RU2773555C2 - Method for production of pistons of internal combustion engines of aluminum alloys with non-resist insert - Google Patents
Method for production of pistons of internal combustion engines of aluminum alloys with non-resist insert Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773555C2 RU2773555C2 RU2020126838A RU2020126838A RU2773555C2 RU 2773555 C2 RU2773555 C2 RU 2773555C2 RU 2020126838 A RU2020126838 A RU 2020126838A RU 2020126838 A RU2020126838 A RU 2020126838A RU 2773555 C2 RU2773555 C2 RU 2773555C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insert
- internal combustion
- piston
- pistons
- mold
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000002788 crimping Methods 0.000 claims abstract 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 238000010275 isothermal forging Methods 0.000 claims description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 description 1
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 101700050571 SUOX Proteins 0.000 description 1
- 229910000551 Silumin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035512 clearance Effects 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, к литейному производству, к литью с кристаллизацией под давлением, в частности, к изготовлению исходных заготовок для последующей изотермической штамповки, термической и механической обработки поршней двигателей внутреннего сгорания (ДВС).The invention relates to mechanical engineering, foundry, casting with crystallization under pressure, in particular, to the manufacture of initial blanks for subsequent isothermal stamping, thermal and mechanical processing of pistons of internal combustion engines (ICE).
Поршень является одной из самых нагруженных деталей двигателя. Большинство поршней двигателей внутреннего сгорания изготавливают из алюминиевых сплавов. В зависимости от технических требований, предъявляемых к поршню, выбирается конструкция и способ его изготовления.The piston is one of the most stressed engine parts. Most pistons in internal combustion engines are made from aluminum alloys. Depending on the technical requirements for the piston, the design and method of its manufacture are selected.
Срок службы автомобильного мотора во многом зависит от состояния цилиндро-поршневой группы. Хорошая компрессия обеспечивает двигателю хорошую мощность, высокую экономичность, легкий запуск.The service life of an automobile motor largely depends on the condition of the cylinder-piston group. Good compression provides the engine with good power, high efficiency, easy start.
Обычно для увеличения ресурса на поршнях высокофорсированных дизелей (КАМАЗ, ЯМЗ, ММЗ и двигатели иномарок) в форму для отливки устанавливается износостойкая нирезистовая вставка (из жаропрочного чугуна), в которой после обработки и формируется более стойкая к износу канавка. Тем самым обеспечивается стабильность торцевого зазора сопряжения кольцо-канавка поршня, при хороших кольцах сокращается расход масла на угар.Usually, to increase the resource on the pistons of highly accelerated diesel engines (KAMAZ, YaMZ, MMZ and engines of foreign cars), a wear-resistant ni-resist insert (made of heat-resistant cast iron) is installed in the casting mold, in which, after processing, a more wear-resistant groove is formed. This ensures the stability of the end clearance of the piston ring-groove interface, with good rings, oil consumption for waste is reduced.
Известен способ изготовления поршней двигателей внутреннего сгорания и устройство для его осуществления [1], согласно которому формируют реозаготовку диаметром, равным 0,85-0,95 диаметра матрицы. Профиль торца реозаготовки соответствует профилю поршня и имеет осевое отверстие. Глубина отверстия меньше технологического припуска поршня. Формирование осуществляют путем температурной стабилизации в стакане со вставкой, закрывающей реозаготовку. После температурной стабилизации реозаготовку устанавливают в матрицу и производят реоштамповку поршня. Для установки реозаготовки в матрицу перекрывают торец стакана заслонкой, поворачивают посредством захвата стакан в осевой плоскости на 180°, центрируют по внутреннему диаметру матрицы и располагают заслонку на толкателе. Передвигают заслонку перпендикулярно оси стакана и размещают реозаготовку посредством вставки соосно толкателю. Затем, путем опускания толкателя вставку с реозаготовкой располагают на дне матрицы, стакан с заслонкой удаляют из рабочей зоны.There is a known method of manufacturing pistons of internal combustion engines and a device for its implementation [1], according to which a rework is formed with a diameter equal to 0.85-0.95 of the matrix diameter. The profile of the end face of the rework corresponds to the profile of the piston and has an axial hole. The hole depth is less than the technological allowance of the piston. The formation is carried out by temperature stabilization in a glass with an insert covering the rework. After temperature stabilization, the rework is installed in the die and the piston is re-stamped. To install the rework in the matrix, the cup end is closed with a damper, the cup is rotated by means of a grip in the axial plane by 180°, centered along the inner diameter of the matrix, and the damper is placed on the pusher. The shutter is moved perpendicular to the axis of the cup and the rework is placed by means of an insert coaxially with the pusher. Then, by lowering the pusher, the insert with the rework is placed at the bottom of the matrix, the glass with the shutter is removed from the working area.
