<p>(19)中华人民共和国国家知识产权局</p>
<p>(12)发明专利申请</p>
<p>(10)申请公布号 CN 113996790 A</p>
<p>(43)申请公布日 2022.02.01</p>
<p>(21)申请号 202111208588 .6</p>
<p>(22)申请日 2021 .10 .18</p>
<p>(71)申请人 河南中原吉凯恩气缸套有限公司</p>
<p>地址 454750 河南省焦作市孟州市西虢工</p>
<p>业规划区</p>
<p>(72)发明人 王中营</p>
<p>王海军</p>
<p>(74)专利代理机构 郑州知一智业专利代理事务</p>
<p>所(普通合伙) 41172</p>
<p>代理人 郜廷伟</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>B22F 3/22 (2006 .01)</p>
<p>B22F 5/00 (2006 .01)</p>
<p>B22F 3/24 (2006 .01)</p>
<p>B22F 9/04 (2006 .01)</p>
<p>权利要求书2页</p>
<p>CN 113996790 A</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种整体式钢活塞的注射成型方法</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明公开了一种整体式钢活塞的注射成</p>
<p>S1、制作熔炼剂；</p>
<p>S2、制备</p>
<p>型方法，</p>
<p>包括以下步骤：</p>
<p>合金块；</p>
<p>S3、将合金块置于研磨机中进行研磨操</p>
<p>得到合金粉末；</p>
<p>S4、制作粘黏剂A；</p>
<p>S5、将粘黏</p>
<p>剂A、合金粉末按比例混合得到注射料；</p>
<p>S6、注射</p>
<p>成型得到活塞坯件；</p>
<p>S7、将活塞坯件置于压力容</p>
<p>器中，</p>
<p>进行加压，</p>
<p>然后进行初步烧结，</p>
<p>得到活塞萃</p>
<p>取件；</p>
<p>S8、制作粘黏剂B；</p>
<p>S9、将粘黏剂B与金属表</p>
<p>面粉末混合制成表面喷涂料；</p>
<p>S10、</p>
<p>通过喷涂设备</p>
<p>对活塞萃取件表面以及内壁进行喷涂操作，</p>
<p>活塞预成品；</p>
<p>S11、将活塞预成品进行烧结，</p>
<p>后即得到所制备钢活塞。</p>
<p>说明书6页</p>
<p>CN 113996790 A</p>
<p>1/2 页</p>
<p>1 .一种整体式钢活塞的注射成型方法，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>包括以下步骤：</p>
<p>S1、制作熔炼剂；</p>
<p>S2、按比例称取金属原料并将其置于熔炉中，</p>
<p>加入步骤S1制作的熔炼剂后制备得到合</p>
<p>金块；</p>
<p>S3、</p>
<p>将合金块置于研磨机中进行研磨操作，</p>
<p>得到合金粉末；</p>
<p>S4、制作粘黏剂A；</p>
<p>S5、将粘黏剂A、</p>
<p>合金粉末按比例加入到容器中，</p>
<p>将容器加热到200～300℃后恒温搅拌1</p>
<p>～2小时，</p>
<p>得到注射料；</p>
<p>S6、将注射料置于注射机内，</p>
<p>通过注射机向预先设置的模具内进行注射成型操作，</p>
<p>完成后，</p>
<p>静置20～30小时，</p>
<p>得到活塞坯件；</p>
<p>S7、将活塞坯件置于压力容器中，</p>
<p>以每分钟增加0 .1MPa的加压速率进行增压操作，</p>
<p>增压至300MPa；</p>
<p>然后以每分钟升高10℃的加热速率对压力容器进行加热，</p>
<p>加热至300℃后迅</p>
<p>得到活塞萃取件；</p>
<p>速将活塞坯件取出并快速冷却至室温，</p>
<p>S8、制作粘黏剂B；</p>
<p>S9、将粘黏剂B置于加热容器中加热至80～150℃，</p>
<p>按比例称取金属表面粉末并依次加</p>
<p>入到加热容器中，</p>
<p>搅拌均匀后得到表面喷涂料；</p>
<p>S10、将活塞萃取件加热到180～200℃，</p>
<p>然后将表面喷涂料加热至150～180℃后置于喷</p>
<p>涂设备中，</p>
