WO2017032624A1 - Verfahren zur herstellung eines kolbens - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines kolbens Download PDF

Info

Publication number
WO2017032624A1
WO2017032624A1 PCT/EP2016/069319 EP2016069319W WO2017032624A1 WO 2017032624 A1 WO2017032624 A1 WO 2017032624A1 EP 2016069319 W EP2016069319 W EP 2016069319W WO 2017032624 A1 WO2017032624 A1 WO 2017032624A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
ring carrier
forming tool
blank
piston blank
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/069319
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Udo Rotmann
Armin Wenzel
Jürgen Friedrich
Original Assignee
Mahle International Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International Gmbh filed Critical Mahle International Gmbh
Priority to CN201680051381.3A priority Critical patent/CN107921524B/zh
Priority to US15/755,061 priority patent/US10208702B2/en
Publication of WO2017032624A1 publication Critical patent/WO2017032624A1/de

Links

Classifications

    • 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 
    • F02F3/02—Pistons  having means for accommodating or controlling heat expansion
    • F02F3/04—Pistons  having means for accommodating or controlling heat expansion having expansion-controlling inserts
    • F02F3/08—Pistons  having means for accommodating or controlling heat expansion having expansion-controlling inserts the inserts being ring-shaped
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
    • B22D15/02—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of cylinders, pistons, bearing shells or like thin-walled objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/11—Making porous workpieces or articles
    • B22F3/1103—Making porous workpieces or articles with particular physical characteristics
    • B22F3/1118—Making porous workpieces or articles with particular physical characteristics comprising internal reinforcements
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/005—Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces
    • 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 
    • F02F2003/0007—Monolithic pistons; One piece constructions; Casting of pistons
    • 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
    • F02F2200/00—Manufacturing
    • F02F2200/04—Forging of engine parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/021—Aluminium

