一种高性能活塞制造方法技术

本发明专利技术提供一种高性能活塞制造方法，包括如下步骤：S1、通过车加工的工艺将金属棒加工成圆柱体结构；然后将金属棒进行表面喷射处理，在金属棒的轴向两个端面上分别喷涂陶瓷涂层热塑性聚酰亚胺层，制成嵌件；S2、将嵌件加热后放入注塑模具中，同时，向注塑模具中注塑热塑性聚酰亚胺制成毛坯；S3、采用车削的方式去除毛坯的料头，并将毛坯的外径加工至所需要的尺寸；S4、清理表面油污和飞边，得到活塞。本实施方式采用热塑性聚酰亚胺与金属棒紧密结合而成的活塞，去除了传统活塞的活塞环结构，具有更加轻、耐磨效果更好及摩擦损耗更低的优点，从而提高发动机的能耗效率，并且提高发动机的性能。

A high performance piston manufacturing method

The invention provides a high performance piston manufacturing method, including the following steps: S1, the metal rod is processed into a cylindrical structure through the process of vehicle processing; then the metal rod is sprayed on the surface of the metal rod, and the thermoplastic polyimide layer of the ceramic coating is sprayed on the two end faces of the metal rod to make the insert; S2, will be embedded. After heating, the parts are put into the injection mold, and at the same time, the thermoplastic polyimide is made into the blank by injection molding; S3, using the turning method to remove the blank's head, and processing the outer diameter of the blank to the required size; S4, cleaning surface oil pollution and flying edge, get the piston. The piston ring formed by thermoplastic polyimide and metal rods is used to remove the piston ring structure of the traditional piston, which has the advantages of lighter, better wear resistance and lower friction loss, thus improving the energy efficiency of the engine and improving the performance of the engine.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能活塞制造方法
本专利技术属于活塞加工
，具体涉及一种高性能活塞制造方法。
技术介绍
随着科技的飞速发展，各种新材料也在发动机设计中越来越多的应用，随着和用户要求的提高、与汽车生产商排放标准的提高；发动机必然要求向着高转速、高功率和低拍排放的方向不断发展。活塞作为发动机的心脏，他是发动机最重要的部件之一；如何降低活塞的质量，提高活塞的耐磨性、降低活塞与活塞缸的摩擦系数、以及提高活塞的使用寿命具有重要的意义。目前，传统的活塞大部分采用Al-Si材质的活塞本体+活塞环来生产活塞组件(如图1所示)；其结构复杂，加工繁琐，耐磨性能较差，使用寿命短。
技术实现思路
为解决现有技术存在的结构复杂、加工繁琐、性能差、且使用寿命短的缺陷，本专利技术提供一种高性能活塞制造方法。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种高性能活塞制造方法，包括以下步骤：S1、通过车加工的工艺将金属棒加工成圆柱体结构；然后将金属棒进行表面喷射处理，在金属棒的轴向两个端面上分别喷涂陶瓷涂层热塑性聚酰亚胺层，制成嵌件；S2、将嵌件加热后放入注塑模具中，同时，向注塑模具中注塑热塑性聚酰亚胺制成毛坯；S3、采用车削的方式去除毛坯的料头，并将毛坯的外径加工至所需要的尺寸；S4、清理表面油污和飞边，得到活塞。其中，步骤S2中嵌件加热至200℃-250℃，注塑模具的温度为200℃-250℃，热塑性聚酰亚胺的料筒为400℃-500℃。另外，步骤S1和步骤S2中的热塑性聚酰亚胺由碳纤维、固体润滑剂和聚酰亚胺制备而成。本专利技术具有以下益效果：(1)结构简单，没有活塞环，结构更加简单，性能更加可靠；(2)活塞更轻，使得发动机的传动效率更高；(3)相较于活塞环结构，更加耐磨，摩擦系数更低，寿命更长；(4)采用热塑性聚酰亚胺，在250℃以下尺寸稳定，其线性膨胀系数与铝合金保持一致。附图说明图1为传统活塞的结构示意图。图2为本专利技术改进型活塞的结构示意图。图3为本专利技术活塞头的结构示意图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施方式。为了达到本专利技术的目的，如图2-3所示，在本专利技术的其中一种实施方式中提供一种活塞，包括活塞本体10和活塞头，活塞头嵌设于活塞本体10的端部，活塞头为一金属棒20，金属棒20的内侧轴向端面上设有热塑性聚酰亚胺层22，金属棒20的外侧轴向端面上设有陶瓷涂层21。其中，金属棒20为金属铝棒；活塞本体10为热塑性聚酰亚胺注塑成型。本实施方式采用热塑性聚酰亚胺与金属棒紧密结合而成的活塞，去除了传统活塞的活塞环结构，具有更加轻、耐磨效果更好及摩擦损耗更低的优点，从而提高发动机的能耗效率，并且提高发动机的性能。为了进一步地优化本专利技术的实施效果，在本专利技术的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本专利技术还提供一种活塞的加工方法，包括以下步骤：S1、通过车加工的工艺将金属棒加工成圆柱体结构；然后将金属棒进行表面喷射处理，在金属棒的轴向两个端面上分别喷涂陶瓷涂层热塑性聚酰亚胺层，制成嵌件；S2、将嵌件加热后放入注塑模具中，同时，向注塑模具中注塑热塑性聚酰亚胺制成毛坯；S3、采用车削的方式去除毛坯的料头，并将毛坯的外径加工至所需要的尺寸；S4、清理表面油污和飞边，得到活塞。其中，步骤S2中嵌件加热至200℃-250℃，本实施方式可选200℃、220℃或250℃；注塑模具的温度为200℃-250℃，本实施方式可选200℃、220℃或250℃；热塑性聚酰亚胺的料筒为400℃-500℃，本实施方式可选400℃、410℃或500℃。采用上述的优选方案，采用金属与塑料相结合的热塑性聚酰亚胺，与注塑采用的热塑性聚酰亚胺为同一种原材料，以便于在注塑的时候，通过热量的传导使得二者能够充分的结合。为了进一步地优化本专利技术的实施效果，在本专利技术的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，步骤S1和步骤S2中的热塑性聚酰亚胺由碳纤维、固体润滑剂和聚酰亚胺制备而成。采用上述的优选方案，上述材料制备而成的热塑性聚酰亚胺在250℃以下具有与铝一样的热膨胀系数；同时，有油的情况下摩擦系数小于或者等于0.04以下，且具有很高的机械强度。以上所述的仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能活塞制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过车加工的工艺将金属棒加工成圆柱体结构；然后将金属棒进行表面喷射处理，在金属棒的轴向两个端面上分别喷涂陶瓷涂层热塑性聚酰亚胺层，制成嵌件；S2、将嵌件加热后放入注塑模具中，同时，向注塑模具中注塑热塑性聚酰亚胺制成毛坯；S3、采用车削的方式去除毛坯的料头，并将毛坯的外径加工至所需要的尺寸；S4、清理表面油污和飞边，得到活塞。

【技术特征摘要】
1.一种高性能活塞制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过车加工的工艺将金属棒加工成圆柱体结构；然后将金属棒进行表面喷射处理，在金属棒的轴向两个端面上分别喷涂陶瓷涂层热塑性聚酰亚胺层，制成嵌件；S2、将嵌件加热后放入注塑模具中，同时，向注塑模具中注塑热塑性聚酰亚胺制成毛坯；S3、采用车削的方式去除毛坯的料头，并将毛坯的外径加工至所需要的尺...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷德军，陈昊，朱德意，
申请(专利权)人：无锡南理工新能源电动车科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32