<p>通过喷涂设备对活塞萃取件表面以及内壁进行喷涂操作，</p>
<p>得到活塞预成品；</p>
<p>S11、将活塞预成品放入加热容器中，</p>
<p>接着以每小时升温100～180℃的升温速率进行升</p>
<p>温操作，</p>
<p>达到1100～1200℃后恒温保持5～8小时；</p>
<p>将活塞预成品从加热容器中取出后置于</p>
<p>水中快速冷却至常温，</p>
<p>即得到所制备钢活塞。</p>
<p>2 .如权利要求1所述的整体式钢活塞的注射成型方法，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>所述步骤S1中的熔</p>
<p>炼剂由氟化钛钾、</p>
<p>氟硼酸钾、</p>
<p>草木灰、</p>
<p>石墨混合制成；</p>
<p>氟化钛钾、</p>
<p>氟硼酸钾、</p>
<p>草木灰、</p>
<p>石墨的体</p>
<p>积比为1～2:1～2:2～3:1～3。</p>
<p>3 .如权利要求2所述的整体式钢活塞的注射成型方法，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>所述步骤S2中的金</p>
<p>属原料包括TiC、</p>
<p>Si、</p>
<p>Mn、</p>
<p>Cr、</p>
<p>Ni、</p>
<p>Fe；</p>
<p>TiC、</p>
<p>Si、</p>
<p>Mn、</p>
<p>Cr、</p>
<p>Ni、</p>
<p>Fe的体积比为：</p>
<p>2～3:1～2:2～3:1:1:</p>
<p>22～25；</p>
<p>所述金属原料与熔炼剂的体积比为10：</p>
<p>1～2。</p>
<p>4 .如权利要求3所述的整体式钢活塞的注射成型方法，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>所述步骤S2具体包</p>
<p>括以下步骤：</p>
<p>S21、</p>
<p>将Fe置于熔炉中，</p>
<p>将熔炉加热至1500～1600℃；</p>
<p>S22、</p>
<p>在熔炉中加入熔炼剂并搅拌均匀；</p>
<p>S23、依次按比例加入TiC、Si、Mn、Cr、Ni，</p>
<p>待金属原料全部熔化后，</p>
<p>以100～200r/min的</p>
<p>转速搅拌20～30分钟，</p>
<p>冷却后得到合金块。</p>
<p>5 .如权利要求4所述的整体式钢活塞的注射成型方法，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>所述步骤S3中，</p>
<p>金粉末的粒径为0 .8～15μm。</p>
<p>6 .如权利要求5所述的整体式钢活塞的注射成型方法，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>所述步骤S4中，</p>
<p>黏剂A由正丁醇、亚乙基二次氮基四乙酸、共聚甲醛、</p>
<p>六偏磷酸钠、环己烷二甲醇混合制成，</p>
<p>正丁醇、</p>
<p>亚乙基二次氮基四乙酸、</p>
<p>共聚甲醛、</p>
<p>六偏磷酸钠、</p>
<p>环己烷二甲醇的体积比为：</p>
<p>3～5:1</p>
<p>～2:2～3:1:5～8。</p>
<p>CN 113996790 A</p>
<p>2/2 页</p>
<p>7 .如权利要求6所述的整体式钢活塞的注射成型方法，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>所述步骤S5中，</p>
<p>黏剂A与合金粉末的体积比为2～3:1。</p>
<p>8 .如权利要求7所述的整体式钢活塞的注射成型方法，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>所述步骤S8中，</p>
<p>黏剂B由VAE乳液、</p>
<p>丙烯酸辛酯、</p>
<p>十二烷基硫酸钠、</p>
<p>甘油、</p>
<p>羟苯乙酯混合制成，</p>
<p>VAE乳液、</p>
<p>丙烯酸</p>
<p>辛酯、</p>
<p>十二烷基硫酸钠、</p>
<p>甘油、</p>
<p>羟苯乙酯的体积比为:5～6:1～2:1～2:3～5:1～2。</p>
<p>9 .如权利要求8所述的整体式钢活塞的注射成型方法，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>所述步骤S9中，</p>
