JPH027740B2 - - Google Patents

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JPH027740B2
JPH027740B2 JP58104344A JP10434483A JPH027740B2 JP H027740 B2 JPH027740 B2 JP H027740B2 JP 58104344 A JP58104344 A JP 58104344A JP 10434483 A JP10434483 A JP 10434483A JP H027740 B2 JPH027740 B2 JP H027740B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ドーム形のピストンヘツド中央部、
リング状に延びたピストンヘツド肩部、および内
側に配置されリング状に延びたボスが設けられて
おり、その際ピストンヘツド肩部が、ピストンリ
ングを収容するために使われ、かつ分離して作ら
れたピストン胴部に載せるようになつており、こ
のピストン胴部に、ねじ止めおよび／または溶接
によつてリング状に延びたボスも接続可能であ
る、特に大型デイーゼル機関用の組立てピストン
のため鍛造可能な耐熱鋼から成るピストンヘツド
を製造する方法に関する。
経験的に周知の処置の枠内において、ピストン
ヘツドは鍛造可能な耐熱鋼から成るが、ピストン
ヘツドは、切削により形成され、すなわち相応し
て準備され、場合によつては鍛造された円板から
切削によつて作られる。このことは、耐熱材料を
切削する際非常に多くの加工費用を要するので高
価である。鍛造素材を加工する場合、耐熱特性を
有する材料の使用は、これら材料が特に偏折し易
いことにより制限され、その際偏折領域は、ピス
トンヘツド中央部の範囲またはピストンヘツド肩
部の範囲にも生じる。この偏折領域はかなり障害
になる。このような偏折は異方性を引き起こし、
この異方性はピストンヘツドの価値を下げ、役に
立たなくすることさえある。そのため、強制的に
ピストンヘツド全体を最低値に合わせて構成しな
ければならなくなる。それにもかかわらず公知の
ピストンヘツドにおける異方性特性範囲は、交番
定常負荷動作においてピストンの早期の故障を引
き起こす。
それに対して本発明の課題は、前記構成のピス
トンヘツドが簡単に製造でき、しかも特に得られ
る寿命に密接に関連する部品に関する特性の異方
性をかなり減少して製造できる方法を提供するこ
とにある。
この課題を解決するため、本発明は次のことを
示している。すなわち耐熱鍛造鋼から、偏平な周
縁部と、一方面における凹部と、この凹部内へ突
出する中央膨出部と、他方面における環状隆起部
とを有する皿状半加工材を鍛造し、上記の皿状半
加工材をカツプ形状に鍛造し、それによつて上記
の周縁部を、中央膨出部に対して反対方向に軸線
方向へ延びる円筒状肩部へと変形し、また上記の
環状隆起部を上記のピストンを組み立てる際のピ
ストン胴部への取付用の環状ボスへと成形し、上
記の第２の鍛造段階で形成したカツプ形状体を均
質化熱処理するのである。
従つて、本発明によれば、ピストンヘツドは実
質的に鍛造によつて形成され、機械加工は最少限
にとどめられるので、異方性をかなり減少するこ
とができる。
本発明の枠内においては、これまで鋼製ピスト
ンヘツドに使用されたような、例えばバルブ鋼
X45Cr Si9のような種々の耐熱鋼によつて作業す
ることができる。しかし次のような組成の耐熱材
料を使用することも有利とわかつた。
C0.2まで Mn0.5まで Si0.5まで Cr12−14
Mo0.5まで W2.5乃至3.5 Ni1.6−2.3％ 残りは鉄と通常の不純物。
鍛造過程に続いて均質化熱処理を行うことは、
本発明の権利範囲に属する。
得られた利点は次の点にある。すなわち本発明
による方法によれば前記構成のピストンヘツドが
非常に簡単に製造でき、その際耐熱性に関してま
たは異方性特性領域により制限を設ける必要はな
い。それどころか燃焼室出力、従つて機関出力を
低下する必要なく、ピストンヘツドにあまり高級
でも高価でもないクラスの材料を使用できること
により、部品特性の最適化が行われる。換言すれ
ば、公知の材料を使用した際、燃焼室出力、従つ
て機関出力の増大が可能である。非常に正確に鍛
造できるので、例えばピストンリングを収容すべ
き範囲になお必要な切削費用はかなりの程度まで
減少することが特に重要である。危険な範囲にお
けるピストンヘツドの特性の異方性は減少してい
る。
本発明の実施例を以下図面によつて説明する。
完成したピストンヘツドがどのようになつてい
るかは、まず第１図から明らかである。ドーム形
ピストンヘツド中央部１とそのまわりのピストン
ヘツド肩部２が示されている。内側に同様にリン