Недостаток в том, что промежуточная передача реозаготовки из стакана в узел подачи приводит к ее повреждению и отклонению от температурных параметров штамповки, что снижает механические и эксплуатационные качества готовых поршней.The disadvantage is that the intermediate transfer of the blank from the glass to the feed unit leads to its damage and deviation from the temperature parameters of forging, which reduces the mechanical and operational qualities of the finished pistons.
Известен способ изготовления крупногабаритных поршней двигателей внутреннего сгорания [2], при котором литую заготовку для улучшения ее структуры протягивают свободной ковкой с коэффициентом вытяжки не менее 30% в размер, когда длина, по меньшей мере, в два раза превышает диаметр. Далее заготовку формируют в двойной усеченный конус с углом конусности не менее 10% и осаживают в формовочном штампе. После осадки обратным прессованием со степенью деформации не менее 40% формируют текстуру металла. В результате обеспечивается получение однородной мелкозернистой деформированной структуры металла с заданным направлением расположения волокон по всему объему полученного изделия.There is a known method for manufacturing large-sized pistons of internal combustion engines [2], in which a cast billet is stretched by free forging with an elongation ratio of at least 30% in size to improve its structure, when the length is at least twice the diameter. Next, the workpiece is formed into a double truncated cone with a taper angle of at least 10% and upset in a molding die. After upsetting by back pressing with a degree of deformation of at least 40%, a metal texture is formed. As a result, a homogeneous fine-grained deformed metal structure is obtained with a given direction of the location of the fibers throughout the entire volume of the resulting product.
Недостатком данного способа является наличие большого числа подготовительных операций, таких, как получение слитка, протяжка на молоте, осадка на конус, что ведет к повышению стоимости и снижению производительности технологического процесса.The disadvantage of this method is the presence of a large number of preparatory operations, such as obtaining an ingot, broach on a hammer, sediment on a cone, which leads to an increase in cost and a decrease in the productivity of the process.
Известен способ производства заготовок из быстрозакристаллизованных алюминиевых сплавов [3], при котором алюминиевый расплав перегревают не менее чем на 150°С и отливают гранулы со скоростью охлаждения при кристаллизации от 500 до 10000 К/с с охлаждением в жидкой или газообразной среде. Минимальный размер фракции гранул - 0,4 мм, максимальный размер фракции гранул находится в пределах от 1,6 мм до 10 мм. Ступенчатую вакуумную дегазацию гранул осуществляют в герметичных технологических капсулах. Температура верхней ступени дегазации гранул не превышает 480°С, время выдержки на верхней ступени дегазации составляет не более 12 часов. Для эвакуации продуктов десорбции капсулу с гранулами после последней ступени дегазации выдерживают при температуре на 50-100°С ниже температуры верхней ступени дегазации, причем суммарное время выдержки составляет не менее 2 часов. Компактирование гранул проводят в капсулах в контейнере пресса, нагретом до температуры не менее 400°С, и обтачивают компактную заготовку.There is a method for the production of blanks from rapidly crystallized aluminum alloys [3], in which the aluminum melt is overheated by at least 150°C and granules are cast at a cooling rate during crystallization from 500 to 10000 K/s with cooling in a liquid or gaseous medium. The minimum size of the granule fraction is 0.4 mm, the maximum size of the granule fraction is in the range from 1.6 mm to 10 mm. Stepwise vacuum degassing of granules is carried out in sealed technological capsules. The temperature of the upper degassing stage of the granules does not exceed 480°C, the holding time at the upper degassing stage is no more than 12 hours. To evacuate the desorption products, the capsule with granules after the last degassing stage is kept at a temperature 50-100°C lower than the temperature of the upper degassing stage, and the total holding time is at least 2 hours. Compaction of granules is carried out in capsules in a press container heated to a temperature of at least 400°C, and a compact workpiece is turned.
