[发明专利]一种适用于非调质钢活塞锻造后控制冷却系统及冷却方法

说明书

本发明公开一种适用于非调质钢活塞锻造后控制冷却系统，本发明包括按冷却步骤包括依次设置的分选装置、冷却装置和周转货箱；本发明还提供采用上述系统的冷却方法，包括以下步骤：(1)采用分选装置使终锻温度为950～1100℃的非调质钢活塞进入冷却系统进行控制冷却；(2)调节活塞在第一冷却装置中的冷却速度为50～90℃/min，温度降低至740～760℃；(3)调节活塞在第二冷却装置中的冷却速度为30～50℃/min，活塞经第二次冷却后温度降低至290～310℃；(4)将活塞置于周转货箱中冷却至常温。本发明的有益效果在于：通过分选装置对锻造后的活塞进行预分选，对锻造合格的活塞进行冷却，提高最终产品的品质。

技术领域

本发明涉及非调质钢在内燃机锻钢活塞技术领域，具体涉及一种适用于非调质钢活塞锻造后控制冷却系统及冷却方法。

背景技术

锻钢活塞因强度高、耐热性能好，在内燃机实现高压缩比、提高燃烧效率、减少尾气排放、提高使用寿命等方面优于传统铝合金活塞。随着汽车发动机排放标准的不断提高，锻钢活塞正逐步替代常规铝合金活塞。

非调质钢的原理是通过添加钒(V)、钛(Ti)、氮(N)、硫(S)等元素，利用锻造后余热，通过控制锻件的不同冷却方式，使各种元素析出强化，从而获得相近合金钢调质后的机械性能。非调质钢锻造活塞设计采用F38MnVS非调质钢材料，制造过程省去常规合金钢(如42CrMo)调质热处理工艺，减少一次加热，制造过程节能环保，是锻钢活塞的主要发展方向。

非调质钢活塞锻造后需要进行冷却，如公告号为CN 203635845U的专利公开一种非调质钢锻件的锻后控冷装置，包括控冷室、零件输送系统、加热系统、排风冷却系统、温度监控系统、吊具，其中，所述零件输送系统输送方式为回旋型平行流水线，整个零件输送系统的区域外部由钢板包围，形成控冷室。但是非调质钢活塞在锻造后，会出现部分非调质钢锻造后活塞的终锻温度不合格，若终锻温度不合格，直接对活塞进行锻后冷却，将影响活塞的产品品质，现有技术中的冷却装置在锻后冷却时，没有对锻后件进行预分选，也没考虑气温等环境因素，导致最终产品的品质不稳定。

常规非调质钢活塞锻造工艺流程是：下料(自动带锯床)→加热(中频炉)→制坯--预锻--终锻(压力机)→切边/精整(液压机)→控制冷却(专用冷却装置)→抛丸清理(抛丸机)→磁粉探伤(探伤机)→检验、入库。实际生产中，锻钢活塞因其孔深、壁薄等特点，若冷却工艺不适配，常出现硬度不合格、表层与芯部硬度波动大、马氏体与贝氏体组织超标、晶粒粗大等问题，导致非调质钢活塞机械性能下降，甚至产生批量不合格品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于现有技术中的冷却装置在对锻后活塞进行冷却时，没有对活塞进行预分选，影响最终产品的品质。

本发明提供一种适用于非调质钢活塞锻造后控制冷却系统，按冷却步骤包括依次设置的分选装置、冷却装置和周转货箱；

所述分选装置包括输送带、第一输送槽、第二输送槽、第一挡板和第一气缸，活塞经输送带传送至第一输送槽，所述第一输送槽的侧面设有第一开口，所述第一开口与第二输送槽连接，所述第一输送槽上设有遮挡第一开口的第一挡板，所述第一气缸的活塞杆与第一挡板的侧壁连接，所述第一气缸伸缩带动第一挡板转动，致使第一挡板与第一输送槽形成通往第二输送槽的通道；

所述冷却装置包括第一冷却装置和第二冷却装置，所述第一冷却装置包括第一输送单元、第一输送箱和第一风机，所述第一输送单元贯穿第一输送箱，所述第一风机的出风口朝向第一输送箱内部设置，所述第一输送槽位于第一输送单元上方；所述第二冷却装置包括第二输送单元和第二输送箱，所述第二输送单元贯穿第二输送箱，所述周转货箱位于第二输送单元下方。