Способ изготовления поршня двигателя внутреннего сгорания

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ)2167 822/25-2 51) М, Кл 2 В 21 У 5(22) Заявл 2.08 с присоединением заявки Ю осударственный комитетСовета Министров СССРпо делам иэобретений21,73,97 ткрытин 088.8) 5) Дат бли вания И. В, Карпенко,и Л 2) Авторы изобретения 71) Заявител) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ АТЕЛЯ жа ф евым заплечико установку к о упора в за ержателя с о анием огнев о ние поршня одьцеде ржа лечики, эа ень тели дновременй камеры 2) с кольцедерш тамповку кольцед ным форм ообраэов Однако соедине жателем ненадежн В предложенном способе с соединения и перед эашта ел орш я сповкой кольщения надежностик ольцедержа теле м Изобретение относится к способам обработки металлов давлением и может найти применение в транспортном машиностроении и оборонной промышленности,Известен способ получения поршней двигателей внутреннего сгорания с кольцедертелем горячей штамповкой 11,По этому способу кольцо с ребрами изерросплава соединяют с алюминиевой заготовкой, комбинируя операции осаживанияи чеканки. Осаживание выполняют, создавая перепад температур между кольцом иголовкой поршня, достигающий сотен градусов; Температура поковки при осаживаонии изменяется в пределах 510-371,1 С,а температура кольца в зоне осадки должнаобыть не более чем 37,7 С. После осаживания для прочного соединения кольца с головкой поршня производится эачеканка, Приосаживанип алюминиевый сплав затекаетвокруг вершины и основания внутреннегодиаметра кольца, благодаря чему кольцоможет противостоять нагрузке, возникающей при чеканке, даже если оно находитсяприблизительно при температуре алюминиеЛобанов, А, П, Любченко, И, Е. Накутньоич вой поковки. Растрескивания кольца, жестко заделанного в голОвке поршня, при осаживании не происходит.Однако известный способ имеет недостат5 ки; трудоемкость изготовления кольца сребрами и его заштамповка в тело поршня,сложность выдержки заданного температурного перепада между заготовкой и кольцом,невозможность получения плотного, долговеч1 О ного соединения кольна с алюминиевой заготовкой при термическом упрочнении алюминиевого сплава поршня,Известен способ,изготовления поршнядвигателя внутреннего сгорания с кольце 15 держателем, включающий изготовлениезаготовки иэ алюминиевого сплава и кольцедержателя и формообразованием огневойкамеры обрабатывают цилиндрическую икольцевую поверхности кольцедержателя,увеличивая удельные поверхности, производят закалку заготовки поршня, а заштамповку кольцедержателя и формообразованиеогневой камеры выполняют в свежезакаленном состоянии заготовки поршня при темопературе 20-30 С не позже, чем через120 мин после закалки, после чего не позОже, чем через 180 мин поршень подвергаютстарению при температуре 180-220 оС втечение 20-100 часов,На фиг, 1 изображена заготовка поршняс кольцевым заплечиком, на фиг. 2 кольце- Идержатель; на фиг. 3 - заготовка поршня сустановленным кольцедержателем; на фиг. 4штамп для холодной штамповки с установленной заготовкой поршня,20 Предлагаемый способ реализуется следующим образом, На заготовке поршня изалюминиевого сплава АК 4-1 механическойобработкой изготавливается посадочное мес- ,то 1 для кольцедержателя в виде кольцевого заплечика. кольцедержатель трапецеидального сечения изготавливается из стали 40 Г 18 БЗФ).Заготовку поошня нагревают в электропечи до 520540 С. Закалку производят вводе при температуре 20-50 С,Для получения герметичного соединенияувеличивают удельные, поверхности цилиндрической внутренней 2 и торцевых 3поверхностей кольцедержателя 4, напримергидропескоструят кольцедержатель и заготовку поршня после закалки.Заготовку поршня 5 с размещенным наоней кольцедержателем устанавливают в штампе таким образом, чтобы кольцедержательцентриГовался нижней половиной 6 штампа,Штамповку проводят на молоте или прессе с высадкой головки поршня и огневой камеры 7 с одновременной заштамповхой коль-,цедержвтеля в тело поршня, Причем для лучшего схватывания сплава АК 4-1 с металлом кольцедержателя штамповку проводят воткрытом штампе с обязательным вытекание,1 облоя 8 в зазор между верхней 9и нижней 6 половинами штампа. Облой обрезахт на обрезном штампе.Холодную пластическую деформацию необходимо проводить не позже, чем через120 мин после закалки, так ках по истечепци этого времени пластичность свекезакаленного сплава АК 4-1 снижается и хс лодная пластическая деформация приводиэк трещинам в верхней части точной заготовки поршня.Для снятия внутренних напряжений, вызванных холодной пластической деформацией,и повышения прочности сплава АК 4-1 непозже, чем через 180 мин госле холоднойпластической деформации проводят старениеопри температуре 180-220 С в течение20-1 ОО час,Исследования выявили преимушествапредлагаемого способа изготовления поршня двигателя внутреннего сгорания; образуется плотное соединение поршня с кольцедержателем, нет необходимости применениявысокопрочных 1 сплавов в качестве материала поршней, уменьшается износ цилиндров,не требуется сложное оборудование.Сочетание в одном технологическом процессе высадки головки поршня, заштамповкикольцедержателя и формообразования огневой камеры обеспечивает высокую эффективность изготовления поршней таким способом. Формула изобретения Способ изготовления поршня двигателявнутреннего сгорания с кольцедержателем,включающий изготовление заготовки иэ алюминиевого сплава с кольцевым заплечиком,установку кольцедержателя на поршень доупора в эаплечики и заштамповку кольцедержателя с одновременным формообразованием огневой камеры, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения надежности соединения поршня с кольцедержателем,перед эаштамповкой кольцедержателя и фор-,мообразованием огневой камеры обрабатывают цилиндрическую и кольцевую поверхности кольцедержателя увеличивая их удельныеповерхности, производят закалку заготовкипоршня, а заштамповку хольцедержателяи формообразование огневой камеры выполняют в свежезакаленном состоянии загоотовки поршня при 20-30 С в течение120 мин после закалки, после чего в течение 180 мин пооошень подвергают старению при 180-122 С в течение 20-100 час.Источники информации принятые во внимание при экспертизе;1. Патент США М. 3518741, кл. В 23 р,15/10, 1960,2. Патент ФРГ М 1210301, кл. 49 ь 16,1962,575169 УМ 2.Е, СуббогиЛевицкая тавигел ехред М Редактор Н. Вир к тор, Власе н 80 Заказ 3822 11 НИ ИТираж 10 осударственног по делам и ва, ЖМинистров СССР открытийнаб д, 4/ зобре гели Рауи ск3035, Моск фии филиал ППП:"Патент, г, Ужгород, уи. Проектная, 4