グ状に延びたボス３が配置されている。ピストン
ヘツド肩部２は、ピストンリングを収容するため
に使われ、かつ適当な切込まれた溝４を有する。
ピストンヘツド肩部は、その他に分離して作られ
た略示しただけのピストン胴部５にかぶせるよう
になつており、このピストン胴部には、ねじ止め
６および／または溶接によつてリング状に延びた
ボス３も接続できる。
耐熱鋼から成るピストンヘツドは外方へ凸の中
央膨出部１を有しており、この中央部はカツプ状
ピストンヘツドの内側凹所１２と形状的に一致し
ている。ピストンヘツドの頭部には凹部１３が形
成されており、この凹部内には中央部が膨出して
いる。一方ピストンヘツドの周壁は肩部２によつ
て形成されており、この肩部は中央部とは逆方向
へ軸線方向に延びており、また環状のボス３より
も先の方まで突出している。
ピストンヘツドの鍛造の第１段階は、耐熱鋼製
偏平鋳造板を第２図に示す形状、即ち皿状半加工
材１７へと鍛造することである。
この半加工材は、偏平な周縁部７と、上記の凹
部１３と、中央膨出部１と、環状隆起部１８とを
有しており、この環状隆起部は、もつとコンパク
トな形に鍛造され環状ボス３を生成する材料量を
含んでいる。
第２の、そして最後の鍛造段階は、上記の皿状
半加工材１７を第３図のカツプリング状構造体１
９へ変形させる。即ち、環状隆起部１８をボス３
へ、また偏平な周縁部７を肩部２へ変形させる。
最少の機械加工によつて、そして均質化熱処理
の後、第３図のカツプ状構造体は穴あけ加工され
且つねじ切り加工され、ピストン胴部へ取り付け
られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による方法によつて作るよう
なピストンヘツドの軸線方向断面図、第２図は、
第１の形成段階において鍛造された皿状半加工材
の同様な断面図、第３図は、仕上げ鍛造されたピ
ストンヘツドの同様な断面図である。 １……ピストンヘツド中央部、２……ピストン
ヘツド肩部、３……ボス、４……溝、５……ピス
トン胴部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関ピストン用ピストンヘツド製造方法
    に於いて、 耐熱鍛造鋼から、偏平な周縁部７と、一方面に
    おける凹部１３と、この凹部内へ突出する中央膨
    出部１と、他方面における環状隆起部１８とを有
    する皿状半加工材１７を鍛造し、 上記の皿状半加工材１７をカツプ形状に鍛造
    し、それによつて上記の周縁部７を、中央膨出部
    １に対して反対方向に軸線方向へ延びる円筒状肩
    部２へと変形し、また上記の環状隆起部１８を上
    記のピストンを組み立てる際のピストン胴部５へ
    の取付用の環状ボス３へと成形し、 上記の第２の鍛造段階で形成したカツプ形状体
    を均質化熱処理することを特徴とする組立てピス
    トン用ピストンヘツドの製造方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の方法に於い
    て、耐熱鋼が下記の組成、即ち Ｃ 0.2重量％まで Cr 12〜14重量％ Ni 1.6〜2.3重量％ Mn 0.5％まで Mo 0.5％まで Si 0.5％まで Ｗ 2.5〜3.5％ その他は実質上鉄 を有している方法。
JP58104344A 1982-06-16 1983-06-13 組立てピストン用ピストンヘツドの製造方法 Granted JPS594938A (ja)

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DE3222582.2 1982-06-16
DE3222582A DE3222582C2 (de) 1982-06-16 1982-06-16 Verfahren zum Herstellen eines Kolbenbodenrohlings durch Schmieden für einen gebauten Kolben

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JPH027740B2 true JPH027740B2 (ja) 1990-02-20

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AT (1) AT383519B (ja)
CH (1) CH661219A5 (ja)
DE (1) DE3222582C2 (ja)
FR (1) FR2528737A1 (ja)
GB (1) GB2122116B (ja)

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