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一种制造活塞的材料及制造方法技术

技术编号:12986127 阅读:86 留言:0更新日期:2016-03-04 12:31
本发明专利技术公开了一种制造活塞的材料及制造方法,所述活塞是由一种碳纤维增强铝基复合材料制成,其制造步骤包括(1)钻活塞销孔;(2)铣两侧销座凹坑;(3)粗车外圆、环槽、裙部及端面;(4)粗车定位止口;(5)铣回油槽;(6)扩活塞销孔;(7)钻销座油孔;(8)去毛刺;(9)粗精镗活塞销孔;(10)销孔内侧倒角;(12)精车止口;(13)车外圆、环槽、环岸及倒角;(14)滚挤活塞销孔;(15)去毛刺;(16)清洗吹净活塞;(17)终检。本发明专利技术提供的制造碳纤维增强铝基复合材料的方法,工艺简单,成本低,而且本发明专利技术提供的制造活塞工艺流程简单、合理,制造过程中不会产生有毒有害物质,在各活塞生产工业中适于推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车配件生产工艺,特别是涉及一种制造活塞的材料及制造方 法。
技术介绍
汽车活塞好比汽车发动机的中枢部位,在发动机启动时候占了极其重要的地位。 汽车活塞是用来承受气体压力,并通过活塞销让连杆驱使曲轴旋转,活塞顶部还是燃烧室 的组成部分。近年来,由于发动机强化程度的不断提高,发动机的转速、平均有效压力和活 塞平均速度都较W前有了大幅度的提高,因此发动机的热负荷和机械负荷都增加了。而活 塞由于在发动机中的重要作用,在设计和制造方面也有了很大的改变和提高,送样才能满 足现实社会高要求的排放标准。传统的活塞是由铅合金制成,由于受材料本身特性和工艺 生产条件的限制,虽采用多种强化措施,仍难W满足要求,热疲劳损伤现象日益突出,已成 为影响整机可靠性的主要因素之一。申请号CN1610601A公开了一种制造锻钢活塞的方法, 该方法是活塞毛昆一体式锻造,用一个另外加工的环盖,与活塞头加工出的沟槽组装,此工 艺使用铸钢材料,材料本身密度大,加工成本高,易磨损,此工艺制作复杂、成本较高,活塞 的结构强度有待提高。
技术实现思路
针对现有技术上存在的不足,本专利技术提供。为实现本专利技术的目的,本专利技术的技术方案如下: 一种活塞制造材料,其特在于;所述活塞是由一种碳纤维增强铅基复合材料制成,该材 料表面由10-30%碳纤维T50包覆,基层由70-90%铅合金化109材料制成,其具体制备方法 如下: (1) 对碳纤维T50表面包覆SIC隔离层预处理,将SIC颗粒分散于由聚碳娃焼和溶剂正 己焼配制的溶胶中形成悬浮液,碳纤维通过该悬浮液进行超声涂覆,最后干燥脱水得到表 面包覆SIC隔离层的碳纤维巧0; (2) 将铅基化109在740-78(TC用电阻炉进行烙炼,全部融化后保温10-20min。 (3)预处理后的碳纤维预热至500-60(TC,然后直接加入铅液中,进行超声揽拌,将 揽拌均匀的烙融液德注到预热温度为15(TC的金属磨具中,冷却后,将其取出,即制得碳纤 维增强铅基复合材料。 2. -种使用权利要求1所述材料制造活塞的方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)钻活塞销孔;(2)就两侧销座凹坑;(3)粗车外圆、环槽、裙部及端面;(4)粗车定位止 口;(5)就回油槽;(6)扩活塞销孔;(7)钻销座油孔;(8)去毛刺;(9)粗精错活塞销孔; (10)销孔内侧倒角;(12)精车止口;(13)车外圆、环槽、环岸及倒角;(14)滚挤活塞销孔; (15)去毛刺;(16)清洗吹净活塞;(17)终检。 优选的,权利要求1所述步骤(3)中超声揽拌的频率控制在20KHZ,揽拌功率 4000w,时间为 40s。 优选的,权利要求2所述步骤(4)与(12)止口前进行热处理,温度控制在 300-50(TC,止口后光洁度保持在6. 3。 优选的,权利要求2所述步骤(9)粗错前先修去毛刺,错孔尺寸要给精错留出余量,余 量为Imm,压缩高度为0. 5mm。 优选的,权利要求2所述步骤(3)中粗车环槽加工使用四轴数控车床,加工余量为 0. 5mm,两侧面、槽底为0. 5-0. 6mm。 有益效果:本专利技术制造活塞采用的是一种碳纤维增强铅基复合材料,和传统的铅 合金、铸铁、铸钢材料相比,此材料制造出来的活塞质量轻、热膨胀系数小,导热性好,高温 状态下更耐磨耐损。本专利技术提供的制造碳纤维增强铅基复合材料的方法,工艺简单,成本 低,很好的解决了碳纤维分部不均匀和发生界面反应问题,制造出来的材料具有优良的力 学性能,而且本专利技术提供的制造活塞工艺流程简单、合理,制造过程中不会产生有毒有害物 质,在各活塞生产工业中适于推广。