專利名稱：內(nèi)燃機用活塞的制造方法以及可用該方法制成的活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造內(nèi)燃機用活塞的方法以及ー種可用該方法制成的活塞。
背景技術(shù)：
DE 103 11 149 Al掲示一種由活塞頂部和活塞底部構(gòu)成的活塞，該活塞頂部和活塞底部用最少數(shù)量的焊點固定，隨后通過鍛造將其連接起來。這類活塞的活塞頂部由特別耐熱、特別堅固的材料制成，以防盆形燃燒室區(qū)域內(nèi)起皮。但這種活塞制造起來比較麻煩，成本也很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制造內(nèi)燃機用活塞的方法，這種方法不僅簡單，成本也相對較低。本發(fā)明用以達成上述目的的第一解決方案為提供由金屬材料構(gòu)成的帯狀或板狀半成品，用所述半成品沖壓出環(huán)形坯件，再將所述環(huán)形坯件加工成成品活塞頂部，將所述成品活塞頂部與活塞底部連接成活塞。本發(fā)明用以達成上述目的的第二解決方案為提供由金屬材料構(gòu)成的帶狀或板狀半成品，對所述帯狀或板狀半成品的至少一面進行成品加工，用所述半成品沖壓出環(huán)形活塞頂部，最后將所述活塞頂部與活塞底部連接成活塞。本發(fā)明還提供ー種可用上述方法制成的活塞。本發(fā)明所提供的活塞制造方法特別簡単，制造步驟少，因而成本低廉。特別是，活塞頂部的形成方式非常簡單，材料可任意選擇。這樣就能以簡單而低成本的方式提供活塞頂部特別堅固、特別耐熱的活塞。本發(fā)明的有利改進方案請參閱從屬權(quán)利要求。優(yōu)選使用由鋼材構(gòu)成的半成品，以便成品活塞能以最佳方式滿足電動機模式的運行要求。具體而言，熱軋或冷軋鋼材為特別合適之選。在用所述半成品沖壓出坯件的情況下，例如以車削或磨削的方式優(yōu)選沿至少一面對該坯件進行平整加工?；钊瞥珊?，經(jīng)平整加工的這個面將構(gòu)成活塞頭。在用所述半成品沖壓出成品活塞頂部的情況下，優(yōu)選在沖壓之前對所述半成品的至少一面進行平整加工?；钊瞥珊螅?jīng)平整加工的這個面將構(gòu)成活塞頭。當然，可以在沖壓之后按具體需要對活塞頂部進行成品處理。根據(jù)具體情況所提出的具體要求，可以分別使用厚度不超過15mm的半成品。根據(jù)ー種優(yōu)選改進方案，在用相應形狀的沖壓工具進行沖壓時，在所述坯件或所述活塞頂部形成環(huán)繞式下凹槽，以及/或者在所述坯件或所述活塞頂部形成至少ー個環(huán)繞式側(cè)凹槽?；钊瞥珊螅鱿掳疾蹖?gòu)成冷卻通道的至少一部分。外凹槽例如構(gòu)成環(huán)形槽的一部分。內(nèi)凹槽例如可以構(gòu)成盆形燃燒室的一部分。舉例而言，可以通過焊接或釬焊將制成后的活塞頂部與活塞底部連接成成品活塞。之后就可以按具體需要對該活塞進行成品加工。


下文將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。以下為不按比例繪制的示意圖圖I為本發(fā)明所提供的活塞的實施例剖面圖；圖2為應用于本發(fā)明方法的帯狀半成品的俯視圖；圖3為按本發(fā)明方法制成的活塞頂部的另ー實施例的剖面圖；以及圖4為按本發(fā)明方法制成的活塞頂部的另ー實施例的剖面圖。
具體實施例方式圖I為活塞10的實施例。本發(fā)明適用于任何一種類型的活塞和活塞材料，因此下文僅以其中一種活塞類型為例對本發(fā)明進行說明。本實施例的活塞10是ー個由兩部分構(gòu)成的焊接型箱式活塞，這種活塞的結(jié)構(gòu)屬于公知技木?；钊?0具有包含環(huán)繞式火力岸12的活塞頂部11?；钊敳?1構(gòu)成活塞頭Ila和盆形燃燒室13的一部分，并且在火力岸12下方具有活塞環(huán)形槽14?；钊?0還具有活塞底部15，該活塞底部包含兩個活塞環(huán)形槽16、17以及相對于活塞環(huán)形槽14、16、17內(nèi)凹的活塞轂18?；钊?8上設(shè)有用于容置活塞銷(未圖示)的轂孔19?；钊敳?1和活塞底部15共同形成環(huán)繞式冷卻通道21。圖2為應用于本發(fā)明方法的半成品22 (在此為帶狀半成品)的實施例。半成品22例如由厚度為IOmm的熱軋或冷軋42CrMo4鋼材構(gòu)成。23和24表示切割線，本發(fā)明設(shè)計沿這些切割線沖壓出環(huán)形坯件或環(huán)形活塞頂部。如果在不作進ー步加工的情況下就對半成品22進行使用，就沖壓出環(huán)形坯件25。例如以磨削或車削的方式沿至少一面對坯件25進行平整加工?；钊?0制成后，這個面將構(gòu)成活塞頂部11上的活塞頭11a?；钊敳?1制成后，例如通過釬焊或焊接エ藝(如摩擦焊接、焊條焊接或激光焊接)將其與活塞底部15連接成活塞10。之后就可以根據(jù)具體需要將活塞10加工成成品。但是在沖壓之前可以對半成品22作進ー步加工處理，例如以磨削或車削的方式對該半成品的至少一面26進行平整加工。而后沖壓出環(huán)形活塞頂部11?；钊?0制成后，經(jīng)平整加工的這個面26將構(gòu)成活塞頂部11上的活塞頭11a。隨后按上述方式將制成后的活塞頂部11與活塞底部15連接成活塞10。