道管3材质含有下述重量百分含量的组份：C 0.09～0.15％、Si0.02～0.4％、Ti 0.01～0.05％、Mn 0.03～0.6％、S≤0.04％、Zn 0.3～0.5％、P≤0.013％、Cr 7.0～8.5％、Mo 0.7～1.08％、V 0.2～0.27％、Ni≤0.3、Nb 0.06～0.10％、余量为Fe，以此提高油管道3的稳定性，并提高油道管3的热传导系数，从而提高活塞内冷油道的冷却效果。
优选地，所述耐磨圈4为耐磨奥氏体高镍铸铁圈，所述耐磨圈4成分包括C：2.5～4.0％、Mo 0.02～0.05％、Si：1.2～3.1％、Mn：0.5～1.5％、Re 0.03～0.07％、Cu：5.7～7.6％、Ni：13.8～18.5％、Cr：<2.5％、P<0.2％、S：<0.1％、余量为Fe，所述耐磨圈硬度在125～140HB之间，耐磨圈4用于提高第一环槽的结构强度及表面硬度，从而提高活塞的整体性能。
所述活塞1材质含有下述重量百分比的组份：Si 10.0～13.5.0％、V 0.01～0.02％、Cu 0.4～1.6％、P 0.02～0.03％、B 0.02～0.04％、Mg 0.7～1.7％、Ni 0.4～1.6％、Mn≤0.5％、Zn≤0.2％、Sn≤0.01％、Pb≤0.06％、余量为铝，以此降低活塞的整体重量，并提高活塞的导热性能及结构强度，保证了活塞运行的可靠性。
所述油道管3制造工艺包括以下步骤：
S1：材料熔炼，其中熔炼温度为1600℃，出炉温度为1500℃；
S2：铸造圆环形耐磨圈4及圆环形油道管3，油道管3外径与耐磨圈4内径相同，其中浇注温度为1400～1450℃；
S3：对耐磨圈4及油道管3毛坯抛丸处理，清除表面黏砂，并进行去应力处理；
S3：渗渡处理，将，耐磨圈4及油道管3放进75～100℃的镀液中，浸泡5～30分钟；
S4：预热，然后将油道管3采用等离子束焊接在所述耐磨圈4的内径处；
S5：将油道管3与耐磨圈4放置活塞1成型模具处，使其与铝合金铸造成型；
S6：待5分钟后脱模，然后进行热处理，热处理温度在150～350℃，保温2～4.5小时；
S7：待冷却后，依次进行粗机加工、精机加工、表面处理及产品检测，其中，表面处理包括去除尖角毛刺。
本发明中将油道管3及耐磨圈4焊接到一起然后放进压铸模具中，以此在活塞1浇注完成后形成内冷油道，以此代替原有的内冷油道，减少盐芯清洗工序及盐芯铸造工艺，可节约生产成本，同时，在生产中也不会出现由于盐芯清洗不干净而出现活塞损坏的问题，可保证活塞1的生产质量。
另外，现有技术中，盐芯清洗后的污水如果不对其进行处理的话，会严重污染到外部环境，而本发明中，由于减少盐芯生产及盐芯清洗工艺，在生产制造中更加环保安全，从而能减少对环境的污染。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (9)

1.一种铝合金活塞的内冷油道，其特征在于：包括铝合金铸造成的活塞、油道管及耐磨圈，所述油道管安装在活塞的内部，所述耐磨圈安装在活塞的第一环槽处且环绕在油道管的外周，所述油道管材质含有下述重量百分含量的组份：C 0.09～0.15％、Si 0.02～0.4％、Ti 0.01～0.05％、Mn 0.03～0.6％、S≤0.04％、Zn 0.3～0.5％、P≤0.013％、Cr7.0～8.5％、Mo 0.7～1.08％、V 0.2～0.27％、Ni≤0.3、Nb 0.06～0.10％、余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的铝合金活塞的内冷油道，其特征在于：所述耐磨圈为耐磨奥氏体高镍铸铁圈，所述耐磨圈成分包括C：2.5～4.0％、Mo 0.02～0.05％、Si：1.2～3.1％、Mn：0.5～1.5％、Re 0.03～0.07％、Cu：5.7～7.6％、Ni：13.8～18.5％、Cr：<2.5％、P<0.2％、S：<0.1％、余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的铝合金活塞的内冷油道，其特征在于：所述活塞材质含有下述重量百分比的组份：Si 10.0～13.5.0％、V 0.01～0.02％、Cu 0.4～1.6％、P 0.02～0.03％、B 0.02～0.04％、Mg 0.7～1.7％、Ni 0.4～1.6％、Mn≤0.5％、Zn≤0.2％、Sn≤0.01％、Pb≤0.06％、余量为铝。
4.根据权利要求1所述的铝合金活塞的内冷油道，其特征在于：所述活塞还包括设在中间位置的燃烧室。
5.根据权利要求1所述的铝合金活塞的内冷油道，其特征在于：所述耐磨圈硬度在125～140HB之间。
6.根据权利要求1所述的铝合金活塞的内冷油道,其特征在于：所述油道管制造工艺包括以下步骤：
S1：材料熔炼，其中熔炼温度为1600℃，出炉温度为1500℃；
S2：铸造圆环形耐磨圈及圆环形油道管，油道管外径与耐磨圈内径相同，其中浇注温度为1400～1450℃；
S3：对耐磨圈及油道管毛坯抛丸处理，清除表面黏砂，并进行去应力处理；
S3：渗渡处理，将，耐磨圈及油道管放进75～100℃的镀液中，浸泡5～30分钟；
S4：预热，然后将油道管采用等离子束焊接在所述耐磨圈的内径处；
S5：将油道管与耐磨圈放置活塞成型模具处，使其与铝合金铸造成型；
S6：待5分钟后脱模，然后进行热处理；
S7：待冷却后，依次进行粗机加工、精机加工、表面处理及产品检测。
7.根据权利要求6所述的铝合金活塞的内冷油道，其特征在于：所述步骤S7中的表面处理包括去除尖角毛刺。
8.根据权利要求6所述的铝合金活塞的内冷油道，其特征在于：所述步骤S6中热处理温度在150～350℃，保温2～4.5小时。
9.根据权利要求1所述的铝合金活塞的内冷油道，其特征在于：所述油道管截面形状为圆形或方形。
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