JPS63108936A - ピストンの製造方法 - Google Patents
ピストンの製造方法Info
- Publication number
- JPS63108936A JPS63108936A JP25458686A JP25458686A JPS63108936A JP S63108936 A JPS63108936 A JP S63108936A JP 25458686 A JP25458686 A JP 25458686A JP 25458686 A JP25458686 A JP 25458686A JP S63108936 A JPS63108936 A JP S63108936A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- disk
- piston
- steel
- stainless steel
- steel pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0448—Steel
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、エンジンのピスト／を製造する方法に関する
。
。
従来の技術
エンジンに用いられるピストンは筒状のスカート部と燃
焼室を構成する凹陥部を有する頭部より成り、鋳造法に
よって製造されている。
焼室を構成する凹陥部を有する頭部より成り、鋳造法に
よって製造されている。
そして、軽量性を要求されるピストンはアルミ合金で鋳
造し、耐久性強度を要求されるピストン若しくはシリン
ダとの熱膨張を吸収するピストンは鋳鉄で鋳造している
。
造し、耐久性強度を要求されるピストン若しくはシリン
ダとの熱膨張を吸収するピストンは鋳鉄で鋳造している
。
発明が解決しようとする問題点
アルミ合金より成るピストンは軽量性に優れているが、
その反面高温強度に劣るので大出力のエンジン、例えば
大型建設機械に塔載されるエンジンのピストンとしては
強度・耐久性が不充分であり、シリンダが鋳鉄製のエン
ジンのピストンとしてはピストンとシリンダの熱膨張率
の差が大きく両者の隙間を大きくせねばならないから効
率が低下してしまう。
その反面高温強度に劣るので大出力のエンジン、例えば
大型建設機械に塔載されるエンジンのピストンとしては
強度・耐久性が不充分であり、シリンダが鋳鉄製のエン
ジンのピストンとしてはピストンとシリンダの熱膨張率
の差が大きく両者の隙間を大きくせねばならないから効
率が低下してしまう。
また、鋳鉄より成るピストンは複雑な中空形状を持つた
め薄肉化が困難であり、素材の比重が大きいことと相俟
って重量が重くなって軽量化ができない。
め薄肉化が困難であり、素材の比重が大きいことと相俟
って重量が重くなって軽量化ができない。
そこで、本発明は軽量で高強度のピストンを製造する方
法を提供することを目的とする。
法を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段及び作用
鋼バイブと超塑性ステンレスの円板と鋼バイブと超塑性
ステンレスの円板を順次接合し、全体を所定温度・所定
圧力で加圧して拡散接合した後に、下側の円板を上向き
にプルー成形しかつ上側の円板な下向き尤加圧成形して
円板相互を接合すると共に、凹陥部を形成し、この後に
機械加工によって仕上げるようにして、軽量化できると
共に１高強度とすることができるようにしたものである
。
ステンレスの円板を順次接合し、全体を所定温度・所定
圧力で加圧して拡散接合した後に、下側の円板を上向き
にプルー成形しかつ上側の円板な下向き尤加圧成形して
円板相互を接合すると共に、凹陥部を形成し、この後に
機械加工によって仕上げるようにして、軽量化できると
共に１高強度とすることができるようにしたものである
。
実施例
第１図（ａ）に示すように、スカート部と略同一長さの
長尺なる鋼パイプ１の上端面１ａＫ、超塑性ステンレス
の円板２を載置し、その円板２の上面に頭部と略同一長
さの短尺なる鋼パイプ３を載置すると共に、その鋼パイ
プ３の上端面３ａに超塑性ステンレスの円板４を載置す
る。
長尺なる鋼パイプ１の上端面１ａＫ、超塑性ステンレス
の円板２を載置し、その円板２の上面に頭部と略同一長
さの短尺なる鋼パイプ３を載置すると共に、その鋼パイ
プ３の上端面３ａに超塑性ステンレスの円板４を載置す
る。
前記鋼パイプ１の周壁には小径パイプ５が径方向に相対
向して溶接固定されてコネクテイ／グｐツドの小端ボス
部と連結するためのビン穴６を構成し、円板２の中心に