Недостатком способа является длительный (25 часов) и трудоемкий цикл изготовления заготовки для последующей изотермической штамповки, термической и механической обработки поршня.The disadvantage of this method is a long (25 hours) and labor-intensive cycle of manufacturing a workpiece for subsequent isothermal stamping, thermal and mechanical processing of the piston.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ производства поршней двигателей внутреннего сгорания из алюминиевых сплавов [4], принятый за прототип, при котором мерную заготовку - "таблетку" изготавливают следующим образом: расплав заэвтектического силумина АК-18 с температурой на 150…200°К выше температуры начала его кристаллизации, заливают в форму, нагретую до температуры на 150…200° К ниже температуры начала кристаллизации сплава, сжимают его под давлением 200…250 МПа между движущимися навстречу друг другу охлаждаемыми изнутри проточной водой плунжерами, осуществляя опрессовку металла на 8…10% в течение 3-5 с., далее в течение последующих 30…40 с давление поднимают до 350…400 МПа, доводя общую опрессовку металла до 12…13% в условиях однонаправленного вдоль оси заготовки теплоотвода до полного завершения процесса кристаллизации.Closest to the claimed invention is a method for the production of pistons of internal combustion engines from aluminum alloys [4], taken as a prototype, in which a dimensional workpiece - a "tablet" is made as follows: a melt of hypereutectic silumin AK-18 with a temperature of 150 ... 200 ° K higher the temperature of the beginning of its crystallization, is poured into a mold heated to a temperature of 150 ... 200 ° K below the temperature of the beginning of crystallization of the alloy, it is compressed under a pressure of 200 ... % for 3-5 s, then for the next 30...40 s the pressure is raised to 350...400 MPa, bringing the total pressing of the metal to 12...13% under conditions of heat removal unidirectional along the workpiece axis until the crystallization process is completed.
Недостатком способа является технически сложная и дорогостоящая система охлаждения прессующих плунжеров проточной водой. Напряжения, возникающие на контакте «расплавленный металл» - «стенка плунжера» - «поток воды» способствуют более интенсивному износу прессующих плунжеров. Кроме того, отсутствие в исходной заготовке "таблетки" нирезистовой вставки, влечет за собой изменение геометрии поршня при высоких нагрузках, а также увеличивает термический коэффициент линейного расширения.The disadvantage of this method is a technically complex and expensive system for cooling the pressing plungers with running water. Stresses arising at the contact "molten metal" - "plunger wall" - "water flow" contribute to more intensive wear of the pressing plungers. In addition, the absence of a ni-resist insert in the original blank of the "tablet" entails a change in the geometry of the piston at high loads, and also increases the thermal coefficient of linear expansion.
Задачей заявляемого изобретения является улучшение эксплуатационных и дилатометрических свойств поршней двигателей внутреннего сгорания путем производства заготовок поршней двигателей внутреннего сгорания с нирезистовой вставкой для последующей изотермической штамповки, термической и механической обработки.The objective of the claimed invention is to improve the operational and dilatometric properties of pistons of internal combustion engines by producing blanks for pistons of internal combustion engines with a niresist insert for subsequent isothermal forging, heat and machining.
Техническим результатом является производство поршней двигателей внутреннего сгорания из алюминиевых сплавов с нирезстовой вставкой, имеющих однородную, мелкозернистую структуру металла во всем объеме, с высокими эксплуатационными и низкими дилатометрическими свойствами, соответствующими постоянно возрастающим требованиям, предъявляемым к поршням турбированных и форсированных двигателей внутреннего сгорания.The technical result is the production of pistons of internal combustion engines from aluminum alloys with a nirest insert, having a uniform, fine-grained metal structure throughout the volume, with high performance and low dilatometric properties that meet the ever-increasing requirements for pistons of turbocharged and forced internal combustion engines.
