活塞环制造
活塞环的生产工艺
活塞环的⽣产⼯艺活塞环是发动机的关键部件，其性能直接影响发动机的⼯作效率和使⽤寿命。
因此，⽣产⾼品质的活塞环对于保证发动机的性能⾄关重要。
本⽂将对活塞环的⽣产⼯艺进⾏详细的探讨。
⼀、原料准备活塞环⽣产的⾸要步骤是准备原材料。
通常，活塞环采⽤⾼碳钢、合⾦钢等材料制成，这些材料具有⾼强度、耐磨损和耐腐蚀的特性。
在原料准备阶段，需对原材料进⾏质量检查，确保其化学成分、⾦相组织和机械性能符合标准要求。
⼆、⽑坯制造活塞环的⽑坯制造可以采⽤不同的⽅法，如锻造、铸造和粉末冶⾦等。
根据材料和⼯艺要求，选择合适的⽑坯制造⽅法。
例如，对于⾼碳钢材料，通常采⽤锻造⼯艺制备⽑坯。
在⽑坯制造过程中，需严格控制⼯艺参数，确保⽑坯的尺⼨精度和内部质量。
三、热处理热处理是活塞环⽣产中的重要环节，其⽬的是调整材料的内部结构，提⾼其⼒学性能。
根据不同的材料和⼯艺要求，制定合理的热处理⼯艺，包括加热温度、保温时间和冷却⽅式等。
通过热处理，可以改善材料的硬度和耐磨性，提⾼活塞环的使⽤寿命。
四、切削加⼯切削加⼯是活塞环⽣产中的主要加⼯环节，通过⻋床、铣床、磨床等切削设备对⽑坯进⾏加⼯，得到所需的形状和尺⼨。
在切削加⼯过程中，应注重提⾼加⼯精度和降低表⾯粗糙度，这有助于减⼩摩擦阻⼒，降低活塞环与⽓缸壁之间的磨损。
同时，切削加⼯过程中产⽣的切屑应及时清理，以免影响产品质量。
五、表⾯处理活塞环的表⾯质量对其耐磨性和密封性能具有重要影响。
因此，在⽣产过程中需要进⾏表⾯处理。
常⻅的表⾯处理⽅法包括喷丸、抛光和镀层等。
喷丸处理通过喷涂⾼速钢丸打击表⾯，使表⾯形成⼀定程度的硬化层，从⽽提⾼其抗磨损能⼒。
抛光则是采⽤抛光布和抛光液对表⾯进⾏抛光处理，以获得光滑的表⾯质量。
对于⼀些特殊⽤途的活塞环，可能需要在表⾯进⾏镀层处理，例如镀铬、镀锌等，以提⾼其耐腐蚀性和耐磨性。
六、质量检测与包装在活塞环⽣产过程中，应定期进⾏质量检测，以确保产品质量符合要求。
检测项⽬包括尺⼨检查、外观检查、性能测试等。
2024年活塞环市场分析现状
2024年活塞环市场分析现状概述活塞环作为汽车发动机中的重要零部件，具有保持活塞与气缸壁之间密封性能、导热性能和限制燃油和气体泄漏等功能。
活塞环市场在汽车行业中占据重要地位，本文将对活塞环市场进行分析。
市场规模根据研究机构的统计数据，目前全球活塞环市场总规模超过xx亿美元。
随着汽车产业的快速发展，这一数字还在不断增长。
亚太地区是当前最大的活塞环市场，占据了全球市场的比例超过40%。
欧洲和北美地区紧随其后，市场份额在30%左右。
市场特点1.汽车产业的发展驱动活塞环市场增长。
随着人们对高性能和低燃油消耗汽车的需求增加，活塞环作为发动机核心部件，需求也与之增长。
2.技术创新推动市场竞争。
活塞环制造商通过提升材料和工艺技术来改善其性能，例如采用高温涂层技术、采用新型材料等。
这些创新不仅有助于提高活塞环的密封性能和耐磨性能，还有助于减少摩擦和延长使用寿命，进一步推动了市场的竞争。
3.环保要求提升活塞环市场需求。
随着环保意识的增强和排放标准的提高，汽车制造商对发动机性能的要求也越来越高。
活塞环作为汽车发动机的重要零部件，其高性能要求也在不断提升。
