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专利名称：一种活塞销毛坯的制作方法
技术领域：本实用新型涉及一种用于内燃机的零部件的坯料，尤其是一种内燃机的活塞销毛坯。
背景技术：内燃机用途广泛，它是汽车、工程机械、农用机械、船舶及发电机组等的主要动力。 活塞销是内燃机中最为关键的零件之一，它在内燃机中用于连接活塞和连杆，将燃油在高 压空气中燃烧产生的爆发压力转递给曲轴而作功，形成动力。 活塞销的一般结构为一带有轴向通孔的圆筒状。活塞销的生产工艺流程主要包 括制造毛坯——粗加工(制孔)——渗碳淬火——磨削外圆。 最早，人们制造活塞销毛坯，采用实心棒料经过切断、钻孔、镗孔、平头倒角等工序 制作活塞销毛坯。然后进行渗碳淬火、磨削外圆等加工工序。这种工艺的优点是加工工艺 简单，但原材料浪费严重，加工效率低。 由于活塞销是用于连接活塞和连杆的关键零件，其综合机械性能要求很高。而影 响机械性能的就是金属材料的内部组织。而金属材料内部的金属纤维的流向，对零件的性 能具有巨大的作用。为了取得对活塞销的机械性能有贡献的金属纤维组织，后来又有人提 出下面的制造活塞销的方法。 第一种方法是采用实心棒料经过切断、退火、平头倒角、酸洗、磷化、皂化、正反挤 压成型、钻孔、镗孔等工序制作活塞销毛坯，正反挤压成型就是在实心棒料的两端分别挤压 成盲孔，这些工作由专门的锻造厂来完成。然后再渗碳淬火、磨削外圆等加工工序。这种方 法是一种少无切削的工艺，优点是材料利用率高，可达70%以上。但其缺点是挤压后的中 间连皮，需钻孔、镗孔加工掉，因此毛坯的金属纤维的流向被切断，内孔台阶处应力集中，影 响活塞销的机械强度。另一缺点是工序多，退火时间长，酸洗、磷化、皂化有污染还需进行处 理。 还有一种方法是采用实心棒料经过切断、退火、车削两端面、倒两端外角、无心磨 削外圆、酸洗、磷化、皂化、第一次挤压成杯状，再一次退火、酸洗、磷化、皂化，第二次挤压延 伸成型，去台阶、车削两端面、倒两端内外角等工序制作活塞销毛坯。然后进行渗碳淬火、磨 削外圆。这种工艺除具有上述第一种工艺的优点外，毛坯的金属纤维的流向基本是顺着活 塞销的轴线方向。它的缺点是比第一种方法工序更多，并且还需进行二次退火和酸洗、磷 化、皂化，退火时间长，酸洗、磷化、皂化有污染需进行处理。 上述方法制造的活塞销，如图1所示。用这种挤压成型的毛坯在后续的机械加工 中其内孔处的金属纤维流向被切断，台阶处应力集中，影响活塞销的机械强度。 实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题是提供一种活塞销毛坯，它有利于提高加工效率 和活塞销的机械性能，适合内孔为直孔的活塞销。
3[0010]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是 —种活塞销毛坯，其外形为圆柱形，轴线方向上设置有内孔，它的形状为由无缝钢
管切割加工而成的内孔为直孔的圆筒状。 所述活塞销毛坯选用金属纤维流向与毛坯轴向接近平行的无缝钢管。两端面的棱
边处有倒角，圆筒毛坯的内孔两端面加工成倒角，圆筒毛坯两端面的外圆处加工成圆角。
由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的技术进步在于 由于本实用新型活塞销毛坯采用的是无缝钢管进行加工，故在原来的工艺中就
减少了挤压、钻孔、镗孔等工序，使工艺更简单，节省加工时间；材料利用率高，可达80%以
上；特别适合内孔不允许有台阶的直孔活塞销的大批量生产。同时，对活塞销毛坯两端部的
内孔和外圆倒角，可避免热处理过程中尖角部位的开裂。采用无缝钢管将活塞销的内孔加
工成不带台阶的直孔，还可以避免内孔台阶处产生应力集中，在使用过程中造成过早损害。
采用内部的金属纤维走向是沿轴线方向的无缝钢管，可以充分利用无缝钢管制造过程中形
成的连续的金属纤维流向，提高零件的综合机械性能。
图1是现有挤压工艺的活塞销毛坯图。 图2为本实用新型活塞销毛坯的剖视图。 其中，1、金属纤维，2、被切断的纤维，3、倒角，4、圆角，5、直孔，6、台阶，7、平行的纤维。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明 加工活塞销所用的毛坯的外形为圆柱形，轴线方向上设置有通透的直孔，是由无 缝钢管切割加工而成的圆筒状；圆筒毛坯的内孔两端面加工有倒角3 ;圆筒毛坯两端面的 外圆处加工有圆角4 ;毛坯的内孔为直孔5。制造毛坯的原材料的显微组织选用金属纤维流 向与毛坯轴向平行的无缝钢管。 采用本实用新型所述的毛坯后，活塞销的加工工艺流程就简化为下无缝钢管 料——端面倒角——渗碳淬火——磨削外圆。 采用本实用新型结构的毛坯加工直孔活塞销的工艺为 1.选择规格、材质符合活塞销技术要求的无缝钢管，其内孔直径应与活塞销成品 的内孔直径相应； 2.活塞销热处理前加工工艺 将无缝钢管长料送入数控多工位加工机床，进行切断、车削两端面、倒两端内外角 等工步，节拍6秒； 3.在自动连续热处理炉内进行渗碳、淬火、回火； 4.喷砂、； 5.无心磨削外圆，共去除在直径方向余量O. 25mm，加工后尺寸公差《0. 005mm，表 面粗糙度《RaO. 1，圆度《0. 0025mm，圆柱度《0. 0025mm ; 6清洗、检验、包装
权利要求一种活塞销毛坯，其外形为圆柱形，轴线方向上设置有内孔，其特征在于毛坯为由无缝钢管切割加工而成的内孔为直孔的圆筒状。
2. 根据权利要求1所述的一种活塞销毛坯，其特征在于所述活塞销毛坯的两端面的棱 边处有倒角，活塞销毛坯选用金属纤维流向与毛坯轴向平行的无缝钢管。
专利摘要本实用新型公开了一种活塞销毛坯，其外形为圆柱形，轴线方向上设置有内孔，毛坯为由无缝钢管切割加工而成的内孔为直孔的圆筒状；两端面的棱边处有倒角。毛坯材料选用金属纤维流向与毛坯轴向接近平行的无缝钢管。采用本实用新型的毛坯制作活塞销的工艺简单，加工工序少，生产效率高；材料利用率高达80％以上；内孔显微纤维流向连续，有利于提高活塞销的机械性能。特别适合内孔为不带有台阶的直孔内燃机活塞销的大批量生产。
文档编号F16J1/16GK201461934SQ20092010228
公开日2010年5月12日 申请日期2009年4月13日 优先权日2009年4月13日
发明者刘献丰, 王季明 申请人:石家庄金刚内燃机零部件集团有限公司
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