Технический результат достигается тем, что в способе производства поршней двигателей внутреннего сгорания из алюминиевых сплавов с нирезистовой вставкой, включающем изготовление мерной заготовки ("таблетки"), изотермическую штамповку мерной заготовки, термическую и механическую обработки поршня, с целью улучшения эксплуатационных и дилатометрических свойств, мерную заготовку - "таблетку" изготавливают следующим образом: нирезистовую вставку устанавливают в полость формы. Вставку фиксируют выступами, расположенными в полости подвижной части полуформы, расплав алюминиевого сплава заданного химического состава с температурой на 200°С выше температуры начала его кристаллизации, заливают в форму, нагретую до температуры 200°С, после чего металл сжимают под давлением 500 МПа движущимися навстречу друг другу прессующими плунжерами в течение 60 с до полного завершения процесса кристаллизации, далее форму раскрывают, заготовку извлекают и охлаждают в воде, подогретой до цеховой температуры.The technical result is achieved by the fact that in the method for the production of pistons of internal combustion engines from aluminum alloys with a niresist insert, including the manufacture of a measured blank ("tablet"), isothermal stamping of a measured blank, thermal and mechanical processing of the piston, in order to improve operational and dilatometric properties, a measured workpiece - "tablet" is made as follows: niresist insert is installed in the mold cavity. The insert is fixed with protrusions located in the cavity of the movable part of the half-mould, a melt of an aluminum alloy of a given chemical composition with a temperature of 200°C higher than the temperature of the beginning of its crystallization, is poured into a mold heated to a temperature of 200°C, after which the metal is compressed under a pressure of 500 MPa by moving towards each other by pressing plungers for 60 s until the crystallization process is completed, then the mold is opened, the workpiece is removed and cooled in water heated to the workshop temperature.
Принципиальное отличие изобретения от известных аналогов и прототипа заключается в запрессовке нирезистовой вставки в заготовку поршня ДВС под высоким (500 МПа) давлением для последующей изотермической штамповки, термической и механической обработки поршня. Наложение высокого давления обеспечивает формирование заготовки с требуемыми свойствами, хорошую адгезию нирезистовой вставки с мерной заготовкой.The fundamental difference between the invention and the known analogues and prototype lies in the pressing of the niresist insert into the workpiece of the internal combustion engine piston under high (500 MPa) pressure for subsequent isothermal stamping, thermal and mechanical processing of the piston. The imposition of high pressure ensures the formation of a workpiece with the required properties, good adhesion of the niresist insert to the measured workpiece.
Для лучшего понимания осуществления способа производства поршней двигателей внутреннего сгорания из алюминиевых сплавов с нирезистовой вставкой приводится следующая схема технологического оборудования для его осуществления (см. Фиг. 1):For a better understanding of the implementation of the method for the production of pistons for internal combustion engines from aluminum alloys with a niresist insert, the following scheme of technological equipment for its implementation is given (see Fig. 1):
На схеме (фиг. 1) обозначены следующие позиции: 1 - плита подвижная; 2 - левое основание; 3 - левый прессующий плунжер; 4 - штуцер; 5 - левая полуформа; 6 - нирезистовая вставка; 7 - бандаж левый; 8 - бандаж правый; 9 - правая полуформа; 10 - заливочная чаша; 11 - правое основание; 12 - правый прессующий плунжер; 13 - плита неподвижная.The diagram (Fig. 1) shows the following positions: 1 - movable plate; 2 - left base; 3 - left pressing plunger; 4 - fitting; 5 - left half-form; 6 - niresist insert; 7 - bandage left; 8 - bandage right; 9 - right half-form; 10 - pouring bowl; 11 - right base; 12 - right pressing plunger; 13 - fixed plate.
