Способ изготовления поршней двигателя внутреннего сгорания

Способ изготовления поршней двигателя внутреннего сгорания

Реферат

 

Сущность изобретения: исходную заготовку получают методом жидкой штамповки в виде усеченного конуса, размещают ее в штампе с возможностью контакта только по боковой поверхности, после чего штампуют деталь, прилагая усилие к верхнему торцу заготовки.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении поршней из высококремнистых силуминов. Целью изобретения является повышение производительности и экономии металла. Поставленная цель достигается, что в способе изготовления поршней двигателя внутреннего сгорания, заключающемся в нагреве исходной заготовки из кремнийсодержащего сплава до температуры штамповки, размещении ее в штампе, последующей штамповке и термообработке, исходную заготовку получают в виде усеченного конуса размером включений первичного кремния в структуре ее материала, равным 10 40 мкм, и размещают в штампе с возможностью ее контакта только по боковой поверхности в пределах 3-100% площади боковой конической поверхности исходной заготовки. Форму исходной заготовки и размер включений первичного кремния в структуре ее материала обеспечивают использованием метода жидкой штамповки заготовки. В материале, полученном жидкой штамповкой, компактные выделения первичного кремния не являются сильными концентратами напряжений, что позволяет повысить технологическую пластичность сплава исходной заготовки и предотвратить растрескивание торца заготовки в начальный момент внедрения пуансона в заготовку. Cоблюдение условия контакта заготовки с матрицей только по боковой поверхности в пределах 3-100% площади боковой поверхности заготовки до момента касания пуансона обращенного к нему торца исходной заготовки предотвращает раскалывание заготовки и возникновение трещин по краю юбки в начальный момент внедрения пуансона в заготовку. Если площадь контакта заготовки с матрицей менее 3% ее боковой поверхности, возможно появление трещин по краю юбки из-за недостаточного обжатия при проталкивании заготовки в матрицу. При установке заготовки нижним торцом в матрицу штампа во время штамповки с повышенными скоростями (10^-2.10^oc^-1) происходит раскалывание заготовки. Только использование заготовки из алюминиевого кремнийсодержащего сплава со cредним размером включений первичного кремния 20-40 мкм и условия контакта размещения заготовки в штампе обеспечивают повышение производительности труда за счет повышения скорости деформации и получение качественной заготовки с минимальным припуском металла. П р и м е р. Штамповали поршень 150 мм из сплава АК21 с содержанием кремния 21% Заготовку в виде усеченного конуса высотой 100 мм, углом наклона образующей 1^o30 и большим диаметром 153 мм получают методом жидкой штамповки. Заготовку нагревают в печи электросопротивления до 480^oC в течение 3 ч. укладывают разогретую, предварительно смазанную матрицу штампа. Недоход при этом составляет 20 мм, площадь контакта боковой конической поверхности заготовки с матрицей составляла 100% Перед штамповкой торцовую поверхность заготовки и пуансон смазывают, штамповку проводят в изотермических условиях на прессе за один ход ползуна пресса со скоростью деформации 10^-1 c^-1. Время деформации составило 13 с. После деформации поковку термообрабатывают: закаливают в воду с 500^oC и старят 8 ч при 375^oC. В результате получили качественную штамповку. Cпособ позволяет существенно (на 1 2 порядка) повысить производительность процесса штамповки и уменьшить потери металла.

Формула изобретения

Способ изготовления поршней двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в нагреве исходной заготовки из кремнийсодержащего сплава до температуры штамповки, размещении ее в штампе, последующей штамповке и термообработке, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и экономии металла, исходную заготовку получают в виде усеченного конуса с размером включений первичного кремния в структуре ее материала 10-40 мкм и размещают в штампе с возможностью ее контакта только по боковой поверхности в пределах 3-100% площади боковой конической поверхности исходной заготовки.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000

Извещение опубликовано: 20.10.2000