روش شکل دهی پیستون خالی

2020-11-30

متداول ترین روش تولید برای بلنک های پیستون آلومینیومی، روش ریخته گری گرانشی قالب فلزی است. به طور خاص، قالب‌های فلزی کنونی توسط ماشین‌آلات CNC پردازش می‌شوند، که می‌تواند دقت بالای اندازه خالی، بهره‌وری بالا و هزینه کم را تضمین کند. برای حفره پیستون پیچیده، هسته فلزی را می توان به سه، پنج یا هفت قطعه تقسیم کرد تا قالب شود، که پیچیده تر و بادوام نیست. این روش ریخته گری گرانشی گاهی اوقات باعث ایجاد عیوب مانند ترک های داغ، منافذ، سوراخ های سوزنی و شلی پیستون خالی می شود.

در موتورهای تقویت شده، می توان از پیستون های آلیاژ آلومینیوم آهنگری استفاده کرد که دارای دانه های تصفیه شده، توزیع ساده فلزی خوب، استحکام بالا، ساختار فلزی ظریف و هدایت حرارتی خوب هستند. بنابراین دمای پیستون کمتر از دمای ریخته گری گرانشی است. پیستون دارای کشیدگی بالا و چقرمگی خوب است که برای کاهش تمرکز استرس مفید است. با این حال، آلیاژهای آلومینیوم-سیلیکون هایپریوتکتیک حاوی بیش از 18 درصد سیلیکون برای آهنگری به دلیل شکنندگی مناسب نیستند و آهنگری باعث ایجاد تنش پسماند زیادی در پیستون می شود. بنابراین، فرآیند آهنگری، به ویژه دمای آهنگری نهایی و دمای عملیات حرارتی باید مناسب باشد و بیشتر ترک‌های پیستون آهنگری در حین استفاده ناشی از تنش پسماند است. آهنگری الزامات سختگیرانه ای در شکل ساختار پیستون و هزینه بالا دارد.

فرآیند فورج قالب مایع در حوالی جنگ جهانی دوم شروع به استفاده در تولید کرد و به درجات مختلفی در کشورهای مختلف در سراسر جهان ترویج و اعمال شده است. در ده سال گذشته به توسعه نسبتاً سریعی دست یافته است. کشور من در سال 1958 شروع به اعمال این فرآیند کرد و سابقه 40 ساله دارد.

فورج قالب مایع عبارت است از ریختن مقدار معینی از فلز مایع در قالب فلزی، تحت فشار دادن با پانچ، به طوری که فلز مایع با سرعت بسیار کمتری نسبت به ریخته گری، حفره را پر کرده و تحت فشار متبلور شده و جامد می شود تا متراکم به دست آید. ساختار محصولات بدون حفره انقباض، تخلخل انقباض و سایر عیوب ریخته گری. این فرآیند هر دو ویژگی ریخته گری و آهنگری را دارد.