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CN103582541A - 一种同时生产第一活塞部件和第二活塞部件的方法 - Google Patents

一种同时生产第一活塞部件和第二活塞部件的方法 Download PDF

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CN103582541A
CN103582541A CN201280027005.2A CN201280027005A CN103582541A CN 103582541 A CN103582541 A CN 103582541A CN 201280027005 A CN201280027005 A CN 201280027005A CN 103582541 A CN103582541 A CN 103582541A
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forging
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Mahle International GmbH
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Mahle International GmbH
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Abstract

本发明涉及一种用于同时生产第一活塞部件(2)和/或第二活塞部件(3)的方法以及一种锻造装置(1)，所述锻造装置(1)具有一个顶模(4)、至少一个中间模具(5)和一个底模(6)。其中，第一钢坯(2′)插入顶模(4)和中间模具(5)之间，而第二钢坯(3′)插入中间模具(5)底模(6)之间；顶模(4)和底模(6)彼此相向移动，由此，第一活塞部件(2)由第一钢坯(2′)锻造而成，与此同时，第二活塞部件(3)由第二钢坯(3′)锻造而成，然后，顶模(4)和底模(6)彼此远离移动，移除两个活塞部件(2、3)。根据本发明，可以相对成本有效地生产活塞。

Description

一种同时生产第一活塞部件和第二活塞部件的方法
技术领域
本发明涉及一种同时生产第一活塞部件和第二活塞部件的方法。本发明还涉及一种用于实现本发明所述方法的锻造装置以及该方法生产的活塞。
背景技术
DE974022公开了一种同时生产两个杯活塞的方法，每个杯活塞包括一个轴和一个顶部，具有一个经过连续的精细加工的外表面，继续进行铸造或按压部分，其包括两个与加工余量同轴布置的杯活塞，在中心具有顶部结构，其同时在两个轴上加工，并通过例如切断或磨削的方法分成两个杯活塞。仅在完成后进行分割。
US2008/0127818A1公开了另外一种用于生产内燃机的活塞的方法。
本发明关注的问题是说明一种同时生产两个活塞的方法，通过这种方法，可以成本有效且快速地生产已知的活塞，尤其是组装的活塞。本发明关注的另外一个问题是说明一种锻造装置，通过该锻造装置可以低成本且快速地生产所述活塞。
上述问题通过本发明的独立权利要求的主题来解决。优选实施方式形成从属权利要求的主题。
发明内容
本发明基于这样一种基本构思来生产活塞，该活塞通常包括一个活塞上部和一个活塞下部，两个部件可以简单地、快速地加工，由此可以同时生产。两个活塞部件，优选一个活塞上部和一个相应的活塞下部可以在单一的锻造中同时生产。第一钢坯(例如半成品钢材)插入相应的锻造装置的顶模和中间模具，而第二钢坯插入中间模具和相应的底模。顶模和底模彼此相向移动，由此，第一活塞部件(优选活塞上部)由第一钢坯锻造而成，与此同时，第二活塞部件(优选相应的活塞下部)由第二钢坯锻造而成。然后，顶模和底模彼此远离移动，移除两个活塞部件。显然，第一活塞部件和第二活塞部件可以一起生产一个活塞，或者两个活塞部件可以相同地形成，例如形成两个活塞上部或两个活塞下部。根据本发明的方法，其循环时间可以相比到目前为止已知的模具锻造方法缩短一半，因为，两个锻造部件(即两个活塞部件)可以借助本发明的中间模具同时锻造。就锻造本身而言，顶模和底模可以移动，因此中间模具可以是固定的。当然也可以想到，只有顶模或底模是可移动的，在所述的各种变形中，两个活塞部件的锻造可以是快速地和简单地。
根据本发明所述方法的一个有利的发展中，中间模具在锻造过程中通过一个弹簧装置保持在某个位置。这确保了中间模具在快速且应力集中的锻造过程中保持在其预定位置，弹簧装置例如可以补偿较小的公差。当然，也可以想到中间模具本身被牢固地固定，以便顶部模具可以从上面移开，底部模具可以从下面移动到中间模具之上。
在本发明所述方法的另外一个有利的实施方式中，不只有一个中间模具，而是至少有两个中间模具，以便在一个锻造过程中，不是仅可以同时生产两个活塞部件，而是可以同时生产三个或更多的活塞部件。在本例中，也能够想到同时生产活塞上部构件、活塞下部构件和具有相应冷却通道结构的活塞中间构件，其布置在活塞上部构件和活塞下部构件之间。
通常可以想到，通过本发明所述的方法可以简单地生产多种不同类型的活塞，且周期短，通过本发明所述方法生产的各活塞部件当然可能进行进一步的加工，例如镟坯。在随后的加工步骤中，活塞部件结合在一起，例如通过摩擦焊接而彼此连接，进而形成一个活塞。
本发明的其他重要特征和优点体现在附加的权利要求、附图以及相应的附图说明中。
显然，上述特征和下面要解释的特征不仅用于给出的组合中，还可以用于其他组合或单独使用，而不脱离本发明的范围。
附图说明
优选的实施例示出在附图中，并在下面进行更详细地描述，相同的附图标记表示相同的、相似的或功能等同的部件。
附图中：
图1示出了本发明的锻造装置，其具有顶模、中间模具和底模，左边的图为开启状态，右边的图为关闭状态，分别用于生产活塞上部构件和活塞下部构件。
图2示出了图1的结构，但是具有相同的顶模和底模，用于生产两个相同的活塞下部构件。
具体实施方式
参考图1和图2，本发明的用于同时生产第一活塞部件2(例如活塞上部构件)和第二活塞部件3(例如活塞下部构件)的锻造装置1具有顶模4、中间模具5和底模6。在本例中，只设置了一个中间模具5，当然可以想到设置多个中间模具5，中间模具5布置在顶模4和相应的底模6之间。参照图1，顶模4与底模6结构不同。参照图2，顶模4与底模6结构相同，仅仅是彼此相对旋转180°布置。为了在锻造过程中固定中间模具5，例如可以设置一个弹簧装置7，如图1和图2中的螺旋弹簧所示。为了铸造第一活塞部件2和第二活塞部件3，顶模4或底模6能够移动，或两者都可以移动。
通过本发明所述方法生产两个活塞部件2、3，其中使用了本发明的铸造装置1。在该方法中，首先是顶模4和底模6彼此分开移动，以便在两个部件之间形成一个自由空间，中间模具5布置在该空间中。第一钢坯2′(例如半成品钢材或铝)插入顶模4和中间模具5之间，而第二钢坯3′插入中间模具5和相应的底模6之间。顶模4和底模6彼此相向移动，由此，第一活塞部件2(例如活塞上部结构)由第一钢坯2′锻造而成，与此同时，第二活塞部件3(例如活塞下部构件)由第二钢坯3′锻造而成。然后，顶模4和底模6彼此远离移动，移除两个活塞部件2、3。
通过本发明的锻造装置1，尤其是通过本发明的方法，可以在一个工作步骤中锻造两个单独的活塞部件2、3，活塞部件可以预成型或在两侧完成。从图1可看出，第一活塞部件2和第二活塞部3可以具有不同的构造，从图2可看出，第一活塞部件2和第二活塞部3可以具有相同的构造。本发明的方法可以成为“具有中间模具的双重锻造”。
当两个预成型或完成的活塞部件2、3从锻造装置1中移开后，他们当然可以进行进一步加工，例如通过进一步的加工步骤，优选进行镟坯或打磨。如果两个活塞部件2、3是一个活塞上部构件和一个活塞下部构件，他们可以彼此连接，优选焊接在一起。
根据本发明的方法和本发明的锻造装置1，活塞部件2、3以及活塞本身的生产可以极大合理化，并由此更快速、更经济。

