活塞的制备方法、活塞以及工装组件技术

本发明专利技术提供一种活塞的制备方法、活塞以及工装组件，该活塞的制备方法至少包括：确定活塞本体的腔室内壁上的第一高热负荷区域，在第一高热负荷区域上开设凹槽；在活塞本体的腔室的内壁上形成第一保护层；将工装组件装配到活塞本体上，第一结构件放置在活塞的腔室内，且第一结构件上的通孔在内壁上的投影区域与凹槽相对应；在第一高热负荷区域形成第二保护层，以使活塞本体的腔室的内壁上形成不等厚的保护层。本发明专利技术能够减轻或避免铝活塞的燃烧室表面热负荷较高的位置处出现氧化烧蚀破损等现象，从而避免造成大量的热量损失，在一定程度上提高了活塞的可靠性。度上提高了活塞的可靠性。度上提高了活塞的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
活塞的制备方法、活塞以及工装组件


[0001]本专利技术涉及机械装配
，尤其涉及一种活塞的制备方法、活塞以及工装组件。

技术介绍

[0002]活塞是汽车发动机的"心脏"，其承受交变的机械负荷和热负荷，一般是在高温条件下工作，是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一，另外活塞顶部还是燃烧室的组成部分。而由于活塞热负荷及机械负荷较大，一般需要在活塞上设置热障层来进行隔热处理，一方面可将更多的热量留在燃烧室内，以便做功和后处理温度的提升，另一方面可有效降低其他零部件的热负荷，延长使用寿命。
[0003]针对钢活塞，现有技术中，一般是采用等离子喷涂的方式在钢活塞的燃烧室表面进行涂覆，具体地，首先确定燃烧室的型线结构，然后在该结构的基础上切削预留出热障层的厚度，采用热喷涂的方式在钢活塞上形成热障层。
[0004]然而，上述方案中，在铝活塞的燃烧室表面热负荷较高的位置处，容易出现氧化烧蚀破损等现象，从而造成大量的热量损失。