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a piston, which consists of a forgeable light metal alloy at least in a circumferential region facing a piston crown, according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a piston produced by this method.
  • Annealed atmosphere and added to it so much lubricant that it receives a maximum green density by a subsequent compression to the desired groove shape and then burned out the lubricant in a protective atmosphere and then the compacted material is sintered and then cooled suddenly.
  • Aluminum alloys are produced by gravity chill casting.
  • forged pistons are also produced for gasoline engines, since they may receive better, physical material parameters through a forming process.
  • this ring carrier usually made of an austenitic cast iron by centrifugal casting and chill casting after a
  • Alfinierrata that causes a metallurgical bond between the ring carrier and the piston alloy.
  • Alfinierrata is not transferable to forged ring carrier piston, as this can develop because of the existing surface oxide skin of the forging blank no metallurgical bond. Forged pistons therefore so far, for example, in a
  • Forging blank formed a larger groove than the later groove of the production piston and then filled this groove by a thermal coating process with a wear-resistant material.
  • the groove reinforcement is ensured by the thermally sprayed and wear-resistant material.
  • Forming step of the compressed piston blank is first preformed or pre-processed, that at the final position of the Kolbennutbewehrung a surface has been preformed, on which the ring carrier before the second
  • Forming step can be positioned. However, with the second forming step, mechanical clamping could only be created between the ring carrier and the piston blank when the ring carrier was in front of the ring carrier
  • Forging was provided with undercuts, for example by a mechanical processing.
  • a disadvantage of this method are the relatively high production costs, which are in particular due to the production of undercuts and the need for an additional forging or processing step.
  • the present invention therefore deals with the problem of providing an improved or at least an alternative embodiment for a method of the generic type, which overcomes the disadvantages known from the prior art when forging a ring carrier into a piston.
  • the present invention is based on the general idea, a
  • a designated as hold-down, radially outer support fixed the ring carrier over at least portions or on its entire circumference, whereby an inner mold by means of a
  • Forming stamp can be forged without the previously
  • the ring carrier is additionally fixed by the hold-down when creating the inner mold and thereby relieved considerably.
  • the piston blank is thus first transformed in a first forming tool until it surrounds the produced by a sintering process and thus porous ring carrier form-fitting manner and this particular infiltrated positively at least on the ring carrier surfaces and with this clamped, whereby a particularly reliable fixation is given.
  • the pre-forged piston blank is removed from the first forming tool and inserted into a second forming tool and retracted the holding-down device according to the invention, which holds down the ring carrier in a further, subsequent forging step. Thereafter, the Fertigformstempel is pressed and thereby the piston blank in terms of its inner shape to the piston finished formed.
  • the inventive method is not only the
  • Remaining residual porosities of the porous ring carrier can also be closed by thermally stable impregnating resins after forging.
  • the piston blank is first inserted into a lower die of the first forming tool such that a later piston crown of the piston blank is placed on a
  • Piston bottom has a first diameter, which tapers over a step to a second, smaller diameter and wherein the piston blank with its first diameter form-fitting manner in the lower die is included.
  • Form-fitting in this sense means that a
  • Inner diameter of the lower part substantially one
  • Ring carrier placed on the step, wherein the outer diameter corresponds to an inner diameter of the lower die and thus also
  • Forming tool rests. Subsequently, the hold-down is retracted, the ring carrier in another forging step, namely at
  • Inner diameter of the upper die of the first forming tool corresponds. If the hold-down retracted, the preforming die is pressed and thereby the piston blank is formed into a piston. Subsequently, the piston can be removed from the second forming tool and finished, in particular by machining or grinding. All the above
  • Manufacturing steps can be process-reliable and fully automated and thus cost-efficient string together, so that the piston according to the invention can be produced with the forged ring carrier cost and high quality simultaneously.
  • the ring carrier is inserted into the first forming tool under a
  • the heating of the ring carrier has the advantage that the infiltration of the piston alloy in the porosities and undercuts of the ring carrier surface is easier, as over a cold ring carrier withdrawn too much heat from the piston material and thus the infiltration is difficult. Heating of the ring carrier under a protective gas atmosphere prevents corrosion or even scaling of the ring carrier, if it is not made of non-rusting materials such as e.g. austenitic alloys is.
  • Corrosion can be limited and in particular scaling can be prevented if the preheating temperature can be exactly defined, such as in inductive heating in exact or even shorter cycle of the
  • the ring carrier is preferably heated so quickly before inserting into the first forming tool that the warm-up of the
  • Ringbearer is shorter than the tact time of forging.
  • the ring carrier for sintering is a sintered powder with a proportion of greater than 28% by volume of a particle having a diameter d ⁇ 150 ⁇ used.
  • a porosity of the sintered ring carrier between 20% by volume and 80% by volume can be achieved, which is of great advantage for infiltration and thus reliable clamping during forging.
  • a piston produced by the method described above comprises an aluminum-silicon alloy or an aluminum-copper alloy.
  • Aluminum alloy can be improved, whereas by the addition of copper corrosion resistance can be improved.
  • FIG. 1 shows a sectional view through a first forming tool in the region of a lower die for carrying out a method according to the invention for producing a piston
  • FIG. 2 is a view as in Fig. 1, but with attached upper die