市场竞争目前，全球活塞环市场竞争激烈，主要参与者包括Mahle GmbH、Federal-Mogul、Riken Corporation等知名企业。
这些企业在产品性能、创新能力、品牌影响力以及全球销售网络等方面具有一定的竞争优势。
此外，一些中小型企业也在本地市场上提供活塞环产品，竞争压力也不可小觑。
市场趋势1.新兴市场的潜力。
亚太地区和其他新兴市场的汽车产业持续增长，为活塞环市场的进一步拓展提供了机会。
这些市场通常对价格敏感，并对高性能和低燃油消耗的汽车需求增加，从而推动了活塞环市场的增长。
2.环保和能源效率的要求。
随着全球对环境保护的重视和燃油消耗的限制，汽车制造商对发动机的环保性能和能源效率要求日益增加。
这将促使活塞环制造商进一步提升产品性能，以满足市场需求。
3.新材料和制造技术的应用。
活塞的基本构造
活塞的基本构造活塞的基本构造活塞是内燃机中的一个重要部件，它的作用是将燃气压力转化为机械能，推动曲轴旋转。
下面将从活塞的基本构造、材质、制造工艺和使用注意事项等方面进行详细介绍。
一、基本构造1. 活塞头：也叫顶盖，是活塞上部的凸起部分，通常为圆形或半球形。
它与气缸盖之间形成缸内燃烧室。
2. 活塞体：是活塞的主体部分，通常为圆柱形。
它与气缸壁之间形成密闭空间。
3. 活塞环：是安装在活塞体上的环形零件，通常由铸铁或钢制成。
它们分别安装在活塞头和活塞底部上，并与气缸壁紧密接触以确保密封性。
4. 活塞销：是连接活塞和连杆的零件，通常由高强度钢制成。
它通过连接孔固定在活塞体上，并通过滑动轴承与连杆连接。
二、材质1. 活塞头和底部通常由铝合金制成，因为铝合金具有良好的热传导性能和轻质化特点。
2. 活塞体通常由铸造铁或铸造钢制成，因为这些材料具有高强度和良好的耐磨性能。
3. 活塞环通常由铸造铁或钢制成，因为这些材料具有良好的耐磨性能和弹性模量。
4. 活塞销通常由高强度钢制成，因为它需要承受大的拉力和压力。
三、制造工艺1. 活塞头和底部采用压铸工艺制造，先将液态铝合金注入模具中，然后通过高压将其压实成型。
2. 活塞体采用精密铸造工艺制造，先将液态金属注入模具中，然后通过真空吸附除去气泡并冷却成型。
3. 活塞环采用锻造或滚动加工工艺制造，先将圆形毛坯加热至一定温度，然后通过冲压或滚动加工使其形成环形零件。
4. 活塞销采用锻造工艺制造，先将钢坯加热至一定温度，然后通过锤击或压制使其形成棒状零件，最后通过数控加工中心进行精密加工。
四、使用注意事项1. 活塞在使用过程中应定期检查，发现磨损严重或裂纹等问题应及时更换。
2. 活塞与气缸壁之间的间隙应适当，过大会影响密封性能，过小会导致卡死。
3. 活塞环应安装正确位置和方向，且不得有缺口或变形。
4. 活塞销应保持光滑和干净，并定期更换润滑油。
总结：活塞是内燃机中的一个重要部件，其基本构造包括活塞头、活塞体、活塞环和活塞销。
05第四章活塞环的制造工艺
25