Claims (9)

1.一种同时生产第一活塞部件(2)和/或第二活塞部件(3)的方法，通过具有一个顶模(4)、至少一个中间模具(5)和一个底模(6)的锻造装置(1)，
-第一钢坯(2′)插入顶模(4)和中间模具(5)之间，而第二钢坯(3′)插入中间模具(5)底模(6)之间；
-顶模(4)和底模(6)彼此相向移动，由此，第一活塞部件(2)由第一钢坯(2′)锻造而成，与此同时，第二活塞部件(3)由第二钢坯(3′)锻造而成，
-然后，顶模(4)和底模(6)彼此远离移动，移除两个活塞部件(2、3)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一活塞部件(2)形成为一个活塞上部构件或一个活塞下部构件，和/或第二活塞部件(3)形成为一个活塞上部构件或一个活塞下部构件。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，中间模具(5)在锻造过程中，通过一个弹簧装置(7)而保持在其位置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，只有一个顶模(4)或底模(6)是可移动的，或顶模(4)和底模(6)都可移动。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，锻造的活塞部件(2、3)接着进行进一步的加工，例如镟坯、轧制或打磨。
6.用于实现权利要求1-5任一项所述方法的锻造装置(1)，其特征在于，锻造装置(1)具有一个顶模(4)、至少一个中间模具(5)和一个底模(6)。
7.根据权利要求6所述的锻造装置，其特征在于，设置一个弹簧装置(7)，用于在锻造过程中保持住至少一个中间模具(5)。
8.根据权利要求6或7所述的锻造装置，其特征在于，只有一个顶模(4)或底模(6)是可移动的，或顶模(4)和底模(6)都可移动。
9.一种根据权利要求1-5任一项所述方法生产的活塞，其具有一个第一活塞部件(2)例如活塞上部构件，和一个第二活塞部件(3)例如活塞下部构件。
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