CN109026426A - 一种内燃机活塞及其表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内燃机活塞及其表面处理方法，包括活塞本体，所述活塞本体的上部一圈设有环槽，所述活塞本体的上端设有上端面，所述活塞本体的内部设有内腔，所述销孔的外部位于活塞本体上设有卡簧槽，所述上端面的内部设有安装槽，所述安装槽的内部设有浮球，所述浮球的一端连接有弹簧，所述弹簧的一端连接至安装槽的内壁上，所述安装槽的一端位于上端面的内部设有第一通孔，活塞本体内部的油可以流到外面，减少噪音和摩擦，大幅度提高活塞本体耐磨性、耐腐蚀性、耐高温冲击性能，满足活塞本体在各种恶劣工况条件下的使用需求，可以改善对活塞本体与缸套摩擦副接触面的润滑，有利于活塞本体初期运行的磨合。

Description

一种内燃机活塞及其表面处理方法
技术领域
本发明属于活塞技术领域，具体涉及一种内燃机活塞，本发明还涉及到一种内燃机活塞的表面处理方法。
背景技术
汽车活塞好比汽车发动机的中枢部位，在发动机启动时候占了极其重要的地位。汽车活塞是用来承受气体压力，并通过活塞销让连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。而一般的汽车活塞分为：柴油机活塞、汽油机活塞、通用型活塞三大类。内燃机活塞要求工作温度高，热冲击大，速度高摩擦频繁，普通活塞(单纯的铸铝或铝合金材质制成的)难以满足在工况恶劣的条件下工作，长期制约着发动机综合性能的提高。
如申请号为CN200610043946.1的一种表面处理内燃机活塞及其制备方法，其优点是活塞顶部微弧氧化陶瓷层工艺和裙部喷涂MoS2工艺，工艺容易掌握和实现参数自动控制，易于组织工业化大生产，设备占地面积小，处理能力强，生产效率高，在不降低材质，陶瓷膜值及不改变合金工件原几何尺寸、 表面粗糙度的条件下，可大幅度提高活塞的耐磨、耐腐蚀、抗高温冲击性能，满足各种恶劣工况条件下的需要。
但是上述方案存在不足，其表面处理方法单一，适用有局限性，为此，我们提出一种内燃机活塞及其表面处理方法，以解决上述背景技术中提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内燃机活塞及其表面处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种内燃机活塞，包括活塞本体，所述活塞本体的上部一圈设有环槽，所述活塞本体的上端设有上端面，所述活塞本体的内部设有内腔，所述内腔中位于活塞本体内壁上设有销孔，所述销孔的外部位于活塞本体上设有卡簧槽，所述上端面的内部设有安装槽，所述安装槽的内部设有浮球，所述浮球的一端连接有弹簧，所述弹簧的一端连接至安装槽的内壁上，所述安装槽的一端位于上端面的内部设有第一通孔，所述第一通孔的一端连接有第二通孔，所述第二通孔的下端向下延伸至活塞本体的内部连接有第三通孔。
优选的，所述上端面的上部设有气门避让坑。
优选的，所述活塞本体上设有收缩窗，所述收缩窗位于销孔的一侧。
优选的，所述第三通孔横向设置且位于活塞本体的中下侧，所述第三通孔与内腔相连通。
优选的，所述浮球为铝制浮球，所述弹簧与浮球、安装槽均过焊接固定连接。
本发明还提供了内燃机活塞的表面处理方法，具体包括以下步骤：
S1、准备主体，筛选规格相同的活塞本体；
S2、清洗主体，使用碱性的化学脱脂剂和活化剂，对活塞本体表面进行清洁处理，去除活塞表面的油污，使活塞本体表面清洁，去除工件表面的氧化层，增强石墨层在活塞本体裙部的附着力，清洗步骤为：上料→水洗→超声波碱洗→超声波清洗→下料；
S3、烘干主体水分，将活塞本体放入125℃-140℃的烘箱中烘烤5-10分钟；
S4、冷却主体，将活塞本体淬火处理；
S5、镀铝，采用电镀工艺于活塞本体的上端面外侧附着上一层铝涂层，采用微弧氧化工艺于铝涂层表面进行氧化，制得氧化层，然后对活塞本体表面进行检测涂层的涂覆质量；
S6、镀钛，对活塞本体表面进行整体镀钛处理，再120℃-150℃烘烤15-20分钟，使其完全粘结，冷却后，再对活塞本体表面进行检测涂层的涂覆质量；