例如轴类零件一般用两个顶针孔作精基准； 圆盘类零件常用一个端面和一个短孔作精基 准；箱型零件一般用一个较大的平面或两个距离较远的孔作精基准。 采用基准统一原则有一系列的优点，它不但可以简化工艺过程的制定及统一夹具设计， 而且还可以避免因基准转换所带来的误差， 由于基准统一， 就可能在一次安装中加工更多的 表面。 c 选择精基准时，必须考虑定位准确、稳定，夹紧可靠，并使夹具的结构简单。 d 选择精基准时，有时还要遵循互为基准的原则。例如磨削精密齿轮时，为了保证齿面 硬度均匀，一般在齿面淬硬后，以齿面定位磨内孔，再以孔为基准磨齿面，以保证齿面余量 的均匀。 e 选择精基准时，有时还要遵循自为基准的原则。为了使加工余量少而均匀，有的精加 工工序就选择加工表面本身作为精基准， 而该加工表面与其他表面之间的位置精度则由前道 工序保证。 在实际选择基准的过程中，有时也会有这样的情况，即为了使夹具的结构简单，就放弃 了基准重合的要求。在选择定位基准时，必须根据具体情况定出最合理的定位基准。 4.4.2 活塞环的工艺规程 为了进行科学管理，将工艺过程的各项内容写成文件，用来指导生产和组织生产，工厂 的各种工艺规程是将有关内容编写成各种文件图纸和表格等形式来表达的， 这些文件统称为 工艺文件。 零件生产所用的工艺文件的种类很多，也没有统一的规定格式，由各工厂自行规定。主 要的工艺文件有工艺过程卡片、工序卡片、调整卡片、检验卡片等。 1 工艺过程卡片： 也称综合卡片或工艺流程卡片。 在卡片上规定了制造该零件所经过的 各个车间，经过的全部工艺过程。按照零件工艺过程的加工顺序列出所有的工序，表示零件 的生产路线。以及对每个工序所使用设备，工艺参数等作出简要说明，表示零件加工完整的 工艺过程。 在单件、小批生产中一般只用工艺过程卡。 2 工序卡片：这种卡片也称操作卡片，用来具体指导工人进行生产，这是为零件生产过 程中的每一道工序编写的， 是工艺过程卡上每一道工序的详细规定。 在工艺过程上绘有工序 简图，注明定位基准和加工表面的工序尺寸，光洁度、技术要求等，并分出工步的次序和内 容、切削规范和工时定额以及使用的设备工、夹、量、辅具的具体情况等。 对于大批量生产的零件和小批量生产的关键零件， 除了工艺卡片， 还要详细编制工艺装 备明细表。 3 调整卡片：对于在自动和半自动机床上完成的工序，往往不用工序卡片，而要编制调 整卡片，供机床操作人和调整人使用。 4 检验卡片：它是检查人员使用的主要文件，其中对检验对象、检验项目、检查方法及 使用检具均有具体规定。 零件加工完毕按检验卡检收。 对于成批大量产品， 一般需要检验卡。 活塞环加工工艺卡是活塞环加工中的必不可少的技术文件，是长期生产实践经验的总 结，是保证产品质量的法规。 4.5 活塞环一般工艺流程 活塞环的典型加工工艺如下：
活塞环的材料
活塞环的材料活塞环是内燃机中的重要零部件，其材料选择对于发动机的性能和寿命有着至关重要的影响。
活塞环通常由金属材料制成，常见的材料包括铸铁、钢铁、铝合金等。
不同的材料具有不同的特性，下面将对活塞环常用的材料进行介绍。
首先，铸铁是活塞环最常用的材料之一。
铸铁具有良好的耐磨性和耐高温性能，适用于高压缩比的发动机。
同时，铸铁的成本较低，制造工艺成熟，易于加工和制造，因此在大多数发动机中都可以见到铸铁活塞环的身影。
其次，钢铁活塞环具有更高的强度和硬度，能够承受更大的压力和摩擦。
钢铁活塞环的耐磨性能更好，寿命更长，适用于高性能发动机和高转速发动机。
然而，钢铁活塞环的制造成本较高，加工难度也较大，因此在一些低功率发动机中并不常见。
另外，铝合金活塞环因其重量轻、导热性好的特点，逐渐在一些高性能发动机中得到应用。
铝合金活塞环的密度较低，能够减轻活塞组件的质量，降低惯性，有利于提高发动机的转速和燃油经济性。