  • FIG. 3 a representation as in FIG. 2, but with adjoining compression punch, FIG.
  • FIG. 5 is a view as in Fig. 4, but in the compressed state
  • Fig. 6 the forged piston blank when extending out of the
  • Fig. 7 is a sectional view through a second forming tool
  • Fig. 8 is a representation as in Fig. 7, but with differently.
  • Fig. 9 is a representation as in Figs. 7 and 8, but atcorn compulsoryem
  • FIGS. 1 to 9 is an inventive method for
  • Piston bottom 2 facing peripheral region of a forgeable Alloy has light metal and at least one ring carrier 3 for receiving a piston ring, not shown.
  • the piston blank 4 is first inserted into a lower die 9 of the first forming tool 5 such that a later piston head 2 rests on an upsetting bottom 10 of the lower die 9, wherein the piston blank 4 at the piston head 2 a first diameter di having, over a stage 1 1 to a second, smaller diameter
  • the piston blank 4 thus abuts against an outer circumferential surface on an inner circumferential surface of the lower die 9. 1, the ring carrier 3 produced by a sintering process is now placed on the stage 1 1, wherein the outer diameter dR of the ring carrier 3 a
  • Inner diameter diu of the lower die 9 and thus substantially equal to the diameter di.
  • the hold-down device 6 is now retracted, which holds down the ring carrier 3 in the subsequent forging step shown in FIG. 9 and whose inside diameter corresponds to the inside diameter dio of the top die 12 of the first forming tool 5 (see FIG. 2).
  • FIG. 7 an embodiment is shown in which the hold-down device 6 is merely driven down into the region of the ring carrier 3, but is not in direct contact with it.
  • the upper die 12 rests directly on the ring carrier 3 according to FIG. 2 and thereby the possibility is created that the hold-down device 6 according to FIG. 8 can also be lowered directly onto the ring carrier 3.
  • the finished mold punch 8 is then pressed in and thereby the piston blank 4 is formed into the piston 1. Subsequently, in another, not shown
  • Production step of the piston 1 are removed from the second forming tool 7 and finished, for example, ground or turned.
  • the ring carrier 3 Before inserting into the first forming tool 5, the ring carrier 3 is usually heated under a protective gas atmosphere, which largely avoids possible corrosion or scaling of the ring carrier, regardless of the preheating time. In this case, the ring carrier 3 is heated so fast that the warm-up time of the ring carrier 3 is shorter than the cycle time of forging.
  • a temperature of the piston blank 4 is preferably when upsetting a maximum of 220 K, preferably 50 to 80 K, below the solidus temperature of the two main alloy components of the piston blank 4, which offers the great advantage that stresses below thermal loads, as in engine operation due to the different thermal expansion coefficients of the materials of piston blank and
  • Ring carriers occur to be minimized at the interface of the ring carrier to the piston alloy.
  • For the ring carrier 3 turn an iron alloy or a
  • Nickel alloy used, in particular 3 sintered powder is used with a proportion of greater than 28% by volume of particles with a diameter of d ⁇ 150 ⁇ for sintering the ring carrier 3, whereby a porosity of the ring carrier 3 between 20 and 80% by volume can be achieved.
  • a porosity of the ring carrier 3 between 20 and 80% by volume can be achieved.
  • the ring carrier 3 is forged first, and only then is the piston blank 4 finished to the piston 1.
  • the piston blank 4 finished to the piston 1.
  • the inner mold can be formed or forged, without the previously forged To damage ring carrier 3, as this is held on the hold-6 at least over sections or the entire circumference and thereby relieved.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens (1), der zumindest in einem, einem Kolbenboden (2) zugewandten Umfangsbereich aus einer schmiedefähigen Leichtmetalllegierung besteht und zumindest einen Ringträger (3) zur Aufnahme eines Kolbenringes aufweist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass ein Kolbenrohling (4) in einem ersten Umformwerkzeugs (5) derart umgeformt wird, bis er einen durch einen Sinterprozess hergestellten Ringträger (3) formschlüssig umgreift, der vorgeschmiedete Kolbenrohling (4) aus dem ersten Umformwerkzeug (5) entnommen und in ein zweites Umformwerkzeug (7) eingelegt und ein Niederhalter (6) eingefahren wird, der den Ringträger (3) bei einem weiteren Schmiedeschritt niederhält, ein Fertigformstempel (8) eingepresst und dadurch der Kolbenrohling (4) zum Kolben (1) umgeformt wird.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Kolbens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens, der zumindest in einem, einem Kolbenboden zugewandten Umfangsbereich aus einer schmiedefähigen Leichtmetalllegierung besteht, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft außerdem einen nach diesem Verfahren hergestellten Kolben.
Aus der DE 10 2012 024 406 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur
Herstellung eines Kolbens bekannt, bei der zumindest der dem Kolbenboden zugewandte Umfangsbereich des Kolbenschaftes aus einer schmiedefähigen Leichtmetalllegierung besteht und zumindest einen Ringträger zur Aufnahme eines Kolbenringes aufweist. Bei dem bekannten Verfahren wird dabei von einem Kolben mit abgestufter Umfangsfläche ausgegangen und zwar derart, dass der Kolben ausgehend von einer Stufe zum Kolbenboden hin einen reduzierten Durchmesser aufweist und dass auf diese Stufe der Ringträger aufgelegt und anschließend durch Schmieden des Kolbens fest mit dem Kolben verbunden wird. Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, dass bei einem Einschmieden des Ringträgers vergleichsweise hohe Kräfte wirken, die über den zuvor geschmiedeten und relativ dünnwandigen Innenformbereich abgeführt werden müssen, was dort zu hohen Belastungen führt und damit verbunden auch Beschädigungen hervorrufen kann.
Aus der DE 33 00 582 C2 ist ein pulvermetallurgisches Verfahren zur Herstellung von Ringträgern von Kolben aus austenitischen Eisenlegierungen bekannt.
Hierbei wird eine Charge der Eisenlegierung zunächst in einem Ofen
geschmolzen, die Schmelze abgegossen und mittels eines Wasser-, Luft- oder Gasstromes zur Erzeugung von Pulver mit Korngrößen im Bereich von 0,044 bis 0,42 mm mit austenitischer Weißgussstruktur und keiner effektiven Grünfestigkeit verdüst. Anschließend wird das derart erzeugte Material in reduzierender
