一种活塞镶圈的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机活塞技术领域，特别是涉及一种活塞镶圈。
【背景技术】
[0002]发动机中需要通过活塞将燃料的内能转变为发动机的动能，为了保证活塞与缸套的密封性，在活塞头部上需要设置多个环槽，用于安装气封及油封件，其中带耐磨镶圈的活塞，第一环槽位于活塞头部的镶圈部位，用于安装活塞环，起到气密封的作用，活塞环也是最主要的一道气密封环。
[0003]如图1所示，为现有技术中一种带耐磨镶圈活塞的剖面图，传统的活塞镶圈通过渗铝的方法与活塞实现连接，镶圈的粘结力度依靠渗铝来保证，在进行活塞加工时，若镶圈在渗铝时未达到工艺要求，或取镶圈时镶圈面上粘有杂物，导致在浇注活塞时，镶圈粘结不牢，在活塞加工时，镶圈由于受到周向车削应力的作用，渗铝粘结不牢的镶圈容易松动脱落，在发动机运行时，活塞镶圈脱落的故障时常发生。在活塞镶圈的侧面加工出环槽，用于安装活塞环，在活塞工作时，热量通过铝基体传导至镶圈，镶圈再传导给活塞环，再经活塞环传导给缸套进行散热，因活塞环未与铝基体直接接触，使得热传导的效率降低，活塞的性能会受到一定程度的影响，导致使用寿命缩短。
[0004]因此，如何设计一种粘结力度强，并且传热效率高的镶圈，是本领域的技术人员亟待解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种活塞镶圈，包括纵截面内侧为圆角过渡并呈环状的圈体，在所述圈体上沿轴线方向设置多个能够浇注铸造铝液的通孔。
[0006]优选地，所述通孔均匀地开设于所述圈体周向上。
[0007]优选地，所述通孔可根据需要设置多个。
[0008]优选地，所述通孔钻设于所述圈体的中间部位。
[0009]优选地，所述通孔的直径占所述圈体宽度的三分之一至二分之一之间。
[0010]优选地，所述圈体侧壁上周向开设活塞的第一环槽，所述第一环槽能够将所述通孔贯穿。
[0011]本实用新型提供的活塞镶圈，在圈体上开设多个通孔，通孔中能够浇注铸造铝液，在铸造活塞时，铸造铝液填充于通孔中，待铸造铝液冷却凝结后，活塞与圈体形成一个整体，再继续对圈体加工时，活塞镶圈能够与通孔中的铝基体一同被加工，由于通孔中铝基体约束了镶圈的径向和轴向移动，与现有技术中采用的渗铝的连接方式相比，通过铝基体的卡止作用，使得镶圈被铝基体紧紧固定，不易松动。在活塞工作时，活塞环能够直接与通孔内的铝基体接触，活塞工作时，与高温气体接触，产生热量直接通过铝基体传导给活塞环，省去了先将热量传递至活塞镶圈的过程，热传递的效率更高，能够更快降低活塞的温度，提高了活塞的性能和使用寿命。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
[0013]图1为现有技术中活塞及活塞镶圈的剖面示意图；
[0014]图2为本实用新型提供的活塞镶圈与活塞装配的剖面图；
[0015]图3为活塞镶圈毛坯状态的正面示意图；
[0016]图4为图3的侧面示意图。
[0017]其中:
[0018]圈体1、通孔11、第一环槽12、凸起环13。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型的核心在于提供一种活塞镶圈，能够提高镶圈的粘结力度，加工性能更好，在使用时，热传导的效率更高，利于提高活塞的寿命。
[0020]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型所提供的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本实用新型所提供的活塞镶圈进行详细的说明。
[0021]如图2所示，为本实用新型一种具体实施例所提供的活塞及活塞镶圈的纵截面示意图。活塞自身具有多个环状的凹槽，在最顶端的一个凹槽中设置活塞镶圈，该活塞镶圈包括呈环状的圈体1，从图2的视图上看，圈体I的内侧为具有圆角过渡的结构，边缘较为平滑，圈体I的外侧与活塞的外壁形状一致。在圈体I上设置多个通孔11，通孔11的轴线与圈体I的轴线方向一致，通孔11中能够浇注铸造铝液，通常情况下，活塞采用铝合金材料制造，在铸造活塞时，将活塞镶圈放置在模具中，活塞的主体及通孔11中的铸造铝液形成一个共同体，当铸造铝液在通孔11中凝结后，活塞及通孔11中的均为铝合金材料，通过通孔11中的铝合金将圈体I与活塞的主体形成一个整体，圈体I在被加工时，需要沿圈体I的外侧壁沿周向切削出用于安装活塞环的第一环槽12，受到通孔11中的铝合金的阻碍，无法产生径向及轴向的运动，因此相对于传统的活塞镶圈的粘结方式，本实用新型所提供的活塞镶圈的固定效果更好，最大程度避免了活塞镶圈在加工时的移动。