同时，铝合金活塞环的导热性能优异，能够有效地带走活塞和活塞环的热量，有利于发动机的散热和稳定工作温度。
除了上述常见的材料外，还有一些新型材料也开始在活塞环的制造中得到应用，如陶瓷活塞环、涂层活塞环等。
陶瓷活塞环因其优异的耐磨性和高温性能，被广泛应用于一些高端发动机中，能够有效地提高发动机的使用寿命和可靠性。
涂层活塞环则是在常见材料的基础上进行表面处理，通过涂覆特殊的涂层来提高活塞环的耐磨性和摩擦性能，延长其使用寿命。
综上所述，活塞环的材料选择直接影响着发动机的性能和可靠性。
不同材料具有不同的特性和适用范围，制造商需要根据发动机的具体要求和工作环境来选择合适的活塞环材料，以确保发动机的稳定性和可靠性。
希望本文对活塞环材料的选择有所帮助，谢谢阅读！。
活塞环技术交流
P3
一、活塞环基础知识及制造工艺 密封
第一密 封面
●
在压缩和膨胀冲程， 活塞环对由上而下的
燃烧气体起密封作用。
各道环 密封量
第二密 封面
P4
一、活塞环基础知识及制造工艺 ●导热
活塞约70%的热量是通过活 塞环端面、外圆导入缸套。
各道环 导热量
P5
一、活塞环基础知识及制造工艺 ●控油
Ft——切向弹力（N） D——缸径 L——自由开口 k——截面系数、表面处理系数 E——材料的弹性模量（MPa）
P21
一、活塞环基础知识及制造工艺 1 活塞环基础知识及制造工艺
1.1 活塞环的基本功用 1.2 活塞环的几种结构特征 1.3 几个常用公式 1.4 活塞环制造工艺简介
P22
一、活塞环基础知识及制造工艺 1.4 活塞环制造工艺简介 1.4.1 活塞环制造工艺的特点
方向的不同，分为正扭曲、反扭曲。
正扭曲 活塞
燃气不易通过 侧隙下窜
反扭曲
活塞环 缸套
机油不易通过 侧隙上窜
P10
一、活塞环基础知识及制造工艺 反扭曲环使用后的端面磨损形态
上端面 下端面
P11
一、活塞环基础知识及制造工艺 1.2.3 桶不对称桶面 (偏桶）
P12
一、活塞环基础知识及制造工艺 ●不对称桶面工作原理
随着排放要求持续升级，爆发压力、燃烧温度越来越高，同时 发动机还逐渐向轻量化方向发展，这些都对活塞环的材料提出了更 高的要求。 ◎ 抗弯强度和疲劳强度 ◎ 弹力保持性（热稳定性）
◎ 表面处理的适应性
◎ 耐磨性
P38
二、 活塞环技术发展 2.4.1 第一道气环材料的发展 钢 高铬钢（NHC-52）
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活塞环工艺
23、脱磁：脱磁机加工，控制剩磁在8高斯以下。 24、磷化：磷化生产线，目的是起防锈，防氧化等防护作用。 25、理环：手工按外圆色标一致理环；防止在加工过程中活塞环锥面方向不 一致。 26、激光打标：激光打标机；便于活塞环装配时方向的判别。 27、终检：专业人员对环高、径向厚度、闭口间隙等活塞环的全特性进行检 测，防止不合格品流至用户发动机中。 28、上油：上油专用瓶，防止锈蚀，便于保存。 29、包装：专用包装盒，便于保存和运输。