Atmosphäre geglüht und ihm so viel Schmierstoff zugesetzt, dass es durch eine nachfolgende Verdichtung zur gewünschten Nutform eine höchst mögliche Gründichte erhält und dass sodann der Schmierstoff in Schutzatmosphäre ausgebrannt und anschließend das verdichtete Material gesintert und hiernach plötzlich abgekühlt wird.
Generell sind steigende Zünddrücke sowie höhere Verbrennungstemperaturen ein bekanntes Mittel in der Motorenentwicklung, um den Verbrauch an Kraftstoff reduzieren zu können. Erhöhte Zünddrücke und höhere
Verbrennungstemperaturen stellen jedoch auch erhöhte Anforderungen an die verwendeten Werkstoffe der Kolben, so dass diese üblicherweise aus
Aluminiumlegierungen im Schwerkraftkokillenguss hergestellt werden. Für besondere Anforderungen werden auch Schmiedekolben für Ottomotoren produziert, da diese durch einen Umformprozess unter Umständen bessere, physikalische Werkstoffkennwerte erhalten.
Wiederum bedingt durch die steigenden Zünddrücke werden auch vermehrt Ringträger zur Bewehrung einer ersten Kolbenringnut in den Kolben
eingegossen, wobei diese Ringträger in der Regel aus einem austenitischen Gusseisen im Schleuderguss hergestellt und im Kokillenguss nach einem
Alfinierprozess, der eine metallurgische Bindung zwischen dem Ringträger und der Kolbenlegierung bewirkt. Ein derartiger Alfinierprozess ist jedoch nicht auf geschmiedete Ringträgerkolben übertragbar, da sich hierfür wegen der bestehenden Oberflächenoxidhaut des Schmiederohlings keine metallurgische Bindung entwickeln kann. Bei Schmiedekolben wurde deshalb bislang beispielsweise in einen
endkonturnahen Schmiederohling eine größere Nut als die spätere Nut des Fertigungskolbens eingearbeitet und anschließend diese Nut durch ein thermisches Beschichtungsverfahren mit einem verschleißfesten Werkstoff gefüllt. In weiteren spanenden Bearbeitungsgängen wurde dann die endgültige Endgeometrie der Ringnut hergestellt, wobei die Nutbewehrung durch das thermisch aufgespritzte und verschleißfeste Material gewährleistet wird. Ein derartiges Verfahren ist jedoch vergleichsweise aufwendig und dadurch äußerst teuer.
Eine weitere Möglichkeit bietet beispielsweise das aus der DE 10 2012 024 406 A1 bekannte Einschmieden des Ringträgers, wobei in einem ersten
Umformschritt der gestauchte Kolbenrohling zunächst so vorgeformt oder vorbearbeitet wird, dass an der endgültigen Position der Kolbennutbewehrung eine Fläche vorgeformt wurde, auf der der Ringträger vor dem zweiten
Umformschritt positioniert werden kann. Mit dem zweiten Umformschritt konnte jedoch nur dann eine mechanische Verklammerung zwischen dem Ringträger und dem Kolbenrohling erzeugt werden, wenn der Ringträger vor dem
Einschmieden mit Hinterschnitten, beispielsweise durch eine mechanische Bearbeitung, versehen worden war. Nachteilig bei diesem Verfahren sind jedoch die vergleichsweise hohen Herstellungskosten, die insbesondere durch die Erzeugung der Hinterschnitte sowie die Notwendigkeit eines zusätzlichen Schmiede- bzw. Bearbeitungsschrittes bedingt sind.
Weiterhin hat sich gezeigt, dass bedingt durch die unterschiedlichen
Ausdehnungskoeffizienten der Aluminiumlegierungen der Kolben Werkstoffe und der Eisenlegierungen der möglichen Ringträgerlegierung die mechanisch erzeugten Hinterschnitte bei hohen Zünddrücke nicht ausreichen, um dauerhaft eine mechanische Bindung zu gewährleisten und Schäden durch das Versagen der Ringträgerbindung zum Kolben zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Verfahren der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile beim Einschmieden eines Ringträgers in einen Kolben überwindet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des
unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen
Zwischenschritt vorzusehen, bei welchem eine als Niederhalter bezeichnete, radial äußere Abstützung den Ringträger über zumindest Teilbereiche oder an seinem gesamten Umfang fixiert, wodurch eine Innenform mittels eines
Fertigformstempels geschmiedet werden kann, ohne dass der zuvor
eingeschmiedete Ringträger stark belastet und beschädigt wird. Bei dem aus der DE 10 2012 024 406 A1 bekannten Schmiedeverfahren wirken demgegenüber vergleichsweise hohe Kräfte, die über den zuvor geschmiedeten und relativ dünnwandigen Innenformbereich abgeführt werden müssen, was dort zu
Beschädigungen führen kann. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist nun diese Reihenfolge nicht nur umgekehrt, das heißt es erfolgt zuerst ein
Einschmieden des Ringträgers und erst anschließend ein Fertigformen einer Innenform, sondern der Ringträger wird zusätzlich durch den Niederhalter beim Erzeugen der Innenform fixiert und dadurch erheblich entlastet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Kolbens, der zumindest in einem, einem Kolbenboden zugewandten Umfangsbereich aus einer schmiedefähigen Leichtmetalllegierung besteht und zumindest einen Ringträger zur Aufnahme eines Kolbenrings aufweist, wird somit zunächst der Kolbenrohling in einem ersten Umform Werkzeug derart umgeformt, bis er den durch einen Sinterprozess hergestellten und dadurch porösen Ringträger formschlüssig umgreift und diesen insbesondere zumindest an den Ringträgeroberflächen formschlüssig infiltriert und mit diesen verklammert, wodurch eine besonders zuverlässige Fixierung gegeben ist. Anschließend wird der vorgeschmiedete Kolbenrohling aus dem ersten Umform Werkzeug entnommen und in ein zweites Umform Werkzeug eingelegt und der erfindungsgemäße Niederhalter eingefahren, der den Ringträger bei einem weiteren, sich anschließenden Schmiedeschritt, niederhält. Danach wird der Fertigformstempel eingepresst und dadurch der Kolbenrohling hinsichtlich seiner Innenform zum Kolben fertig geformt. Wie gesagt, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur der
Herstellungsprozess im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren umgekehrt, sondern zudem auch durch den Niederhalter der Ringträger während des Fertigschmiedens fixiert und dadurch entlastet, wodurch es erstmals möglich ist, einen geschmiedeten Kolben mit einem eingeschmiedeten Ringträger zuverlässig, prozesssicher und zudem
kostengünstig und dadurch für Großserien geeignet herzustellen. Dabei können auch verbleibende Restporositäten des porösen Ringträgers durch thermisch stabile Imprägnierharze nach dem Schmieden verschlossen werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung wird der Kolbenrohling zunächst derart in ein Untergesenk des ersten Umformwerkzeugs eingelegt, dass ein späterer Kolbenboden des Kolbenrohlings auf einem
Stauchboden des Untergesenks aufliegt, wobei der Kolbenrohling am
Kolbenboden einen ersten Durchmesser aufweist, der sich über eine Stufe zu einem zweiten, kleineren Durchmesser hin verjüngt und wobei der Kolbenrohling mit seinem ersten Durchmesser formschlüssig in dem Untergesenk aufgenommen ist. Formschlüssig in diesem Sinne bedeutet, dass ein