圖3為用半成品22沖壓而成的環(huán)形活塞頂部111的實施例?；钊敳?11具有環(huán)繞式下凹槽127，活塞制成后，這個凹槽將構(gòu)成環(huán)繞式冷卻通道(參見圖I中的冷卻通道21)的一部分。通過以已知方式在沖壓工具上設(shè)置相應的成型模，就可以形成凹槽127。因此，凹槽127是隨沖壓過程同時形成?；钊瞥珊螅h(huán)形活塞頂部111的中央開ロ 113將構(gòu)成盆形燃燒室(參見圖I中的盆形燃燒室13)的一部分。當然，用半成品22制造坯件的方法也是如此。圖4為用半成品22沖壓而成的環(huán)形活塞頂部211的另ー實施例?；钊敳?11同樣具有環(huán)繞式下凹槽227，活塞制成后，這個凹槽將構(gòu)成環(huán)繞式冷卻通道(參見圖I中的冷卻通道21)的一部分。活塞頂部211還具有環(huán)繞式外凹槽228，活塞制成后，這個凹槽將構(gòu)成活塞環(huán)形槽(參見圖I中的活塞環(huán)形槽14)的一部分。通過以已知方式在沖壓工具上設(shè)置相應的成型摸，就可以形成凹槽227和228。因此，凹槽227和228是隨沖壓過程同時形成?；钊瞥珊?，環(huán)形活塞頂部211的中央開ロ 213將構(gòu)成 盆形燃燒室(參見圖I中的盆形燃燒室13)的一部分。當然，用半成品22制造坯件的方法也是如此。
權(quán)利要求
1.一種制造內(nèi)燃機用活塞(10)的方法，其特征在于下列處理步驟 a)提供由金屬材料構(gòu)成的帯狀或板狀半成品(22)， b)用所述半成品(22)沖壓出環(huán)形坯件(25)， c)將所述坯件(25)加工成成品活塞頂部(11，111，211)， d)將所述活塞頂部(11，111，211)與活塞底部(15)連接成活塞(10)。
2.一種制造內(nèi)燃機用活塞(10)的方法，其特征在于下列處理步驟 a)提供由金屬材料構(gòu)成的帯狀或板狀半成品(22)， b)對所述帯狀或板狀半成品(22)的至少一面(26)進行成品加工， c)用所述半成品(22)沖壓出環(huán)形活塞頂部(11，111，211)， d)將所述活塞頂部(11，111，211)與活塞底部(15)連接成活塞(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，使用由鋼材構(gòu)成的半成品(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在干，使用由熱軋或冷軋鋼材構(gòu)成的半成品(22)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在步驟c)中沿至少一面對所述坯件(25)進行平整加工。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟b)中對所述半成品(22)的至少ー面(26)進行平整加工。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，實施過步驟c)后對所述活塞頂部(11，111，211)進行成品加工。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，使用厚度不超過15mm的半成品(22)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在干，沖壓時在所述坯件(25)或所述活塞頂部(11，111，211)形成環(huán)繞式下凹槽(127，227)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在干，沖壓時在所述坯件(25)或所述活塞頂部(11，111，211)形成至少ー個環(huán)繞式側(cè)凹槽(228)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少一個環(huán)繞式側(cè)凹槽(228)形成于所述坯件(25)或所述活塞頂部(11，111，211)的外周邊或內(nèi)周邊。
12.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，通過焊接或釬焊將所述活塞頂部(11，111，211)和所述活塞底部(15)連接起來。
13.ー種可用如權(quán)利要求I或2所述的方法制成的內(nèi)燃機用活塞(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由活塞頂部(11，111，211)和活塞底部(15)構(gòu)成的活塞(10)的制造方法。其中，提供由金屬材料構(gòu)成的帶狀或板狀半成品(22)，用所述半成品沖壓出環(huán)形活塞頂部(11，111，211)，或者用所述半成品沖壓出環(huán)形坯件(25)并將所述坯件加工成成品活塞頂部(11，111，211)，將所述活塞頂部(11，111，211)與活塞底部(15)連接成活塞(10)。
文檔編號B21K1/18GK102844556SQ201080063682
公開日2012年12月26日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月19日
發(fā)明者K·肯勒 申請人:馬勒國際有限公司