Процесс изготовления поршня протекает в следующей последовательности:The manufacturing process of the piston proceeds in the following sequence:
- установка нирезистовой вставки в полость формы;- installation of a niresist insert into the mold cavity;
- заливка мерной порции металла;- pouring a measured portion of metal;
- включение правого прессующего плунжера, движение до перекрытия заливочного отверстия в течение 0,2…0,3 с;- turning on the right pressing plunger, moving until the filling hole is blocked within 0.2 ... 0.3 s;
- включение левого прессующего плунжера;- inclusion of the left pressing plunger;
- повышение давления, развиваемое прессующими плунжерами, до уровня 500 Мпа, в течение 3 с; - increase in pressure, developed by pressing plungers, up to the level of 500 MPa, within 3 s;
- выдержка под давлением в течение 60 с, для завершения кристаллизации и охлаждение до 400°С;- exposure under pressure for 60 s to complete crystallization and cooling to 400°C;
- раскрытие формы при движении плиты влево с извлечением отливки из правой части полости формы;- opening the mold when the plate moves to the left with the extraction of the casting from the right part of the mold cavity;
- охлаждение заготовки в дистиллированной воде, подогретой до цеховой температуры;- cooling of the workpiece in distilled water heated to shop temperature;
- отвод прессующих плунжеров в исходное положение.- withdrawal of the pressing plungers to their original position.
Далее литая заготовка проходит следующие технологические операции:Then the cast billet goes through the following technological operations:
- изотермическая штамповка- isothermal stamping
- термическая обработка- heat treatment
- механическая обработка- mechanical restoration
Пример реализации способа (фиг. 1)An example of the implementation of the method (Fig. 1)
Способ производства поршней двигателей внутреннего сгорания из алюминиевых сплавов с нирезистовой вставкой осуществляли на горизонтальном гидравлическом прессе для литья с кристаллизацией под давлением с усилием запирания в цилиндре 3 МН, представляющим собой автоматизированный комплекс, состоящий из двух соосных, встречно расположенных гидроцилиндров, рассчитанных на перемещение пресс-плунжеров для непосредственного наложения давления на кристаллизующийся металл.The method for manufacturing pistons of internal combustion engines from aluminum alloys with a ni-resist insert was carried out on a horizontal hydraulic press for casting with crystallization under pressure with a locking force in the cylinder of 3 MN, which is an automated complex consisting of two coaxial, oppositely located hydraulic cylinders designed to move the press plungers for direct application of pressure to the crystallizing metal.
Перед началом работы левое основание (2) крепят к подвижной плите (1), далее левую полуформу (5) крепят к основанию (2), после чего правое основание (11) крепят к неподвижной плите (13), затем правую полуформу (9) закрепляют к основанию (11). Перед заливкой металла правый прессующий плунжер (12) установлен справа от вертикального отверстия заливочной чаши (10). На рабочие поверхности формы, контактирующие с жидким металлом, после прогрева до температуры 200±5°С с помощью пульверизатора наносят слой графитсодержащей краски, после чего нирезистовую вставку (6) устанавливают в полость формы (5). Вставку фиксируют выступами, расположенными в полости подвижной части полуформы. Движением плиты (1)левую и правую полу формы (7) приводят в контакт. С помощью бустерного насоса полость формы вакуумируют. Насос подсоединен гибким шлангом к штуцеру (4). Металл заданного химического состава, перегретый выше температуры начала кристаллизации на 200°С, мерной дозой с погрешностью ±2% через заливочную чашу (10) заливают в полость формы. При движении правого плунжера (12) заливочное отверстие перекрывается, в полость формы запрессовывается объем металла, обеспечивающий подъем уровня металла до верхней точки, после чего, свое движение начинает левый плунжер (3). Залитый металл в течение 60 с сжимают под давлением 500 МПа между движущимися навстречу друг другу плунжерами до полного завершения процесса кристаллизации, после чего заготовку охлаждают в воде, подогретой до цеховой температуры. Для удержания высокого давления в полости формы без последствий растрескивания и дальнейшего разрушения формы на каждой полуформе предусмотрены бандажи жесткости (7 и 8).Before starting work, the left base (2) is attached to the movable plate (1), then the left half mold (5) is attached to the base (2), after which the right base (11) is attached to the fixed plate (13), then the right half mold (9) fixed to the base (11). Before pouring the metal, the right pressing plunger (12) is installed to the right of the vertical opening of the pouring cup (10). After heating to a temperature of 200 ± 5°C, a layer of graphite-containing paint is applied to the working surfaces of the mold in contact with liquid metal, after which the niresist insert (6) is installed in the mold cavity (5). The insert is fixed with protrusions located in the cavity of the movable part of the mold. The movement of the plate (1) brings the left and right half of the mold (7) into contact. The mold cavity is evacuated using a booster pump. The pump is connected with a flexible hose to the fitting (4). Metal of a given chemical composition, overheated above the temperature of the beginning of crystallization by 200°C, is poured into the mold cavity with a measured dose with an error of ±2% through the pouring cup (10). When the right plunger (12) moves, the filling hole is blocked, a volume of metal is pressed into the mold cavity, which ensures that the metal level rises to the upper point, after which the left plunger (3) starts its movement. The poured metal is compressed for 60 s under a pressure of 500 MPa between plungers moving towards each other until the crystallization process is completed, after which the workpiece is cooled in water heated to the workshop temperature. In order to maintain high pressure in the mold cavity without the consequences of cracking and further destruction of the mold, stiffening bandages (7 and 8) are provided on each mold half.
