
The process of producing pistons is analyzed in the table below by example of two typical representatives of pistons: model 240-1004021 for D-240 compression ignition engine and model 21124-1004015 for VAZ-2112 spark-ignition engine.
Production of piston 240-1004021
| For production of pistons “Avtramat” Co. Ltd uses alloys produced by the enterprise itself. Piston 240-1004021 is made of AK12M2MgN alloy. This alloy contains: -magnesium – 0,8…1,3%; -silicium – 11…13%; -marganese – 03…06%; -copper – 1,5…3,0%; - nickel – 0,8…1,3%; -titan – 0,05…0,2%; - iron – 0,05…0,2%; - zink – below 0,5%; - selenium – below 0,02%; - lead – below 0,1%; - chrome – below 0,2%;
Production of the alloy is an important and critical process. - aluminium – all of the rest (78,98…83,93%). |
| Casting of piston No.240-1004021 icarried out by method of gravitational casting into mold. The shape and volume of gate-feeding system are designed considering melt crystallization conditions in the mold for creation of homogeneous structure of the casting and compensation of its shrinkage while being cast. |
|
| After the casting cools, the gate system is removed manually, and the feeder is removed on turning machines. After this, the gate system and the feeder are sent to the melting area for repeated usage in the process of alloy production. |
| The material of received workpiece after casting and crystallization does not possess enough strength, firmness and stabililty at high temperatures. To improve the structure of the material and impart necessary mechanical properties to it, the workpiece is subjected to thermal processing (artificial aging) in box furnaces. |
| The first mechanical operation after thermal processing is preliminary lathing of the workpiece’s surfaces (so called “roughing”). Side face and bottom of the workpiece are subjected to processing. The operation is carried out on PNC=-equipped turning lathes. |
| The next series of operations – preliminary boring of orfices for piston pin and drilling of oil-draining holes. The processing is carried out at on an automatic line. |
| Thereupon the following operations are carried out: final processing of ovate-barrel profile of a pin, turning of grooves for piston rings, final processing of pin bottom. These operations are of the greatest importance in the whole process of mechanical processing, they are performed on PNC-equipped machine tools. |
| At this stage combustion chambers in the bottom of the pin are machined, after this smoothing of piston pin orfice is performed. The operations are carried out on fine boring machines. |
| The processes of boring of pin grooves for closing rings and strengthening of piston pin orfice by impulse lamination are the finishing stage of mechanical processing process. |
| The label is marked at the bottom of a finished pin by way of micro-percussion with the help of marking semi-automatic complex. The label includes the mark of quality control department, size group of external diameter, size group of piston pin orfice. |
| The process of production is finished by packing the pin into a corrugated box, the internal surface of which is laid with special anticorrosive paper, which ensures warranty time of a piston. |
Изготовление поршня 21124-1004015
| При производстве поршней ОАО «АВТРАМАТ» использует сплавы собственного изготовления. Поршень 21124-1004015 производится из сплава АК12М2МгН. Это сплав, который содержит:
|
| Отливка поршня 21124-1004015 изготавливается методом гравитационного литья в кокиль. Форма и объем литниково-питательной системы проектируются с учетом условий кристаллизации жидкого расплава в кокиле для создания однородной структуры отливки и компенсации ее усадки при остывании |
|
| После остывания отливки литниковая система удаляется вручную, а прибыль - на токарных станках. Литниковая система и прибыль отправляется затем на плавильный участок для повторного использования при изготовлении сплава |
| Материал полученной заготовки после литья и кристаллизации не обладает достаточной прочностью, твердостью и стабильностью при высоких температурах. Для улучшения структуры материала и придания необходимых механических свойств заготовку подвергают термообработке (искусственному старению) в камерных печах.
|
| Первой механической операцией после термообработки является предварительная токарная обработка заготовки поршня по наружным поверхностям (т.н. «обдирка»). Обработке подвергаются боковая поверхность и днище поршня. Операция выполняется на токарных станках с ЧПУ |
| Следующая операция – предварительная расточка отверстия под поршневой палец. Обработка производится на отделочно-расточных станках. |
| Затем производится окончательная обработка овально-бочкообразного профиля поршня с нанесением микропрофиля, проточка канавок под поршневые кольца, окончательная обработка днища поршня. Данные операции являются самыми ответственными во всем процессе мехобработки. Производятся на токарных станках с ЧПУ. |
| На данном этапе производится чистовая обработка отверстия под поршневой палец. Выполняется на отделочно-расточных станках. |
| Завершает процесс механической обработки поршня расточка канавок под стопорные кольца и упрочнение отверстия под поршневой палец путем импульсной раскатки. Выполняется на специализированных станках-полуавтоматах |
| На днище готового поршня ударно-точечным способом полуавтоматически наносится маркировка - знак ОТК, размерная группа наружного диаметра, размерная группа отверстия под поршневой палец |
| Заканчивается процесс изготовления поршня его упаковкой в коробку из микрогофрокартона, где он заворачивается в специальную антикоррозионную бумагу, обеспечивающую гарантийный срок хранения поршня. Коробки упаковываются в гофроящики и отправляются на склад готовой продукции, где их уже ждет машина покупателя |