S7、镀锡，利用PH值为12的K2SnO3溶液对活塞主体表面进行整体3min镀锡处理；
S8、喷涂MoS2，对活塞本体进行3min-5min的120-140℃预热，将环槽、销孔遮挡起来，用喷枪将MoS2喷到活塞本体的群部上，去除去过剩的MoS2粉末，再120-150℃烘烤20-25分钟。
S9、质检，对处理后的活塞本体外部检查，将合格的与不合格的分类盛放。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种内燃机活塞及其表面处理方法，本发明上端面的内部设有安装槽，安装槽的内部设有浮球，浮球的一端连接有弹簧，弹簧的一端连接至安装槽的内壁上，安装槽的一端位于上端面的内部设有第一通孔，第一通孔的一端连接有第二通孔，第二通孔的下端向下延伸至活塞本体的内部连接有第三通孔，在活塞本体运转过程中，气压会使得浮球上下浮动，进而使得弹簧压缩回弹，浮球将润滑油挤入第一通孔，再向下进入第二通孔，且安装槽与润滑油腔相连通，然后进入第三通孔，活塞本体内部的油可以流到外面，对活塞销起到润滑作用，能有效改变因贫油现象而严重恶化的干摩擦运行条件，减少噪音和摩擦，延长使用寿命，镀铝、镀钛、镀锡、喷涂MoS2等处理方法，大幅度提高活塞本体耐磨性、耐腐蚀性、耐高温冲击性能，满足活塞本体在各种恶劣工况条件下的使用需求，处理方法丰富，适用范围广，可以改善对活塞本体与缸套摩擦副接触面的润滑，有利于活塞本体初期运行的磨合。
附图说明
图1为本发明的内部结构示意图；
图2为本发明的安装槽结构示意图；
图3为本发明的第三通孔结构示意图；
图4为本发明的活塞本体外部结构示意图。
图中：1活塞本体、2环槽、3上端面、4第三通孔、5气门避让坑、6内腔、7销孔、8卡簧槽、9收缩窗、10安装槽、11浮球、12弹簧、13第一通孔、14第二通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-4的一种内燃机活塞，包括活塞本体1，所述活塞本体1的上部一圈设有环槽2，所述活塞本体1的上端设有上端面3，所述活塞本体1的内部设有内腔6，所述内腔6中位于活塞本体1内壁上设有销孔7，所述销孔7的外部位于活塞本体1上设有卡簧槽8，所述上端面3的内部设有安装槽10，所述安装槽10的内部设有浮球11，所述浮球11的一端连接有弹簧12，所述弹簧12的一端连接至安装槽10的内壁上，所述安装槽10的一端位于上端面3的内部设有第一通孔13，所述第一通孔13的一端连接有第二通孔14，所述第二通孔14的下端向下延伸至活塞本体1的内部连接有第三通孔4。
具体的，所述上端面3的上部设有气门避让坑5。
具体的，所述活塞本体1上设有收缩窗9，所述收缩窗9位于销孔7的一侧。
具体的，所述第三通孔4横向设置且位于活塞本体1的中下侧，所述第三通孔4与内腔6相连通。
具体的，所述浮球11为铝制浮球，所述弹簧12与浮球11、安装槽10均过焊接固定连接。
本发明还提供了内燃机活塞的表面处理方法，具体包括以下步骤：
S1、准备主体，筛选规格相同的活塞本体1；
S2、清洗主体，使用碱性的化学脱脂剂和活化剂，对活塞本体1表面进行清洁处理，去除活塞表面的油污，使活塞本体1表面清洁，去除工件表面的氧化层，增强石墨层在活塞本体1裙部的附着力，清洗步骤为：上料→水洗→超声波碱洗→超声波清洗→下料；
S3、烘干主体水分，将活塞本体1放入125℃-140℃的烘箱中烘烤5-10分钟；
S4、冷却主体，将活塞本体1淬火处理；
S5、镀铝，采用电镀工艺于活塞本体1的上端面3外侧附着上一层铝涂层，采用微弧氧化工艺于铝涂层表面进行氧化，制得氧化层，然后对活塞本体1表面进行检测涂层的涂覆质量；
S6、镀钛，对活塞本体1表面进行整体镀钛处理，再120℃-150℃烘烤15-20分钟，使其完全粘结，冷却后，再对活塞本体1表面进行检测涂层的涂覆质量；
S7、镀锡，利用PH值为12的K2SnO3溶液对活塞主体表面进行整体3min镀锡处理；
S8、喷涂MoS2，对活塞本体1进行3min-5min的120-140℃预热，将环槽、销孔遮挡起来，用喷枪将MoS2喷到活塞本体1的群部上，去除去过剩的MoS2粉末，再120-150℃烘烤20-25分钟。