Innendurchmesser des Untergesenks im Wesentlichen einem
Außendurchmesser des Kolbenrohlings in seinem Kolbenbodenbereich
entspricht. Anschließend wird der durch den Sinterprozess hergestellte
Ringträger auf die Stufe aufgelegt, wobei dessen Außendurchmesser einem Innendurchmesser des Untergesenks entspricht und somit ebenfalls
formschlüssig in dem Untergesenk aufgenommen ist. Nunmehr wird ein
Obergesenk auf das Untergesenk aufgesetzt, wobei ein Innendurchmesser des Obergesenks kleiner ist als ein Innendurchmesser des Untergesenks, so dass bei einem nachfolgenden Stauchen des Kolbenrohlings mittels eines Stauchstempels nicht nur der Ringträger fest mit dem Kolben verbunden, insbesondere durch Infiltration verklammert, wird, sondern zudem der Kolbenrohling eine weitere Stufe erhält. Der derart vorgeschmiedete Kolbenrohling wird nun aus dem ersten Umform Werkzeug entnommen und in ein zweites Umformwerkzeug eingelegt, dessen Innendurchmesser den Innendurchmesser des Untergesenks des ersten Umformwerkzeugs entspricht, wobei ein späterer Kolbenboden des
Kolbenrohlings nunmehr auf einem Fertigformboden des zweiten
Umformwerkzeugs aufliegt. Anschließend wird der Niederhalter eingefahren, der den Ringträger bei einem weiteren Schmiedeschritt, nämlich beim
Fertigschmieden, niederhält und dessen Innendurchmesser dem
Innendurchmesser des Obergesenks des ersten Umformwerkzeugs entspricht. Ist der Niederhalter eingefahren, so wird der Fertigformstempel eingepresst und dadurch der Kolbenrohling zum Kolben umgeformt. Anschließend kann der Kolben aus dem zweiten Umformwerkzeug entnommen und fertigbearbeitet werden, insbesondere spanend oder schleifend. All die zuvor genannten
Fertigungsschritte lassen sich dabei prozesssicher und vollautomatisiert und dadurch auch kostengünstig aneinanderreihen, so dass der erfindungsgemäße Kolben mit dem eingeschmiedeten Ringträger kostengünstig und mit gleichzeitig hoher Qualität hergestellt werden kann. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung wird der Ringträger vor dem Einlegen in das erste Umformwerkzeug unter einer
Schutzgasatmosphäre erhitzt. Das Erwärmen der Ringträger bietet den Vorteil, dass die Infiltration der Kolbenlegierung in die Porositäten und Hinterschnitte der Ringträgeroberfläche leichter erfolgt, da über einen kalten Ringträger zu viel Wärme aus dem Kolbenmaterial entzogen und damit die Infiltration erschwert wird. Ein Erhitzen des Ringträgers unter einer Schutzgasatmosphäre verhindert eine Korrosion oder gar Verzunderung des Ringträgers, sofern dieser nicht aus nicht rostenden Werkstoffen wie z.B. austenitischen Legierungen ist. Die
Korrosion kann begrenzt und insbesondere Verzunderung verhindert werden, wenn die Vorwärmtemperatur exakt definiert werden kann, wie beispielsweise beim induktiven Erwärmen in exakter oder sogar kürzerer Taktfolge des
Schmiedens. Deshalb wird der Ringträger vorzugsweise vor dem Einlegen in das erste Umformwerkzeug so schnell erhitzt wird, dass die Aufwärmzeit des
Ringträgers kürzer als die Taktzeit des Schmiedens ist.
Zweckmäßig liegt eine Temperatur des Kolbenrohlings beim Stauchen maximal 220 K, vorzugsweise 50 bis 80 K, unterhalb der Solidustemperatur der beiden Hauptlegierungsbestandteile der Kolbenlegierungen, die in der Regel auf dem AISi- oder AICu-System basieren. Hierdurch wird erreicht, dass
Temperaturschwankungen des Kolbens im Motorbetrieb an den Grenzflächen zwischen der Kolbenlegierung und dem Ringträger aufgrund der
unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Werkstoffe nicht zu überhöhten Spannungen führen und somit eine Schädigung der
mechanischen Bindung verhindert wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, wird zum Sintern des Ringträgers ein Sinterpulver mit einem Anteil von größer als 28 Volumen-% ein Partikel mit einem Durchmesser d < 150 μιτι verwendet. Durch ein derartig gekörntes Sinterpulver kann eine Porosität des gesinterten Ringträgers zwischen 20 Volumen-% und 80 Volumen-% erreicht werden, welche für eine Infiltration und damit eine zuverlässige Verklammerung beim Schmieden von großem Vorteil ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist ein nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellter Kolben eine Aluminium-Silizium-Legierung oder eine Aluminium-Kupferlegierung auf. Durch den Zusatz des Halbmetalls Silizium kann beispielsweise die Gießbarkeit und Verschleißfestigkeit der
Aluminiumlegierung verbessert werden, wogegen durch den Zusatz an Kupfer eine Korrosionsbeständigkeit verbessert werden kann.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch, Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch ein erstes Umformwerkzeug im Bereich eines Untergesenks zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Kolbens,
Fig. 2 eine Darstellung wie in Fig. 1 , jedoch mit aufgesetztem Obergesenk,
Fig., 3 eine Darstellung wie in Fig. 2, jedoch mit anliegendem Stauchstempel,
Fig. 4 einen Kolbenrohling in teilweise gestauchtem Zustand,
Fig. 5 eine Darstellung wie in Fig. 4, jedoch in fertig gestauchtem Zustand,
Fig. 6 den vorgeschmiedeten Kolbenrohling beim Ausfahren aus dem
Untergesenk und bei abgenommenem Obergesenk,
Fig. 7 eine Schnittdarstellung durch ein zweites Umformwerkzeug mit
eingefahrenem Niederhalter,
Fig. 8 eine Darstellung wie in Fig. 7, jedoch mit anders ausgestauchtem
Kolbenrohling und ganz auf einen Ringträger abgesenktem Niederhalter,
Fig. 9 eine Darstellung wie in den Fig. 7 und 8, jedoch bei niedergefahrenem
Fertigformstempel.
Entsprechend den Fig. 1 bis 9 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur
Herstellung eines Kolbens 1 gezeigt, der zumindest in einem, einem
Kolbenboden 2 zugewandten Umfangsbereich aus einer schmiedefähigen Leichtmetalllegierung besteht und zumindest einen Ringträger 3 zur Aufnahme eines nicht gezeigten Kolbenringes aufweist.
Generell gliedert sich dabei das erfindungsgemäße Verfahren in drei
Fertigungsschritte, wobei in einem ersten Fertigungsschritt, der gemäß den Fig. 1 bis 6 dargestellt ist, ein Kolbenrohling 4 in einem ersten Umform Werkzeug 5 derart umgeformt wird, dass er den durch einen Sinterprozess hergestellten und damit porösen Ringträger 3 formschlüssig umgreift. In den Fig. 7 und 8 ist nun ein Zwischenschritt in einem zweiten Umformwerkzeug 7 gezeigt, bei welchem ein Niederhalter 6 in ein Gesenk des zweiten Umformwerkzeugs 7 eingefahren wird und den Ringträger 3 direkt oder indirekt bei einem gemäß der Fig. 9
nachfolgenden Schmiedeschritt niederhält. Der dritte und abschließende
