本實用新型專利技術(shù)公開了一種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞，包括活塞本體和環(huán)形密封板，活塞本體于活塞頭部設(shè)有內(nèi)冷卻油道和燃燒室，內(nèi)冷卻油道上端設(shè)有環(huán)狀開口，環(huán)狀開口位于活塞頭部的頂端，環(huán)形密封板嵌入環(huán)狀開口并通過激光焊接連接固定，對內(nèi)冷卻油道上端密封。該基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞具有加工方便、能有效提升活塞冷卻性能、延長使用壽命、減輕活塞重量、提高工作性能的優(yōu)點。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及鋼活塞，尤其涉及基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞。
技術(shù)介紹
車用柴油機的排放升級，活塞是關(guān)鍵零部件，鋼結(jié)構(gòu)活塞替代鋁結(jié)構(gòu)活塞，是車用柴油機滿足歐IV、歐V、歐VI達標排放的重要手段之一。近年來全鋼結(jié)構(gòu)活塞在車用柴油機的應(yīng)用日益廣泛，全鋼活塞鍛造成形，但全鋼活塞的內(nèi)冷卻油腔加工工藝性較差，加工難度大，效率低、成本高。圍繞內(nèi)冷卻油腔的成型，國內(nèi)外有多種解決方案，如公開號為CN1813125A的中國專利文獻公開的制造內(nèi)燃機整體式活塞的方法；公開號為CN101903632A的中國專利文獻公開的用于在內(nèi)燃機用活塞上固定環(huán)形件的方法；公開號為CN101466938A的中國專利文獻公開的內(nèi)燃機活塞及其制造方法(活塞頂方向摩擦焊接方法成型內(nèi)冷卻油腔)。整體鋼活塞結(jié)構(gòu)簡單，但是內(nèi)冷卻油腔的加工難度大，時間長，成本高。目前最有效的內(nèi)冷卻油腔成型方法是:活塞頂方向摩擦焊接方法成型內(nèi)冷卻油腔，此方法較好的解決了內(nèi)冷卻油道加工和內(nèi)冷卻油腔成型的問題，成本較低。但是也存在以下不足:一是摩擦焊接飛邊在內(nèi)冷卻油道中的殘留較大，影響了冷卻效果，也會增加活塞頭部的重量，影響活塞性能；二是受摩擦焊接軸向控制公差的局限(軸向公差±0.25mm)，內(nèi)冷卻油腔的有效高度尺寸公差較大，影響了活塞頭部軸向尺寸的控制；三是開口式梯形焊接面存在著工藝缺陷，在摩擦焊接頂鍛階段，頂鍛力加載受開口式梯形焊接面限制，過大的加載將導(dǎo)致焊接面變形，若頂鍛力加載不足，則導(dǎo)致焊縫固相連接后形成的焊接接頭質(zhì)量不可靠。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種加工方便、能有效提升活塞冷卻性能、延長活塞使用壽命、減輕活塞重量、提高活塞工作性能的基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞。為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)采用以下技術(shù)方案:一種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞，包括活塞本體和環(huán)形密封板，所述活塞本體于活塞頭部設(shè)有內(nèi)冷卻油道和燃燒室，所述內(nèi)冷卻油道上端設(shè)有環(huán)狀開口，所述環(huán)狀開口位于活塞頭部的頂端，所述環(huán)形密封板嵌入所述環(huán)狀開口并通過激光焊接連接固定，對內(nèi)冷卻油道上端密封。作為上述技術(shù)方案的進一步改進:所述內(nèi)冷卻油道與環(huán)狀開口相接的一端設(shè)有用于促進構(gòu)成激光焊接熔池的輔助臺階。所述內(nèi)冷卻油道與環(huán)狀開口相接的一端設(shè)有兩級階梯狀臺階，靠近所述內(nèi)冷卻油道的臺階為對環(huán)形密封板支撐的承載臺階，遠離所述內(nèi)冷卻油道的臺階為用于促進構(gòu)成激光焊接熔池的輔助臺階。所述活塞頭部還設(shè)有與內(nèi)冷卻油道相通的進油管和出油管。所述進油管和出油管均與內(nèi)冷卻油道連通，所述出油管延伸至內(nèi)冷卻油道內(nèi)，且出油管的管口高于內(nèi)冷卻油道底部。所述內(nèi)冷卻油道環(huán)繞燃燒室設(shè)置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的優(yōu)點在于:本技術(shù)的基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞，在內(nèi)冷卻油道上端設(shè)有環(huán)狀開口，且環(huán)狀開口位于活塞頭部的頂端，將環(huán)形密封板嵌入環(huán)狀開口并通過激光焊接連接固定，對內(nèi)冷卻油道上端密封，在激光焊接環(huán)形密封板前可對內(nèi)冷卻油道獨立加工，工藝簡單、加工方便，便于形成大容積的內(nèi)冷卻油道，克服了整體式鋼活塞內(nèi)冷卻油道加工難度大、加工時間長、加工成本高的缺陷；同時，內(nèi)冷卻油道和環(huán)形密封板均可通過機械精加工來保證油腔精度，并且，通過激光焊接形成內(nèi)冷卻油道不會在內(nèi)冷卻油道內(nèi)留下焊渣、飛邊等影響冷卻效果的異物，更容易得到精確、整潔的內(nèi)冷卻油道，能有效提升活塞冷卻性能，延長活塞使用壽命，減輕活塞重量，提高活塞工作性能。