[0022]为了使活塞及活塞镶圈之间的受力更加均匀，需要将通孔11均匀地开设于圈体I上，相邻的两个通孔11之间的间距是一致的，在圈体I受力时通孔11中的结构受力均匀一致，力学性能更好。
[0023]如图3所示，为活塞镶圈毛坯状态时的正面结构示意图。在圈体I刚被铸成型时，圈体I的外周上具有在加工时用于夹持的凸起环13，在对圈体I进行钻孔及浇注铝液时，均通过相应的模具将凸起环13夹紧，能够避免在加工时对圈体I本身造成损伤，在活塞的毛坯主体制造成型后，凸起环13与活塞毛坯一起加工成活塞成品。通孔11的数量可设置为多个，在本实用新型实施例中将通孔11的数量设置为8个，8个通孔11平均分担圈体I的受力，性能也更为稳定。当然，通孔11的数量以及尺寸均可根据实际需要作出相应的改变，这些也是本实用新型所要保护的范围。
[0024]通孔11设置于圈体I的中间部位，也即通孔11与圈体I内侧及外侧之间的距离是相等的，在实际的应用过程中，也可根据具体的情况进行相应的调整。在本实用新型中先将圈体I整体铸造成型，然后通过钻孔的方式分别加工出多个通孔11，当然，还可在铸造时直接采用相应的模具预留出通孔11，这些也包括在本实用新型保护的范围之内。具体地，圈体I上通孔11的直径在圈体I自身宽度的三分之一至二分之一之间，通孔11的直径过小固定的效果不好，直径过大，圈体I自身的强度会受到影响。
[0025]如图4所示，为图3中活塞镶圈的侧视图。当活塞的主体成型之后，需要对圈体I的外侧壁进行加工，形成第一环槽12，第一环槽12开设在活塞镶圈上，用于安装活塞环，活塞环能够使活塞与缸套之间保持气密封，是发动机中重要的部件。第一环槽12在圈体I侧壁上所处的位置即为凸起环13在截去之前位置，向活塞的轴线凹陷，第一环槽12凹陷的深度足够将通孔11贯穿，也即在加工时，圈体I及通孔11中的材料一同被切削加工，最终第一环槽12将通孔11中的铝基体截断。具体地，第一环槽12的纵截面一般呈梯形，与安装的活塞环的形状匹配贴合。这样在活塞工作时，活塞环通过通孔11中的铝基体直接与活塞的本体接触，活塞在工作时因和高温气体接触，产生的热量可通过活塞环直接传递至缸套，省去了圈体I传递的过程，由于铝基的导热性能优异，因此热传递的效率更高，提高了活塞的使用寿命。
[0026]生产活塞时，先铸造圈体1，此时的圈体I包括向外凸出的凸起环13，然后在圈体I上均匀地开设多个通孔11，用于浇注铸造铝液。将圈体I通过凸起环13夹持在活塞的模具内，再将铝合金的铸造铝液浇注到模具内，使活塞及圈体I形成整体，通孔11内也充满铝合金，省去了渗铝的过程。有助于提高活塞的使用的稳定性及寿命。
[0027]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种活塞镶圈，包括纵截面内侧为圆角过渡并呈环状的圈体(I)，其特征在于，在所述圈体(I)上沿轴线方向设置多个能够浇注铸造铝液的通孔(11)。2.根据权利要求1所述的活塞镶圈，其特征在于，所述通孔(11)均匀地开设于所述圈体⑴周向上。3.根据权利要求2所述的活塞镶圈，其特征在于，所述通孔(11)根据需要设置多个。4.根据权利要求3所述的活塞镶圈，其特征在于，所述通孔(11)钻设于所述圈体(I)的中间部位。5.根据权利要求4所述的活塞镶圈，其特征在于，所述通孔(11)的直径占所述圈体(I)宽度的三分之一至二分之一之间。6.根据权利要求1至5任一项所述的活塞镶圈，其特征在于，所述圈体(I)侧壁上周向开设活塞的第一环槽(12)，所述第一环槽(12)能够将所述通孔(11)贯穿。
【专利摘要】本实用新型提供的活塞镶圈，包括纵截面内侧为圆角过渡并呈环状的圈体，在所述圈体上沿轴线方向设置加工多个通孔。通孔中能够浇注铸造铝液，在铸造活塞时，铸造铝液填充于通孔中，加工时活塞镶圈能够与通孔中铝基体一同被加工，由于通孔中铝基体约束了镶圈的径向和轴向移动，与现有技术中采用的渗铝的连接方式相比，通过通孔中铝基体的卡止作用，使得镶圈被铝基体紧紧固定，不易松动、脱落。在活塞工作时，活塞环能够直接与通孔内的铝基体接触，活塞在工作时因和高温气体接触，产生的热量直接通过铝基体传导给活塞环，省去了先将热量传递至活塞镶圈的过程，热传递的效率得到提高，加快降低活塞的温度，提高了活塞的性能和使用寿命。
【IPC分类】F02F3/00
【公开号】CN204783307
【申请号】CN201520448872
【发明人】余中荣, 代凌峰, 王司坤
【申请人】湖南江滨机器（集团）有限责任公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月26日