Verfahrensschritt ist somit in der Fig. 9 gezeigt, bei welchem ein
Fertigformstempel 8 in das Gesenk des zweiten Umformwerkzeugs 7 eingepresst und dadurch der Kolbenrohling 4 zum Kolben 1 umgeformt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, den bislang äußerst stark belasteten Bereich des Kolbens 1 am Ringträger 3 zu entlasten und gleichzeitig einen geschmiedeten Kolben 1 mit einem eingeschmiedeten Ringträger 3 prozesssicher und kostengünstig und zugleich qualitativ hochwertig herzustellen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Gegensatz zu dem bisher bekannten Verfahren die Innenform mit Kasten und Naben erst nach dem
Einschmieden des Ringträgers 3 durchgeführt, was einer kompletten Abkehr von der bisherigen Vorgehensweise entspricht.
Betrachtet man nun das erfindungsgemäße Verfahren, so wird bei dem gemäß der Fig. 1 dargestellten Verfahrensschritt der Kolbenrohling 4 zunächst in ein Untergesenk 9 des ersten Umformwerkzeugs 5 derart eingelegt, dass ein späterer Kolbenboden 2 auf einem Stauchboden 10 des Untergesenks 9 aufliegt, wobei der Kolbenrohling 4 am Kolbenboden 2 einen ersten Durchmesser di aufweist, der sich über eine Stufe 1 1 zu einem zweiten, kleineren Durchmesser
02 hin verjüngt und wobei der Kolbenrohling 4 mit seinem ersten Durchmesser di formschlüssig in dem Untergesenk 9 des ersten Umform Werkzeugs 5
aufgenommen ist. Der Kolbenrohling 4 liegt somit mit einer Außenmantelfläche an einer Innenmantelfläche des Untergesenks 9 an. Gemäß der Fig. 1 wird nun der durch einen Sinterprozess hergestellte Ringträger 3 auf die Stufe 1 1 aufgelegt, wobei der Außendurchmesser dR des Ringträgers 3 einem
Innendurchmesser diu des Untergesenks 9 und damit im Wesentlichen dem Durchmesser di entspricht.
Gemäß der Fig. 2 ist nun der sich anschließende Verfahrensschritt dargestellt, bei welchem ein Obergesenk 12 auf das Untergesenk 9 aufgesetzt wird, wobei ein Innendurchmesser dio des Obergesenks 12 kleiner ist als ein
Innendurchmesser diu des Untergesenks 9. Der Kolbenrohling 4 wird nun gemäß den Fig. 3 bis 5 mittels eines Stauchstempels 13 gestaucht, wobei der Ringträger
3 fest mit dem Kolbenrohling 4 verbunden, insbesondere durch die Legierung des Kolbenrohlings 4 infiltriert und damit verklammert wird.
In dem gemäß der Fig. 6 dargestellten Verfahrensschritt wird nun der
vorgeschmiedete Kolbenrohling 4 aus dem ersten Umform Werkzeug 5
entnommen und es der Fig. 7 in ein zweites Umform Werkzeug 7 eingelegt, dessen Innendurchmesser diz dem Innendurchmesser diu des Untergesenks 9 des ersten Umformwerkzeugs 5 entspricht. Ein späterer Kolbenboden 2 des Kolbenrohlings 4 liegt dabei auf einem Fertigformboden 14 des zweiten
Umformwerkzeugs 7 auf. Gemäß der Fig. 7 wird nun der Niederhalter 6 eingefahren, der den Ringträger 3 bei dem sich in der Fig. 9 dargestellten, anschließenden Schmiedeschritt, niederhält und dessen Innendurchmesser diN dem Innendurchmesser dio des Obergesenks 12 des ersten Umformwerkzeugs 5 entspricht (vgl. Fig. 2). Gemäß der Fig. 7 ist dabei eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher der Niederhalter 6 lediglich in den Bereich des Ringträgers 3 niedergefahren wird, jedoch nicht in direktem Kontakt mit diesem steht. Alternativ hierzu kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass das Obergesenk 12 gemäß der Fig. 2 direkt auf dem Ringträger 3 aufliegt und dadurch die Möglichkeit geschaffen wird, dass der Niederhalter 6 gemäß der Fig. 8 ebenfalls direkt auf den Ringträger 3 niedergefahren werden kann.
In dem sich anschließenden Verfahrensschritt gemäß der Fig. 9 wird nun der Fertigformstempel 8 eingepresst und dadurch der Kolbenrohling 4 zum Kolben 1 umgeformt. Anschließend kann in einem weiteren, nicht gezeigten
Fertigungsschritt der Kolben 1 aus dem zweiten Umform Werkzeug 7 entnommen und fertigbearbeitet werden, beispielsweise geschliffen oder gedreht.
Vor dem Einlegen in das erste Umformwerkzeug 5 wird der Ringträger 3 üblicherweise unter einer Schutzgasatmosphäre erhitzt, was eine mögliche Korrosion oder Verzunderung des Ringträgers unabhängig von der Vorwärmzeit weitestgehend vermeidet. Dabei wird der Ringträger 3 so schnell erhitzt wird, dass die Aufwärmzeit des Ringträgers 3 kürzer als die Taktzeit des Schmiedens ist.
Für den Kolben 1 bzw. den Kolbenrohling 4 wird üblicherweise eine Aluminium- Siliziumlegierung oder eine Aluminium-Kupferlegierung verwendet, die Vorteile hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit bzw. der Verarbeitbarkeit und
insbesondere der Schmiedefähigkeit bietet. Eine Temperatur des Kolbenrohlings 4 liegt vorzugsweise beim Stauchen maximal 220 K, vorzugsweise 50 bis 80 K, unterhalb der Solidustemperatur der beiden Hauptlegierungsbestandteile des Kolbenrohlings 4, was den großen Vorteil bietet, dass Spannungen unter thermischen Belastungen, wie sie im Motorbetrieb infolge der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Materialien von Kolbenrohling und
Ringträger auftreten, an der Grenzfläche des Ringträgers zur Kolbenlegierung minimiert werden.
Für den Ringträger 3 wiederum wird eine Eisenlegierung oder eine
Nickellegierung verwendet, insbesondere wird zum Sintern des Ringträgers 3 Sinterpulver mit einem Anteil von größer als 28 Volumen-% an Partikel mit einem Durchmesser von d < 150 μιτι verwendet, wodurch eine Porosität des Ringträgers 3 zwischen 20 und 80 Volumen-% erreicht werden kann. Eine derartig hohe offene Porosität ermöglicht es beim Stauchen des Kolbenrohlings 4 dass die Legierung des Kolbenrohlings 4 den Ringträger 3 infiltriert und sich dadurch bestens mit diesem verklammert.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit eine völlige Abkehr von bisherigen Schmiedeverfahren vorgenommen, wobei bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren zuerst der Ringträger 3 eingeschmiedet und erst anschließend der Kolbenrohling 4 zum Kolben 1 fertig geformt wird. Beim bislang zuerst erfolgenden Formen der Innenform wurden aufgrund des nicht
rotationssymmetrischen Kastens und der Naben am Ringträger 3 über seinen Umfang sehr unterschiedliche Kräfte in Richtung einer Kolbenlängsachse aufgebracht, was hohe innere Querkräfte erzeugt, die im ungünstigsten Fall zu einem Wellenwurf führen konnten.
Durch die Umkehr der Verfahrensschritte und die Einführung des
Zwischenschritts sowie durch das Niederhalten des zuerst eingeschmiedeten Ringträgers 3 beim Fertigschmieden des Kolbens 1 , kann die Innenform ausgebildet bzw. geschmiedet werden, ohne den zuvor eingeschmiedeten Ringträger 3 zu beschädigen, da dieser über den Niederhalter 6 zumindest über Teilbereiche oder am gesamten Umfang gehalten und dadurch entlastet wird.
*****