は補備リング７が載置され、この補備リング７は略円錐
形状となっている。
向して溶接固定されてコネクテイ／グｐツドの小端ボス
部と連結するためのビン穴６を構成し、円板２の中心に
は補備リング７が載置され、この補備リング７は略円錐
形状となっている。
そして、鋼パイプ１の下端面＋ｂはバックアンプ型６上
に載置され、円板４には筒状の押し型９が加圧して押し
つり゛られて９００〜１０５０℃の温度の炉中で円板２
，４と鋼パイプ１，３の接触部分に１〜３Ｋｇ／ｗ’の
面圧が作用するように押し型９を加圧して鋼パイプ１と
鋼パイプ３と円板２．４とを拡散接合する。
に載置され、円板４には筒状の押し型９が加圧して押し
つり゛られて９００〜１０５０℃の温度の炉中で円板２
，４と鋼パイプ１，３の接触部分に１〜３Ｋｇ／ｗ’の
面圧が作用するように押し型９を加圧して鋼パイプ１と
鋼パイプ３と円板２．４とを拡散接合する。
第１図（ｂ）に示すように、前記の炉中においてバック
アップ型８の孔６ａより所定圧力（例えば約５ Ｋｔ／
ｍ ）のガス（例えばＡｒ、Ｎ２などの不活性ガス）を
鋼パイプ１内に供給して下側の円板２を上方に向けてズ
ｐ−成形すると同時へ押し型９に沿って凹陥部成形型（
０を下降して上側の円板４を加圧成形する。この時小径
パイプ５は図示しないキャップで閉塞してガスが洩れな
いようにする。
アップ型８の孔６ａより所定圧力（例えば約５ Ｋｔ／
ｍ ）のガス（例えばＡｒ、Ｎ２などの不活性ガス）を
鋼パイプ１内に供給して下側の円板２を上方に向けてズ
ｐ−成形すると同時へ押し型９に沿って凹陥部成形型（
０を下降して上側の円板４を加圧成形する。この時小径
パイプ５は図示しないキャップで閉塞してガスが洩れな
いようにする。
これにより、上下側の円板４，２と補備リング７とが接
合して燃焼室を構成するための凹陥部１１が形成される
と共に、その凹陥部１１は凹陥部成形型１０の形状と補
備リング７とによって中央が高い形状となる。
合して燃焼室を構成するための凹陥部１１が形成される
と共に、その凹陥部１１は凹陥部成形型１０の形状と補
備リング７とによって中央が高い形状となる。
第１図（Ｃ）に示すように、炉から取り出し冷却後に機
械加工にてビン穴６を所定形状寸法に仕上加工すると共
に、頭部を構成する鋼パイプ３の外周面Ｋｆｆｌ状溝１
２を形成する。
械加工にてビン穴６を所定形状寸法に仕上加工すると共
に、頭部を構成する鋼パイプ３の外周面Ｋｆｆｌ状溝１
２を形成する。
これによりビン穴６を有するスカート部人と凹陥部１１
を有する頭部Ｂより成るピストンとなる。
を有する頭部Ｂより成るピストンとなる。
以上の様に超塑性ステンレスの円板２，４を用いて剛パ
イプ１，３を接合したので、鋼パイプ１，３の接合強度
はその剛パイプと同等となり、ピストンとしての強度が
大となる。
イプ１，３を接合したので、鋼パイプ１，３の接合強度
はその剛パイプと同等となり、ピストンとしての強度が
大となる。
つまり、超塑性ステンレスの特性は第２図のようＫなり
、耐力（強度）がアルミ合金ピストンに比べて５倍以上
となると共に、超塑性ステンレスは一定温度条件下で低
応力高延性を示し現在知られているものでは＋ ０００
〜３０００％の著しい延びを示している。
、耐力（強度）がアルミ合金ピストンに比べて５倍以上
となると共に、超塑性ステンレスは一定温度条件下で低
応力高延性を示し現在知られているものでは＋ ０００
〜３０００％の著しい延びを示している。
また、超塑性ステンレスは拡散接合能に優れ母材と同等
の接合強度を有する。
の接合強度を有する。
したがって、鋼パイプ１と鋼パイプ３は鋼の強度と同等
の接合強度で接合できる。
の接合強度で接合できる。
発明の効果
鋼パイプ１，３を用いているから薄肉として軽量化でき
ると共に、超塑性ステンレスの円板２．４で拡散接合し
ているから接合強度な強くしてピストン全体を高強度に
できる。
ると共に、超塑性ステンレスの円板２．４で拡散接合し
ているから接合強度な強くしてピストン全体を高強度に
できる。
鋼パイプ１，３の材質としては炭素鋼、工具鋼、高速夏
鋼などを利用でき、ピストンの要求に応じてスカート部
、頭部の材質を選定できもステンレスはアルミに比べて
熱膨張係数が３０％程小さく鋳鉄に近いから、鋳鉄製シ
リンダンζ用いても両者間の隙間を小さくできて燃焼効
率が向上する。
鋼などを利用でき、ピストンの要求に応じてスカート部
、頭部の材質を選定できもステンレスはアルミに比べて
熱膨張係数が３０％程小さく鋳鉄に近いから、鋳鉄製シ
リンダンζ用いても両者間の隙間を小さくできて燃焼効
率が向上する。