<p>属表面粉末由石墨烯粉末、氮化硅粉末、氮化硅粉末、碳粉末、</p>
<p>氧化铝粉末；</p>
<p>石墨烯粉末、氮</p>
<p>化硅粉末、氮化硅粉末、</p>
<p>碳粉末、</p>
<p>氧化铝粉末的体积比为：</p>
<p>3～5:2～5:1～3:1:2～3；</p>
<p>所述石</p>
<p>墨烯粉末、</p>
<p>氮化硅粉末、</p>
<p>氮化硅粉末、</p>
<p>碳粉末、</p>
<p>氧化铝粉末的粒径为0 .5～1μm。</p>
<p>10 .如权利要求9所述的整体式钢活塞的注射成型方法，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>所述步骤S9中，</p>
<p>黏剂B与金属表面粉末的体积比为3～4:1。</p>
<p>CN 113996790 A</p>
<p>1/6 页</p>
<p>一种整体式钢活塞的注射成型方法</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明涉及活塞生产领域，</p>
<p>尤其涉及一种整体式钢活塞的注射成型方法。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 当前欧美绝大部分重型柴油机都已经使用钢活塞。</p>
<p>2016年欧盟开始实施苛刻低碳</p>
<p>排放标准，</p>
<p>发动机行业汽油机活塞小型化趋势明显，</p>
<p>柴油机活塞则向钢质化发展。在我国，</p>
<p>钢质活塞用于内燃机行业才刚开始。根据发动机发展趋势，</p>
<p>在国Ⅴ、</p>
<p>国Ⅵ排放标准实施时，</p>
<p>钢质活塞将会得到极大的应用。</p>
<p>[0003] 为加强活塞头部的冷却效果，</p>
<p>钢质活塞一般都设计有复杂的内冷油道，</p>
<p>为保证钢</p>
<p>质活塞的高可靠性，</p>
<p>钢质活塞主流制造工艺采用活塞头部与裙部分别锻造加工，</p>
<p>然后再将</p>
<p>两者焊接形成内冷油道；</p>
<p>该生产方式在焊接时容易存在痕接缺陷或焊接颗粒，</p>
<p>降低了钢活</p>
<p>塞的生产质量；</p>
<p>同时整个工艺操作工序较多、生产耗时较久，</p>
<p>严重影响了钢活塞的生产效</p>
<p>从而制约了钢质活塞的高速发展。</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0004] 本发明目的是针对上述问题，</p>
<p>提供一种提高活塞生产效率的整体式钢活塞的注射</p>
<p>成型方法。</p>
<p>[0005] 为了实现上述目的，</p>
<p>本发明的技术方案是：</p>
<p>一种整体式钢活塞的注射成型方法，</p>
<p>包括以下步骤：</p>
<p>S1、制作熔炼剂；</p>
<p>S2、按比例称取金属原料并将其置于熔炉中，</p>
<p>加入步骤S1制作的熔炼剂后制备得</p>
<p>到合金块；</p>
<p>S3、</p>
<p>将合金块置于研磨机中进行研磨操作，</p>
<p>得到合金粉末；</p>
<p>S4、制作粘黏剂A；</p>
<p>S5、将粘黏剂A、合金粉末按比例加入到容器中，</p>
<p>将容器加热到200～300℃后恒温</p>
<p>搅拌1～2小时，</p>
<p>得到注射料；</p>
<p>S6、</p>
<p>将注射料置于注射机内，</p>
<p>通过注射机向预先设置的模具内进行注射成型操作，</p>
<p>注射完成后，</p>
<p>静置20～30小时，</p>
<p>得到活塞坯件；</p>
<p>S7、</p>
<p>将活塞坯件置于压力容器中，</p>
<p>以每分钟增加0 .1MPa的加压速率进行增压操作，</p>
<p>直至增压至300MPa；</p>
<p>然后以每分钟升高10℃的加热速率对压力容器进行加热，</p>
<p>加热至300℃</p>
<p>后迅速将活塞坯件取出并快速冷却至室温，</p>
<p>得到活塞萃取件；</p>
<p>S8、制作粘黏剂B；</p>
<p>S9、将粘黏剂B置于加热容器中加热至80～150℃，</p>
<p>按比例称取金属表面粉末并依</p>
<p>次加入到加热容器中，</p>
<p>搅拌均匀后得到表面喷涂料；</p>
<p>S10、</p>
<p>将活塞萃取件加热到180～20</p>

<hr>
<p>这个参数你们一般设多少？评论区说说。</p>