El bulón del pistón, un componente clave del motor que conecta el pistón y la biela, soporta un deslizamiento a alta velocidad; por lo tanto, los orificios de lubricación están diseñados para ello.
Los diseñadores utilizan esquinas redondeadas, chaflanes y acabados suaves en el orificio del pasador del pistón y en la superficie exterior para garantizar el flujo de lubricante.
El pistón, la biela y el pasador del pistón se mueven con deslizamiento a alta velocidad.
El acabado incorrecto de las esquinas o chaflanes en el orificio del pasador del pistón y en la superficie exterior por parte de los técnicos provoca problemas de lubricación, tensión y mal funcionamiento del motor.
El filete de transición entre el círculo exterior del pasador del pistón y el orificio de lubricación es externo y se puede procesar fácilmente con fresas o brocas en centros de mecanizado .
Su posición accesible y los sencillos requisitos de herramientas permiten realizar chaflanes con métodos comunes.
Requerimientos Técnicos
La figura 1 muestra un pasador de pistón de motor hecho de acero de aleación, carburado y templado a 60 HRC+.
La alta dureza dificulta el mecanizado de filetes y chaflanes después del temple.
Los trabajadores realizan el rectificado circular exterior y el biselado de los orificios de aceite y los orificios interiores antes del temple.
Análisis de las dificultades de procesamiento
El diámetro del orificio D 1 del pasador del pistón y el ancho del chaflán del orificio de lubricación D 2 (L) tienen una anchura de 80°, con el orificio de lubricación central a más de 135 mm del extremo.
El avellanado convencional tiene dificultades para localizar agujeros pequeños lejos de la superficie.
El uso de fresas de conformado para orificios de aceite largos y de diámetro pequeño (relación longitud-diámetro 7.3:1) provoca problemas de rigidez en la herramienta y vibración.
Desarrollo de programa de mecanizado
Los ingenieros elaboran el programa preliminar basándose en la estructura de la pieza y los desafíos.
- Los operadores realizan fresados de formas en un centro de mecanizado vertical.
Antes del temple, rectifican el círculo exterior d 1 a (d 1 + 0.4) mm ±0.03 mm para su posicionamiento.
La máquina corta un chaflán de 80° con una fresa personalizada.
Los técnicos ajustan el diámetro de la fresa a d 2 = D 2 – 0.5 mm para biselar hasta la profundidad del orificio de lubricación D 2 .
El diámetro de la herramienta d 3 y la longitud L 2 cumplen con los requisitos de chaflán.
La fresa formadora crea un chaflán interno en el pasador del pistón (Fig. 2), con d 3 = D 2 – 0.5 – 2L tan 40° – 1.5 mm y L 2 = (d 1 – D 1 )/2 + 30 mm.
Este programa CNC bisela orificios de aceite y perforaciones con una sola sujeción.
Las barras de corte delgadas (14:1) pueden vibrar y cortar mal;
Las barras de carburo mejoran la rigidez, la calidad y la eficiencia.
Este método es adecuado para ensayos en lotes pequeños y con baja inversión.
- Útiles y brocas avellanadoras para achaflanado en máquina Z35.
Antes del temple, los técnicos rectifican el cilindro d 1 hasta obtener unas dimensiones de (d 1 + 0.4) ± 0.03 mm para su posterior posicionamiento.
El operario perfora 12 orificios de aceite D 2 y luego coloca la pieza axialmente en el bloque en V 4 con el bloque de posicionamiento 5.
Insertar el pasador 6 para posicionamiento radial; sujetar la pieza con la tuerca 3.
Un extremo de la plantilla tiene un mecanismo de manejo de herramientas 2 con posicionamiento incorporado para funciones duales.
- Coloque y sujete con precisión la herramienta para realizar biselados internos.
- Coloque la herramienta con precisión en el orificio del chaflán.
El avellanado bidireccional y la barra guía 1 permiten el posicionamiento radial.
Bisele dos orificios internos en una sola pasada, asegurando el ángulo, la forma y el tamaño.
Este programa utiliza equipos simples y comunes para una producción en masa eficiente.
La figura 3 muestra el biselado del pasador del pistón utilizando un accesorio y una herramienta especiales en la máquina perforadora.
1-barra guía; 2-mecanismo de entrega de herramientas; 3-tuerca de presión
4-Bloque en V; 5-Bloque de posicionamiento; 6-Pasador de posicionamiento
Conclusión
Con accesorios especiales y perforación avellanada bidireccional, la empresa mejoró la eficiencia del biselado y el posicionamiento de la herramienta para los orificios de aceite del pasador del pistón.
El programa seleccionado utiliza equipos comunes, es fácil de operar, se adapta a la producción en masa y sirve como referencia para piezas similares.
PREGUNTAS MÁS FRECUENTES:
Los orificios de aceite de lubricación garantizan un flujo de aceite adecuado entre el pistón, la biela y el pasador del pistón durante el deslizamiento a alta velocidad, lo que reduce el desgaste y evita el mal funcionamiento del motor.
Un biselado incorrecto puede provocar una lubricación deficiente, mayores concentraciones de tensión e incluso fallas en el motor debido a una distribución desigual del aceite y a la acumulación de tensión.
Después de la carburación y el temple, el pasador del pistón alcanza una dureza de 60 HRC+, lo que hace que el mecanizado de chaflanes y filetes posterior al tratamiento térmico sea extremadamente desafiante.
El biselado se realiza antes del temple , cuando el material está más blando. Esto incluye el rectificado del diámetro exterior y el biselado tanto de los orificios de lubricación como de los orificios internos.
Los orificios de aceite son pequeños y están ubicados profundamente dentro del pasador del pistón (a más de 135 mm del extremo), lo que dificulta que las herramientas estándar puedan alcanzarlos y mecanizarlos con precisión.
Los ingenieros utilizan una fresa de conformado en un centro de mecanizado vertical para biselar con precisión orificios y agujeros de aceite en una sola configuración de sujeción, lo que mejora la eficiencia y la precisión.
Para reducir la vibración causada por las barras de corte largas y delgadas (relación longitud-diámetro de 14:1), los técnicos utilizan barras de corte de carburo , que ofrecen mayor rigidez y mejor calidad superficial.
El dispositivo garantiza un posicionamiento axial y radial preciso del pasador del pistón y de la herramienta de corte, lo que permite un avellanado bidireccional para un chaflán interno preciso y eficiente.
Este método permite el biselado simultáneo de ambos lados internos del orificio de lubricación, lo que garantiza la uniformidad en el ángulo, el tamaño y el acabado superficial, al tiempo que reduce el tiempo de ciclo.
Sí. La solución utiliza equipos comunes , un dispositivo sencillo y es fácil de operar , lo que la hace ideal para la producción en masa rentable de pasadores de pistón.
Solomon Yang es un profesional de la industria manufacturera con amplia experiencia en la fabricación de componentes electrónicos, mecánicos e industriales. Tras haber ocupado diversos cargos en empresas manufactureras estadounidenses y taiwanesas, ha desarrollado un profundo conocimiento de los procesos de fabricación, la gestión de la producción, el control de calidad y las operaciones de la cadena de suministro global.
Con amplia experiencia en desarrollo de negocios, operaciones de ventas, comercio internacional, gestión de relaciones con clientes y soporte de proyectos de ingeniería, Solomon combina el conocimiento técnico con la estrategia comercial para ofrecer soluciones de fabricación innovadoras y rentables. Le apasionan las tecnologías de fabricación avanzadas, la mejora de procesos y el desarrollo profesional continuo, y está firmemente comprometido con la creación de valor para clientes y socios en todo el mundo.