Таким образом, способ производства поршней двигателей внутреннего сгорания из алюминиевых сплавов с нирезистовой вставкой включает, получение заготовки с нирезистовой вставкой путем установки нерисзистовой вставки в подвижную полуформу, смыкание подвижной полуформы с неподвижной полуформой, заливку жидкого металла через заливочное отверстие, опрессовку жидкого металла прессующими плунжерами, движущимися навстречу друг другу. Далее следует изотермическая штамповка полученной заготовки, термическая и механическая обработка. В результате обеспечивается стойкость к тепловым нагрузкам, способствующим изменению геометрии поршня, высокие эксплуатационные и дилатометрические свойства.Thus, the method for manufacturing pistons of internal combustion engines from aluminum alloys with a ni-resist insert includes obtaining a workpiece with a ni-resist insert by installing a non-resist insert in a movable mold, closing the movable mold with a fixed mold, pouring liquid metal through the filling hole, pressing the liquid metal with pressing plungers, moving towards each other. This is followed by isothermal stamping of the resulting workpiece, thermal and mechanical processing. As a result, resistance to thermal loads, which contribute to changes in piston geometry, high operational and dilatometric properties are provided.
Заявляемое изобретение позволяет повысить качественные характеристики поршней ДВС за счет использования нирезистовой вставки в исходной заготовке.The claimed invention improves the quality characteristics of the internal combustion engine pistons through the use of a niresist insert in the original workpiece.
Реализация заявленного способа решает все поставленные авторами задачи.The implementation of the claimed method solves all the tasks set by the authors.
Источники информации:Sources of information:
1. RU, 2411103, В21К 1/18, публ. 10.02.2011;1. RU, 2411103,
2. RU, 2239511, В21К 1/18, публ. 10.11.2004;2. RU, 2239511,
3. RU, 2467830, B22F 3/14, публ. 27.11.2012;3. RU, 2467830,
4. RU, 2674543 С1, МПК В21К 1/18 B22D 18/02, публ. 11.12.2018 – прототип.4. RU, 2674543 C1,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126838A RU2773555C2 (en) | 2020-08-10 | Method for production of pistons of internal combustion engines of aluminum alloys with non-resist insert |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126838A RU2773555C2 (en) | 2020-08-10 | Method for production of pistons of internal combustion engines of aluminum alloys with non-resist insert |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020126838A3 RU2020126838A3 (en) | 2022-02-10 |
| RU2020126838A RU2020126838A (en) | 2022-02-10 |
| RU2773555C2 true RU2773555C2 (en) | 2022-06-06 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2806416C1 (en) * | 2023-04-08 | 2023-10-31 | Акционерное общество "ЗЕНТОРН" | Method for manufacturing piston with niresist insert using isothermal stamping and injection molding |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR919691A (en) * | 1941-09-29 | 1947-03-14 | Specialloid Ltd | Improvements in the manufacture of pistons for internal combustion engines or similar engines |
| DE1210301B (en) * | 1962-10-25 | 1966-02-03 | Karl Schmidt Ges Mit Beschraen | Method and device for the hot production of a light metal piston blank with a ring carrier |
| SU641864A3 (en) * | 1973-05-29 | 1979-01-05 | Аутоипари Кутато Интезет Хютогепдьяр (Инопредприятие) | Piston manufacturing method |
| RU2036047C1 (en) * | 1990-10-16 | 1995-05-27 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Method of making piston mainly for interval combustion engines |