技术实现思路

[0005]为了解决
技术介绍
中提到的至少一个问题，本专利技术提供一种活塞的制备方法、活塞以及工装组件，能够减轻或避免铝活塞的燃烧室表面热负荷较高的位置处出现氧化烧蚀破损等现象，从而避免造成大量的热量损失，在一定程度上提高了活塞的可靠性。
[0006]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种活塞的制备方法，所述方法包括：提供工装组件以及钢制材料制成的活塞本体，且所述工装组件包括至少一个第一结构件，所述第一结构件上形成有通孔，所述活塞本体的上方形成腔室；确定所述活塞本体的所述腔室内壁上的第一高热负荷区域，在所述第一高热负荷区域上开设凹槽；在所述活塞本体的所述腔室的内壁上形成第一保护层；将所述工装组件装配到所述活塞本体上，所述第一结构件放置在所述活塞的腔室内，且所述第一结构件与所述腔室的至少部分内壁相适配，所述通孔在所述内壁上的投影区域与所述凹槽相对应；在所述第一高热负荷区域形成第二保护层，以使所述活塞本体的所述腔室的内壁上形成不等厚的保护层。
[0007]第二方面，本专利技术提供一种活塞，该活塞至少包括：活塞本体；所述活塞本体的顶部形成腔室，所述腔室的内壁具有至少一个第一高热负荷区域，且所述内壁上设置有保护层；至少一个所述第一高热负荷区域处的所述保护层的厚度大于所述内壁除所述第一高热负荷区域之外的剩余区域处的所述保护层的厚度。
[0008]在上述的活塞中，可选的是，所述活塞本体还包括：喷油器，所述喷油器位于所述腔室内；所述喷油器包括喷油器本体与所述喷油器本体相连的燃油束，所述第一高热负荷区域位于所述燃油束的喷口位置处。
[0009]在上述的活塞中，可选的是，所述腔室的内壁还具有至少一个第二高热负荷区域；
至少一个所述第二高热负荷区域处的所述保护层的厚度大于所述内壁除所述第一高热负荷区域和所述第二高热负荷区域之外的剩余区域处的所述保护层的厚度。
[0010]在上述的活塞中，可选的是，所述第二高热负荷区域为所述腔室的喉口位置处。
[0011]在上述的活塞中，可选的是，至少一个所述第一高热负荷区域处的所述保护层的厚度与至少一个所述第二高热负荷区域处的所述保护层的厚度相同。
[0012]第三方面，本专利技术提供一种工装组件，应用于上述任一所述的活塞，至少包括：至少一个第一结构件；所述第一结构件放置在所述活塞的腔室内，且所述第一结构件与所述腔室的至少部分内壁相适配；所述第一结构件上开设有至少一个通孔，所述通孔在所述内壁上的投影区域位于所述内壁的第一高热负荷区域处。
[0013]在上述的工装组件中，可选的是，所述第一结构件的数量为至少两个，至少两个所述第一结构件中的每个所述第一结构件上的所述通孔的内径不相同。
[0014]在上述的工装组件中，可选的是，还包括：至少一个第二结构件；所述第二结构件放置在所述活塞的腔室内，且所述第二结构件与所述腔室的至少部分内壁相适配；所述第二结构件上开设有至少一个环形开口，且所述环形开口在所述内壁上的投影区域位于所述内壁的第二高热负荷区域处。
[0015]在上述的工装组件中，可选的是，所述第二结构件的数量为至少两个，至少两个所述第二结构件中的每个所述第二结构件上的所述环形开口的尺寸不相同。
[0016]在上述的工装组件中，可选的是，所述第二结构件包括：第一子结构件以及第二子结构件；所述第一子结构件与所述第二子结构件之间形成所述环形开口。
[0017]本专利技术提供的活塞的制备方法，该方法至少包括：提供工装组件以及钢制材料制成的活塞本体，且所述工装组件包括至少一个第一结构件，所述第一结构件上形成有通孔，所述活塞本体的上方形成腔室；确定所述活塞本体的所述腔室内壁上的第一高热负荷区域，在所述第一高热负荷区域上开设凹槽；在所述活塞本体的所述腔室的内壁上形成第一保护层；将所述工装组件装配到所述活塞本体上，所述第一结构件放置在所述活塞的腔室内，且所述第一结构件与所述腔室的至少部分内壁相适配，所述通孔在所述内壁上的投影区域与所述凹槽相对应；在所述第一高热负荷区域形成第二保护层，以使所述活塞本体的所述腔室的内壁上形成不等厚的保护层。
[0018]通过上述方法，使得活塞的腔室内壁上的高热负荷区域处的保护层的厚度大于活塞的腔室内壁上的剩余区域处的保护层的厚度，能够减轻或避免活塞的燃烧室表面热负荷较高的位置处出现氧化烧蚀破损等现象，从而有效避免了因活塞的热负荷不均匀造成的局部散热过大的现象，在一定程度上提高了活塞的可靠性。
[0019]本专利技术的构造以及它的其他专利技术目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为现有技术中的活塞的腔室内壁上的保护层的结构示意图；
[0022]图2为现有技术中的活塞的结构示意图；
[0023]图3为现有技术中的活塞的热负荷(温度)分布示意图；
[0024]图4为本专利技术实施例提供的活塞的腔室的一种结构示意图；
[0025]图5为本专利技术实施例提供的工装组件的一种结构示意图；
[0026]图6为本专利技术实施例提供的工装组件与活塞的一种装配结构示意图；
[0027]图7为本专利技术实施例提供的活塞的腔室内壁上的保护层的一种结构示意图；
[0028]图8为本专利技术实施例提供的活塞的腔室的另一种结构示意图；
[0029]图9为本专利技术实施例提供的工装组件的另一种结构示意图；
[0030]图10为本专利技术实施例提供的活塞的腔室内壁上的保护层的另一种结构示意图。
[0031]附图标记说明：
[0032]100
‑
活塞；
[0033]10
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞的制备方法，其特征在于，所述方法包括：提供工装组件以及钢制材料制成的活塞本体，且所述工装组件包括至少一个第一结构件，所述第一结构件上形成有通孔，所述活塞本体的上方形成腔室；确定所述活塞本体的所述腔室内壁上的第一高热负荷区域，在所述第一高热负荷区域上开设凹槽；在所述活塞本体的所述腔室的内壁上形成第一保护层；将所述工装组件装配到所述活塞本体上，所述第一结构件放置在所述活塞的腔室内，且所述第一结构件与所述腔室的至少部分内壁相适配，所述通孔在所述内壁上的投影区域与所述凹槽相对应；在所述第一高热负荷区域形成第二保护层，以使所述活塞本体的所述腔室的内壁上形成不等厚的保护层。2.一种活塞，所述活塞采用上述权利要求1所述的活塞的制备方法所制备，其特征在于，至少包括：活塞本体；所述活塞本体的顶部形成腔室，所述腔室的内壁具有至少一个第一高热负荷区域，且所述内壁上设置有保护层；至少一个所述第一高热负荷区域处的所述保护层的厚度大于所述内壁除所述第一高热负荷区域之外的剩余区域处的所述保护层的厚度。3.根据权利要求2所述的活塞，其特征在于，所述活塞本体还包括：喷油器，所述喷油器位于所述腔室内；所述喷油器包括喷油器本体与所述喷油器本体相连的燃油束，所述第一高热负荷区域位于所述燃油束的喷口位置处。4.根据权利要求2或3所述的活塞，其特征在于，所述腔室的内壁还具有至少一个第二高热负荷区域；至少一个所述第二高热负荷区域处的所述保护层的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志杰，齐少豹，田红霞，王作峰，窦站成，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：