S9、质检，对处理后的活塞本体1外部检查，将合格的与不合格的分类盛放。
综上所述，本发明上端面3的内部设有安装槽10，安装槽10的内部设有浮球11，浮球11的一端连接有弹簧12，弹簧12的一端连接至安装槽10的内壁上，安装槽10的一端位于上端面3的内部设有第一通孔13，第一通孔13的一端连接有第二通孔14，第二通孔14的下端向下延伸至活塞本体1的内部连接有第三通孔4，在活塞本体1运转过程中，气压会使得浮球11上下浮动，进而使得弹簧12压缩回弹，浮球11将润滑油挤入第一通孔13，再向下进入第二通孔14，且安装槽10与润滑油腔相连通，然后进入第三通孔4，活塞本体1内部的油可以流到外面，对活塞销起到润滑作用，能有效改变因贫油现象而严重恶化的干摩擦运行条件，减少噪音和摩擦，延长使用寿命，镀铝、镀钛、镀锡、喷涂MoS2等处理方法，大幅度提高活塞本体1耐磨性、耐腐蚀性、耐高温冲击性能，满足活塞本体1在各种恶劣工况条件下的使用需求。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种内燃机活塞，包括活塞本体（1），其特征在于：所述活塞本体（1）的上部一圈设有环槽（2），所述活塞本体（1）的上端设有上端面（3），所述活塞本体（1）的内部设有内腔（6），所述内腔（6）中位于活塞本体（1）内壁上设有销孔（7），所述销孔（7）的外部位于活塞本体（1）上设有卡簧槽（8），所述上端面（3）的内部设有安装槽（10），所述安装槽（10）的内部设有浮球（11），所述浮球（11）的一端连接有弹簧（12），所述弹簧（12）的一端连接至安装槽（10）的内壁上，所述安装槽（10）的一端位于上端面（3）的内部设有第一通孔（13），所述第一通孔（13）的一端连接有第二通孔（14），所述第二通孔（14）的下端向下延伸至活塞本体（1）的内部连接有第三通孔（4）。
2.根据权利要求1所述的一种内燃机活塞，其特征在于：所述上端面（3）的上部设有气门避让坑（5）。
3.根据权利要求1所述的一种内燃机活塞，其特征在于：所述活塞本体（1）上设有收缩窗（9），所述收缩窗（9）位于销孔（7）的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种内燃机活塞，其特征在于：所述第三通孔（4）横向设置且位于活塞本体（1）的中下侧，所述第三通孔（4）与内腔（6）相连通。
5.根据权利要求1所述的一种内燃机活塞，其特征在于：所述浮球（11）为铝制浮球，所述弹簧（12）与浮球（11）、安装槽（10）均过焊接固定连接。
6.一种权利要求1-5所述的内燃机活塞的表面处理方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、准备主体，筛选规格相同的活塞本体（1）；
S2、清洗主体，使用碱性的化学脱脂剂和活化剂，对活塞本体（1）表面进行清洁处理，去除活塞表面的油污，使活塞本体（1）表面清洁，去除工件表面的氧化层，增强石墨层在活塞本体（1）裙部的附着力，清洗步骤为：上料→水洗→超声波碱洗→超声波清洗→下料；
S3、烘干主体水分，将活塞本体（1）放入125℃-140℃的烘箱中烘烤5-10分钟；
S4、冷却主体，将活塞本体（1）淬火处理；
S5、镀铝，采用电镀工艺于活塞本体（1）的上端面（3）外侧附着上一层铝涂层，采用微弧氧化工艺于铝涂层表面进行氧化，制得氧化层，然后对活塞本体（1）表面进行检测涂层的涂覆质量；
S6、镀钛，对活塞本体（1）表面进行整体镀钛处理，再120℃-150℃烘烤15-20分钟，使其完全粘结，冷却后，再对活塞本体（1）表面进行检测涂层的涂覆质量；
S7、镀锡，利用PH值为12的K2SnO3溶液对活塞主体表面进行整体3min镀锡处理；
S8、喷涂MoS2，对活塞本体（1）进行3min-5min的120-140℃预热，将环槽、销孔遮挡起来，用喷枪将MoS2喷到活塞本体（1）的群部上，去除去过剩的MoS2粉末，再120-150℃烘烤20-25分钟；
S9、质检，对处理后的活塞本体（1）外部检查，将合格的与不合格的分类盛放。
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