【具体实施方式】 为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合【具体实施方式】,进一步阐述本专利技术。[001引 实施例1 : 一种活塞制造材料,其特在于;所述活塞是由一种碳纤维增强铅基复合材料制成,该材 料表面由10%碳纤维T50包覆,基层由90%铅合金化109材料制成,其具体制备方法如下: (1) 对碳纤维T50表面包覆SIC隔离层预处理,将SIC颗粒分散于由聚碳娃焼和溶剂 正己焼配制的溶胶中形成悬浮液,碳纤维通过该悬浮液进行超声涂覆,超声揽拌的频率控 制在20KHZ,揽拌功率4000W,时间为40s,最后干燥脱水得到表面包覆SIC隔离层的碳纤维 T50; (2) 将铅基化109在74(TC用电阻炉进行烙炼,全部融化后保温lOmin。 (3)预处理后的碳纤维预热至60(TC,然后直接加入铅液中,进行超声揽拌,将揽拌 均匀的烙融液德注到预热温度为15(TC的金属磨具中,冷却后,将其取出,即制得碳纤维增 强铅基复合材料。制造活塞的方法,其特征在于,包括如下步骤;(1)钻活塞销孔;(2)就 两侧销座凹坑;(3)粗车外圆、环槽、裙部及端面,粗车环槽加工使用四轴数控车床,加工 余量为0. 5mm,两侧面、槽底为0. 5mm; (4)粗车定位止口,止口前进行热处理,温度控制在 30(TC,止口后光洁度保持在6. 3 ; (5)就回油槽;(6)扩活塞销孔;(7)钻销座油孔;(8)去 毛刺;(9)粗精错活塞销孔,粗错前先修去毛刺,错孔尺寸要给精错留出余量,余量为Imm, 压缩高度为0.5mm;(10)销孔内侧倒角;(12)精车止口,止口前进行热处理,温度控制 在30(TC,止口后光洁度保持在6.3 ; (13)车外圆、环槽、环岸及倒角;(14)滚挤活塞销孔; (15)去毛刺;(16)清洗吹净活塞;(17)终检。 实施例2 其余与所述实施例1相同,不同之处在于,权利要求1所述材料表面由20%碳纤维巧0 包覆,基层由80%铅合金化109材料制成。[001引 实施例3 其余与所述实施例I相同,不同之处在于,权利要求I所述材料表面由30%碳纤维巧O包覆,基层由70%铅合金化109材料制成。 通过上述3个实施例,由上表中H组数据可知,当材料中碳纤维巧0含量为30%,铅 基体含量为70%时,碳纤维复合材料力学性能最好,生产出来的活塞性能最佳,更有利于活 塞的生产。 本专利技术制造活塞采用的是一种碳纤维增强铅基复合材料,和传统的铅合金、铸铁、 铸钢材料相比,此材料制造出来的活塞质量轻、热膨胀系数小,导热性好,高温状态下更耐 磨耐损。本专利技术提供的制造碳纤维增强铅基复合材料的方法,工艺简单,成本低,很好的解 决了碳纤维分部不均匀和发生界面反应问题,制造出来的材料具有优良的力学性能,而且 本专利技术提供的制造活塞工艺流程简单、合理,制造过程中不会产生有毒有害物质,在各活塞 生产工业中适于推广。 W上所述仅为本专利技术的实施例,并非因此限制本专利技术的专利范围,凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技 术领域,均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。【主权项】1. 一种活塞制造材料,其特在于:所述活塞是由一种碳纤维增强铝基复合材料制成, 该材料表面由10-30%碳纤维T50包覆,基层由70-90%铝合金ZL109材料制成,其具体制备 方法如下: (1) 对碳纤维T50表面包覆SIC隔离层预处理,将SIC颗粒分散于由聚碳硅烷和溶剂正 己烷配制的溶胶中形成悬浮液,碳纤维通过该悬浮液进行超声涂覆,最后干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活塞制造材料,其特在于:所述活塞是由一种碳纤维增强铝基复合材料制成,该材料表面由10‑30%碳纤维T50包覆,基层由70‑90%铝合金ZL109材料制成,其具体制备方法如下:(1)对碳纤维T50表面包覆SIC隔离层预处理,将SIC颗粒分散于由聚碳硅烷和溶剂正己烷配制的溶胶中形成悬浮液,碳纤维通过该悬浮液进行超声涂覆,最后干燥脱水得到表面包覆SIC隔离层的碳纤维T50;(2)将铝基ZL109在740‑780℃用电阻炉进行熔炼,全部融化后保温10‑20min;(3)预处理后的碳纤维预热至500‑600℃,然后直接加入铝液中,进行超声搅拌,将搅拌均匀的熔融液浇注到预热温度为150℃的金属磨具中,冷却后,将其取出,即制得碳纤维增强铝基复合材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘平
申请(专利权)人:刘平
类型:发明
国别省市:江苏;32

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