アルミ合金ピストンに比べてほぼ同一重量で比較しても
強度・耐熱性が高いために軽量化・コンパクト化がはか
れ、ひいてはエンジンそのものの小型化を実現できる。
強度・耐熱性が高いために軽量化・コンパクト化がはか
れ、ひいてはエンジンそのものの小型化を実現できる。
第１図（ａ）、（ｂ）、＜ｃ＞は本発明の一実施例を示
す工程順説明図、第２図は超塑性ステンレスの引張特性
例を示す図表である。 １は鋼パイプ、２は円板、３は鋼パイプ、４は円板、１
１は凹陥部、Ａはスカート部、Ｂは頭部。
す工程順説明図、第２図は超塑性ステンレスの引張特性
例を示す図表である。 １は鋼パイプ、２は円板、３は鋼パイプ、４は円板、１
１は凹陥部、Ａはスカート部、Ｂは頭部。
Claims (1)
- スカート部Ａと略同一長さの鋼パイプ１上に超塑性ステ
ンレスより成る円板２を載置し、この円板２上に頭部Ｂ
と略同一長さの鋼パイプ３を載置すると共に、その上に
超塑性ステンレスより成る円板４を載置し、全体を所定
温度で所定圧力で加圧して超塑性ステンレスの円板２、
４の拡散接合能によつて鋼パイプ１、３と円板２、４を
拡散接合し、この後に下側の円板２を上向きにブロー成
形すると同時に上側の円板４を下向きに加圧成形して円
板１、２を接合すると共に、凹陥部１１を形成し、その
後に機械加工で仕上するようにしたことを特徴とするピ
ストンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25458686A JPS63108936A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | ピストンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25458686A JPS63108936A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | ピストンの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63108936A true JPS63108936A (ja) | 1988-05-13 |
Family
ID=17267093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25458686A Pending JPS63108936A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | ピストンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63108936A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5913960A (en) * | 1988-02-26 | 1999-06-22 | Wellworthy Limited | Pistons |
| CN101922881A (zh) * | 2009-06-09 | 2010-12-22 | 索尼公司 | 热传输装置及其制造方法 |
| US9291119B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-03-22 | Mahle International Gmbh | Piston assembly with preloaded support surfaces |
-
1986
- 1986-10-28 JP JP25458686A patent/JPS63108936A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5913960A (en) * | 1988-02-26 | 1999-06-22 | Wellworthy Limited | Pistons |
| CN101922881A (zh) * | 2009-06-09 | 2010-12-22 | 索尼公司 | 热传输装置及其制造方法 |
| US9291119B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-03-22 | Mahle International Gmbh | Piston assembly with preloaded support surfaces |
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