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung eines Kolbens (1 ), der zumindest in einem, einem Kolbenboden (2) zugewandten Umfangsbereich aus einer schmiedefähigen Leichtmetalllegierung besteht und zumindest einen Ringträger (3) zur
Aufnahme eines Kolbenringes aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- ein Kolbenrohling (4) in einem ersten Umformwerkzeugs (5) derart
umgeformt wird, bis er einen durch einen Sinterprozess hergestellten Ringträger (3) formschlüssig umgreift,
- der vorgeschmiedete Kolbenrohling (4) aus dem ersten Umform Werkzeug (5) entnommen und in ein zweites Umform Werkzeug (7) eingelegt und ein Niederhalter (6) eingefahren wird, der den Ringträger (3) bei einem weiteren Schmiedeschritt niederhält,
- ein Fertigformstempel (8) eingepresst und dadurch der Kolbenrohling (4) zum Kolben (1 ) umgeformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Kolbenrohling (4) in ein Untergesenk (9) des ersten Umformwerkzeugs (5) derart eingelegt wird, dass ein Kolbenboden (2) auf einem
Stauchboden (10) des Untergesenks (9) aufliegt, wobei der Kolbenrohling (4) am Kolbenboden (2) einen ersten Außendurchmesser (di) aufweist, der sich über eine Stufe (1 1 ) zu einem zweiten, kleineren Außendurchmesser (d2) hin verjüngt und wobei der Kolbenrohling (4) mit seinem ersten Außendurchmesser (di) formschlüssig in dem Untergesenk (9)
aufgenommen wird,
- der durch den Sinterprozess hergestellte Ringträger (3), dessen
Außendurchmesser (dR) zumindest im Wesentlichen einem
Innendurchmesser (diu) des Untergesenks (9) entspricht, auf die Stufe (1 1 ) aufgelegt wird
- ein Obergesenk (12) auf das Untergesenk (1 1 ) aufgesetzt wird, wobei ein Innendurchmesser des Obergesenks (dio) kleiner ist als der
Innendurchmesser (diu) des Untergesenks (9),
- der Kolbenrohling (4) mittels eines Stauchstempels (13) gestaucht wird, wobei der Ringträger (3) fest mit dem Kolbenrohling (4) verbunden, insbesondere durch Infiltration verklammert, wird,
- der vorgeschmiedete Kolbenrohling (4) aus dem ersten Umform Werkzeug (5) entnommen und in ein zweites Umformwerkzeug (7) eingelegt wird, dessen Innendurchmesser (diz) dem Innendurchmesser (diu) des
Untergesenks (9) des ersten Umformwerkzeugs (5) entspricht, wobei ein späterer Kolbenboden (2) des Kolbenrohlings (4) auf einem
Fertigformboden (14) des zweiten Umformwerkzeugs (7) aufliegt,
- der Niederhalter (6) eingefahren wird, der den Ringträger (3) bei einem weiteren Schmiedeschritt niederhält und dessen Innendurchmesser (CJIN) dem Innendurchmesser (dio) des Obergesenks (12) des ersten
Umformwerkzeugs (5) entspricht,
- der Fertigformstempel (8) eingepresst und dadurch der Kolbenrohling (4) zum Kolben (1 ) umgeformt wird,
- der Kolben (1 ) aus dem zweiten Umformwerkzeug (7) entnommen und fertigbearbeitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ringträger (3) aus einem korrodierenden, insbesondere
eisenbasierten, Werkstoff besteht und vor dem Einlegen in das erste
Umformwerkzeug (5) unter einer Schutzgasatmosphäre erhitzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ringträger (3) vor dem Einlegen in das erste Umformwerkzeug (5) so schnell erhitzt wird, dass die Aufwärmzeit des Ringträgers (3) kürzer als die Taktzeit des Schmiedens ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den Kolbenrohling (4) eine Aluminium-Siliziumlegierung oder eine Aluminium-Kupferlegierung verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Temperatur des Kolbenrohlings (4) beim Stauchen maximal 220 K, vorzugsweise 50 bis 80 K, unterhalb der Solidustemperatur der beiden Hauptlegierungsbestandteile des Kolbenrohlings (4) liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den Ringträger (3) eine Eisenlegierung oder eine Nickellegierung verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Sintern des Ringträgers (3) ein Sinterpulver mit einem Anteil von größer als 28 Vol.-% an Partikeln mit einem Durchmesser d > 150 μιτι verwendet wird.
9. Kolben (1 ), hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Kolben nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Porosität des Ringträgers (3) zwischen 20 Vol.-% und 80 Vol.% liegt.
1 1 . Kolben nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kolben (1 ) eine Aluminium-Siliziumlegierung oder eine Aluminium- Kupferlegierung aufweist.
PCT/EP2016/069319 2015-08-26 2016-08-15 Verfahren zur herstellung eines kolbens WO2017032624A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680051381.3A CN107921524B (zh) 2015-08-26 2016-08-15 用于制造活塞的方法
US15/755,061 US10208702B2 (en) 2015-08-26 2016-08-15 Method for producing a piston