| RU2093301C1 (en) * | 1996-06-07 | 1997-10-20 | Игорь Яковлевич Белоусов | Method for manufacturing pistons of internal combustion engines |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR919691A (en) * | 1941-09-29 | 1947-03-14 | Specialloid Ltd | Improvements in the manufacture of pistons for internal combustion engines or similar engines |
| DE1210301B (en) * | 1962-10-25 | 1966-02-03 | Karl Schmidt Ges Mit Beschraen | Method and device for the hot production of a light metal piston blank with a ring carrier |
| SU641864A3 (en) * | 1973-05-29 | 1979-01-05 | Аутоипари Кутато Интезет Хютогепдьяр (Инопредприятие) | Piston manufacturing method |
| RU2036047C1 (en) * | 1990-10-16 | 1995-05-27 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Method of making piston mainly for interval combustion engines |
| RU2093301C1 (en) * | 1996-06-07 | 1997-10-20 | Игорь Яковлевич Белоусов | Method for manufacturing pistons of internal combustion engines |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2806416C1 (en) * | 2023-04-08 | 2023-10-31 | Акционерное общество "ЗЕНТОРН" | Method for manufacturing piston with niresist insert using isothermal stamping and injection molding |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101934336B (en) | Method and device for semi-solid precision rheo-casting of light alloys | |
| CN102179665B (en) | Combined plastic forming method of automobile hub and matching forming mold of automobile hub | |
| CN101491873B (en) | Two-step plasticity forming method of vehicle wheel hub and mated forming die | |
| CN102284664B (en) | Semi-solid forming die and forming method for cavity-variable axisymmetric part | |
| US4466266A (en) | Forging apparatus | |
| CN1864881A (en) | Integral extrusion forming method for asymmetrical assembly parts and apparatus thereof | |
| CN201493468U (en) | Dual liquid forging die for squeezing and casting | |
| WO2003010429A1 (en) | Forged piston for internal combustion engine and manfacturing method thereof | |
| CN107199303A (en) | The integrated contour forging technique of semisolid filling-plastic deformation | |
| CN102284536A (en) | Preparation device and method of light-alloy semisolid blanks by equal-channel reciprocating extrusion and spheroidization | |
| CN100467181C (en) | Gas turbine blower impeller isothermy die forging method | |
| CN104624914B (en) | Radially forging strain provocation method prepares the Semi-solid Process of engine aluminum alloy camshaft | |
| JP6416038B2 (en) | Press forming method and press forming apparatus of semi-solid metal material | |
| RU2773555C2 (en) | Method for production of pistons of internal combustion engines of aluminum alloys with non-resist insert | |
| CN208437593U (en) | A kind of ring flange forging and molding mold | |
| GB2072065A (en) | Production of a casting having an insert | |
| CN104550838A (en) | Process for manufacturing semi-solid steel cam shaft through radial forging strain induction method | |
| JP4325921B2 (en) | Sealed forging method and sealed forging device | |
| US3010186A (en) | Piston manufacture | |
| RU2357830C2 (en) | Method and device for thixotropic moulding of cylindrical work pieces | |
| RU2443496C1 (en) | Method of producing articles with cavities by thixomoulding and closed mould to this end | |
| RU2674543C1 (en) | Internal combustion engines from aluminum alloys pistons manufacturing method | |
| CN106964734A (en) | T-piece semisolid die forging forming technology | |
| RU2806416C1 (en) | Method for manufacturing piston with niresist insert using isothermal stamping and injection molding | |
| CN108262434B (en) | A kind of increment die-forging forming method towards aluminium alloy slab |