【附圖說明】圖1是本技術(shù)第一種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞實施例主剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本技術(shù)第二種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞實施例主剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞加工方法的流程圖。圖中各標號表不:1、活塞本體；10、活塞頭部；11、內(nèi)冷卻油道；111、頂端；12、燃燒室；13、環(huán)狀開口 ；14、輔助臺階；15、進油管；16、出油管；17、承載臺階；2、環(huán)形密封板。【具體實施方式】圖1示出了本技術(shù)的第一種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞實施例，該鋼活塞包括活塞本體I和環(huán)形密封板2，活塞本體I于活塞頭部10設(shè)有內(nèi)冷卻油道11和燃燒室12，內(nèi)冷卻油道11環(huán)繞燃燒室12設(shè)置，內(nèi)冷卻油道11上端設(shè)有環(huán)狀開口 13，環(huán)狀開口 13位于活塞頭部10的頂端111，環(huán)形密封板2嵌入環(huán)狀開口 13并通過激光焊接連接固定，對內(nèi)冷卻油道11上端密封，在激光焊接環(huán)形密封板2前可對內(nèi)冷卻油道11獨立加工，工藝簡單、加工方便，便于形成大容積的內(nèi)冷卻油道11，克服了整體式鋼活塞內(nèi)冷卻油道11加工難度大、加工時間長、加工成本高的缺陷；同時，內(nèi)冷卻油道11和環(huán)形密封板2均可通過機械精加工來保證油腔精度，并且，通過激光焊接形成內(nèi)冷卻油道11不會在內(nèi)冷卻油道11內(nèi)留下焊渣、飛邊等影響冷卻效果的異物，更容易得到精確、整潔的內(nèi)冷卻油道11，能有效提升活塞冷卻性能，延長活塞使用壽命，減輕活塞重量，提高活塞工作性能。本實施例中，內(nèi)冷卻油道11與環(huán)狀開口 13相接的一端設(shè)有用于促進構(gòu)成激光焊接熔池的輔助臺階14，該輔助臺階14可在激光焊接過程中阻擋焊接熔液及金屬氣體的流動，形成穩(wěn)定的激光焊接熔池，保證激光焊接質(zhì)量。本實施例中，活塞頭部10還設(shè)有與內(nèi)冷卻油道11相通的進油管15和出油管16，進油管15和出油管16均與內(nèi)冷卻油道11連通，出油管16延伸至內(nèi)冷卻油道11內(nèi)，且出油管16的管口高于內(nèi)冷卻油道11底部，用于保持內(nèi)冷卻油道11內(nèi)的冷卻液面高度，滿足內(nèi)冷卻油道11的冷卻液填充率，達到活塞內(nèi)冷卻油道11振蕩冷卻的工藝要求，利于冷卻液在內(nèi)冷卻油道11內(nèi)的留存、流動和振蕩冷卻，提升冷卻效果。本實施例在環(huán)形密封板下端面設(shè)有與內(nèi)冷卻油道11相配合的凸臺，在環(huán)形密封板2嵌入環(huán)狀開口 13時通過該凸臺對環(huán)形密封板2導(dǎo)向。圖2示出了本技術(shù)的第二種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞實施例，本實施例與第一種實施例基本相同，區(qū)別僅在于:內(nèi)冷卻油道11與環(huán)狀開口 13相接的一端設(shè)有兩級階梯狀臺階，靠近內(nèi)冷卻油道11的臺階為對環(huán)形密封板2支撐的承載臺階17，遠離內(nèi)冷卻油道11的臺階為用于促進構(gòu)成激光焊接熔池的輔助臺階14。當前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞，包括活塞本體（1）和環(huán)形密封板（2），所述活塞本體（1）于活塞頭部（10）設(shè)有內(nèi)冷卻油道（11）和燃燒室（12），其特征在于：所述內(nèi)冷卻油道（11）上端設(shè)有環(huán)狀開口（13），所述環(huán)狀開口（13）位于活塞頭部（10）的頂端（111），所述環(huán)形密封板（2）嵌入所述環(huán)狀開口（13）并通過激光焊接連接固定，對內(nèi)冷卻油道（11）上端密封。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：強哲菲，
申請(專利權(quán))人：強哲菲，
類型：新型
國別省市：湖南;43
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