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015216321.0A DE102015216321A1 (de) 2015-08-26 2015-08-26 Verfahren zur Herstellung eines Kolbens
DE102015216321.0 2015-08-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017032624A1 true WO2017032624A1 (de) 2017-03-02

Family

ID=56694144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/069319 WO2017032624A1 (de) 2015-08-26 2016-08-15 Verfahren zur herstellung eines kolbens

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10208702B2 (de)
CN (1) CN107921524B (de)
DE (1) DE102015216321A1 (de)
WO (1) WO2017032624A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020049536A (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 ダイハツ工業株式会社 ピストンの製造方法
JP7437214B2 (ja) 2020-03-27 2024-02-22 本田技研工業株式会社 かしめ部材の成形方法
DE102020207512A1 (de) 2020-06-17 2021-12-23 Mahle International Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kolbens
CN114309404B (zh) * 2021-12-21 2024-03-22 安徽安簧机械股份有限公司 薄壁筒形件闭式成形方法及成形系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1255266A1 (ru) * 1985-03-15 1986-09-07 Предприятие П/Я Р-6205 Способ изготовлени поршней с износостойкими кольцевыми вставками
HU190829B (en) * 1983-01-12 1986-11-28 Aluminiumipari Tervezoe Es Kutato Intezet,Hu Method for producing engine pistons having ring carrying insert
DE3300582C2 (de) 1982-01-11 1994-10-06 Metal Leve Sa Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Ringträgern
DE102007010839A1 (de) * 2007-03-06 2008-09-11 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Verfahren zur Herstellung eines Kolbens und Kolben mit einer ringförmigen Verstärkung bestehend aus mehreren Verstärkungssegmenten
DE102011122626A1 (de) * 2010-12-28 2012-06-28 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Kolben eines Verbrennungsmotors, Herstellverfahren des Kolbens und Gleitelement
DE102012024406A1 (de) 2012-12-14 2013-05-16 Wössner GmbH Kolben für Verbrennungsmotoren
WO2015014787A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-05 Mahle International Gmbh Infiltrierbares einlegeteil

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2124360A (en) * 1935-05-07 1938-07-19 Aluminum Co Of America Piston and method of making
DE2015125C3 (de) * 1970-03-28 1973-12-06 Trw Inc., Cleveland, Ohio (V.St.A.) Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetallkolben Zwischenrohlings mit Einsatznng aus Eisenmetall
SU575169A1 (ru) * 1975-08-22 1977-10-05 Предприятие П/Я А-1495 Способ изготовлени поршн двигател внутреннего сгорани
MX157562A (es) * 1980-07-14 1988-12-02 Trw Inc Metodo mejorado para un piston motor de aleacion de aluminio que tiene un anillo ferroso de refuerzo su extremo de cabeza
US6003479A (en) * 1997-05-12 1999-12-21 Evans; Mark M. Piston construction
US6507999B1 (en) * 1999-03-12 2003-01-21 General Electric Company Method of manufacturing internal combustion engine pistons
WO2012086573A1 (ja) * 2010-12-20 2012-06-28 昭和電工株式会社 冷間後方押出鍛造用パンチ
CN204419382U (zh) * 2015-01-30 2015-06-24 滨州东海龙活塞有限公司 一种整体锻钢活塞

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3300582C2 (de) 1982-01-11 1994-10-06 Metal Leve Sa Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Ringträgern
HU190829B (en) * 1983-01-12 1986-11-28 Aluminiumipari Tervezoe Es Kutato Intezet,Hu Method for producing engine pistons having ring carrying insert
SU1255266A1 (ru) * 1985-03-15 1986-09-07 Предприятие П/Я Р-6205 Способ изготовлени поршней с износостойкими кольцевыми вставками
DE102007010839A1 (de) * 2007-03-06 2008-09-11 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Verfahren zur Herstellung eines Kolbens und Kolben mit einer ringförmigen Verstärkung bestehend aus mehreren Verstärkungssegmenten
DE102011122626A1 (de) * 2010-12-28 2012-06-28 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Kolben eines Verbrennungsmotors, Herstellverfahren des Kolbens und Gleitelement
DE102012024406A1 (de) 2012-12-14 2013-05-16 Wössner GmbH Kolben für Verbrennungsmotoren
WO2015014787A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-05 Mahle International Gmbh Infiltrierbares einlegeteil

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015216321A1 (de) 2017-03-02
US20180252181A1 (en) 2018-09-06
DE102015216321A8 (de) 2017-04-27
CN107921524A (zh) 2018-04-17
CN107921524B (zh) 2019-07-23
US10208702B2 (en) 2019-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2890519B1 (de) Verfahren zur herstellung eines verbundbauteils
DE3009656C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Nockenwelle
WO2017032624A1 (de) Verfahren zur herstellung eines kolbens
EP2424709B1 (de) Verfahren zur herstellung eines kolbens für einen verbrennungsmotor
DE102014201976A1 (de) Stanzniet
EP2625401B1 (de) Verbesserungen an einem brennraummuldenrand und an einem brennraummuldengrund eines kolbens einer brennkraftmaschine
DE102009035702A1 (de) Fahrwerksbauteil für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung
DE102015207922A1 (de) Hartkörper als Rasterpanzerung für eine Rollenpresse, Verfahren zur dessen Herstellung, und Rolle für eine Rollenpresse
DE10209346B4 (de) Herstellungsverfahren für ein mehrteiliges Ventil für Verbrennungsmotoren
DE19612500A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Zylinderköpfen für Verbrennungsmotoren
EP2723516B1 (de) Schmiedeverfahren zur herstellung eines kolbens bzw. kolbenschafts
DE10042207C2 (de) Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zur Herstellung eines Kolbens
DE102007010839B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kolbens und Kolben mit einer ringförmigen Verstärkung bestehend aus mehreren Verstärkungssegmenten
WO2016026638A1 (de) GIEßWERKZEUG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES KOLBENS FÜR EINEN VERBRENNUNGSMOTOR
DE102007037702A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines rohrförmigen Festkörpers aus einer hochschmelzenden Wolfram-Schwermetalllegierung, insbesondere als Halbzeug für die Fertigung eines Penetrators für ein Wuchtgeschoss mit Splitterwirkung
DE102007027337A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kühlkanalkolbens für eine Brennkraftmaschine
EP1336449B1 (de) Hohlkolben und Verfahren zu dessen Herstellung durch Diffusionsschweissen oder Sintern
DE10346265B4 (de) Werkzeug und Verfahren zum Thixoschmieden von Schmiedeteilen aus Stahl
DE10022884B4 (de) Verfahren zur Bruchtrennung in Bauteilen oder deren Vormaterial
DE102010052579A1 (de) Kolben für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102008027596A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Lagerbauteils
DE102008053839A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Gehäusebauteils
WO2011101074A1 (de) Verfahren zur herstellung eines gesinterten oder geschmiedeten bauteils
EP0593691B1 (de) Verfahren zur herstellung gesinterter bauteile
AT519625A1 (de) Lagerdeckel

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16753343

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15755061

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16753343

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1