16、理环：将前面开口色标错开的活塞环，按照开口色标方向一致理齐。 17、去内圆毛刺：去内圆毛刺机加工，目的是消除修口工序产生的内圆开口棱 边的毛刺，以免活塞环装机后毛刺脱落而拉缸等危害的发生。 18、磷化：磷化生产线，目的是为确认珩磨后能很好的辨认外圆珩磨带是否断 带。 19、确认珩磨：采用珩磨机，同时使用3000#磨砂加机油珩磨；消除外圆毛刺， 同时发现内外仿形和成形车外圆工序加工后的缺陷环（外圆漏光），缩短 环塞环在发动机中的初期磨合时间。 20、理环：手工按照珩磨后的珩磨带方向一致理环；防止在加工过程中活塞环 锥面方向不一致。 21、喷色标：专用喷色标架和护罩，手工在活塞环外圆一定的位置喷一定宽度 和指定颜色的色标；目的是为激光打标作准备，防止逆锥（锥形大小端面 方向倒置）发生。 22、中间检查：专业人员检查；拣出外圆珩磨带不连续的活塞环。防止漏光或 不合格品流至成品或用户发动机中。
工艺参数设定标准： 工艺参数设定标准：活塞环加工目前国内大多数厂家都采用标准化
路线和工艺参数以降低成本和提高生产效率，减少前期规划时间，限于 行业保密在此不作详述。
• 按照上述发动机第二道活塞环工艺路线介绍加工设备和工序目的： 按照上述发动机第二道活塞环工艺路线介绍加工设备和工序目的： 发动机第二道活塞环工艺路线介绍加工设备和工序目的
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活塞环制造1.典型制造工艺过程
1.1压缩环
（1）柱面环（桶面）
（2）铸铁环（锥面）
1.2油环
（1）3片组合油环
①刮片环
②衬环
（2）2件组合油环（螺旋撑簧油环）
①环体
○2撑簧
2.制造设备
2.1铸造
（1）冲天炉
图5-1冲天炉，图略为热风带前炉的冲天炉。
（2）感应炉
用于合金铸铁及球铁。
图5.2为感应炉示意图省略。
（3）无箱造型机
图5.3无箱造型机
图5.3适用于筒体活塞环铸造生产(译注：即迪砂筒体造型)
（4）叠箱造型机
采用圆形砂箱，几件环模共同直浇道的模
板参见图5.5，图5.4为纵树形状的环坯及
及浇冒口，所谓单体铸造即一个内浇道对应
一片环坯的铸造方法。
图5.4枞树形状环坯及浇冒口图5.5叠箱造型机的模板
2.2机加工
（1）侧面磨床
环坯两侧面通过侧面磨床（对磨
机）、进行加工，它经过两片平行
的砂轮磨削环的两侧面参见图5.6 图5.6对磨机
（2）仿形加工（凸轮仿形车）
活塞环的外圆自由形状是通过环
的仿形加工外圆面而获得参见图5.7 图5.7仿形加工车
（3）开口机
环经过开口机，切去“椭圆”环内浇
口处使环得到自由开口，参见图5.8
图5.8开口机
（4）内圆加工机
环经过内圆加工机加工环的内
圆，参见图5.9
图5.9内圆加工机
（5）外圆加工机
环经过外圆加工机加工环的外圆参见
图5.10
图5.10外圆加工机
（6）修口机
环经修口机修口参见图5.11
（7）回油孔加工机
环经回油孔加工机加工铸铁油环的回油孔参见图5.12
图5.11修口机图5.12回油孔加工机
图5.13梯形磨图5.14珩磨机
（8）梯形磨
环经梯形磨加工环的梯形面参见图5.13
（9）珩磨机
环经珩磨机珩磨环的外圆面参见图5.14
5.2.3塑性变形加工（1）靠模绕圆机
线材经支点1，支点2
和支点3（由凸轮控制）
得到环外圆的自由形
状，再用切口切下，参
见图5.15
图5.15靠模绕圆机
（2）活塞环正圆绕圆机
线材经支点1、支点2、支点3、绕成正圆
环坯，调整支点1与支点3可连续生产出不
同环径的正圆环坯。