CN100500326C - 一种发动机凸轮轴的铸造模具 - Google Patents
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Abstract
一种发动机凸轮轴的铸造模具，采用耐热模具钢材料制作，用于整体浇铸凸轮轴；所说的耐热模具钢材料是H13或DAC牌号的耐热模具钢，与砂型模相比，其造型和出型都较方便；模具中包括由模具本体围成的型腔及工件顶出机构，型腔内有设于底部与浇口相连的横浇道，中部的内浇道，及上部的补缩冒口；在模具本体上设有水冷却道及压缩空气道，压缩空气出口直抵工件。本发明具有铸件表面质量高，成型速度快，铁水在型腔内的固化时间缩短，铸件的几何尺寸精确，机械物理性能较佳的特点，因模具材料用钢材，成本相对较低。
Description
技术领域
本发明涉及传动装置技术领域，尤其是涉及凸轮轴的铸造模具技术领域。
背景技术
目前制造发动机凸轮轴方法有采用整体浇铸的，也有采用传动轴和凸轮分别制造再通过焊接或熔融使之连成一体的；其中整体浇铸用得较普遍，一般是以砂型模铸造工艺，由于凸轮轴的凸轮与轴径构成的深夹槽，导致造型出型非常困难，同时由于砂型有较大的湿度，使铸件的金相组织和机械物理性能得不到有效的保证，废品率较高。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术问题，提供一种发动机凸轮轴的铸造模具，使造型出型方便，铁水在型腔内的固化时间缩短，铸件几何尺寸精度高，表面光洁，机械物理性能良好，并且使材料成本相对较低。
为实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：一种发动机凸轮轴的铸造模具，采用耐热模具钢制造，以取代砂型模整体浇铸凸轮轴；所说的耐热模具钢可以用H13、DAC等牌号；在模具结构上除采用循环冷却系统冷却模具本体外，另设高压供气系统向铸件与型腔接触的壁面吹气，使之在其间形成一层气膜，并利用流动气体将热量带走，以保护模具不受浇铸铁水的侵蚀，使铸件出型顺利，延长模具使用寿命。
本方案的实验结果表明，当温度≥1350℃的铁水浇满型腔的瞬间，模具型腔表面的温度仅为370℃，随着铁水与型腔的接触，铸件表面迅速形成一层表面固化层，此时立即在型腔表面通入压缩空气，型腔与铸件之间局部会自然形成气膜，同时热量被流动空气带走，气体从模具分型面上设置的排气槽中排出；所说的气膜，由于是在铸件的表面固化层形成后产生的，所以不会对铸件的成型和内在质量产生不良影响，反而有利于铸件的出型。
由于采用了上述技术方案，本发明的造型出型都较砂型模方便，因凸轮轴的铸件是在金属模具中浇铸而成的，因此铸件的表面质量高，由于模具中设置有水冷却系统和气冷系统，使其成型速度快，铁水在型腔内的固化时间缩短，从浇铁水到成型一般为12秒钟，即可开模出型，出型时型腔表面温度为750℃以下，而铸件的温度则高于1000℃，浇铸时铸件表面的快速成型，不影响铁液的有效流速和铸件内部的补缩，故铸件的几何尺寸精确，机械物理性能较佳，由于模具材料用钢材，成本相对较低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的A—A视图。
图中：1、补缩冒口，2、型腔，3、内浇道，4、横浇道，5、水冷却道，6、顶板，7、垫板，8、顶出杆，9、密封环，10、压缩空气道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明加以详述。
由附图1一2所示，本发明的一种发动机凸轮轴的铸造模具，采用耐热模具钢制造，以取代砂型模整体浇铸凸轮轴；所说的耐热模具钢可以用H13、DAC等牌号；模具包括由模具本体围成的型腔2及工件顶出机构，型腔内有设于底部与浇口相连的横浇道4、中部的内浇道3及上部的补缩冒口1；所说的顶出机构包括顶板6及固定于其上的顶出杆8，顶出杆与型腔中的工件可接触联接；在模具本体与顶板之间有一垫板7，垫板与模具本体之间设有密封环9，在模具本体上设有水冷却道5，及压缩空气道10，压缩空气出口直抵工件，通过水及气冷却系统将热量快速带走，使铸件表面迅速降温固化，避免高温铁水对模具的侵蚀，影响模具使用寿命。
Claims (1)
1、一种发动机凸轮轴的铸造模具，由耐热模具钢材料制作，以整体浇铸凸轮轴；所说的耐热模具钢材料是H13或DAC牌号的耐热模具钢，其特征是：它包括由模具本体围成的型腔(2)及工件顶出机构，型腔内有设于底部与浇口相连的横浇道(4)、中部的内浇道(3)及上部的补缩冒口(1)；所说的顶出机构由顶板(6)及固定于其上的顶出杆(8)，顶出杆与型腔中的工件可接触联接；在模具本体与顶板之间有一垫板(7)，垫板与模具本体之间设有密封环(9)，在模具本体上设有水冷却道(5)及压缩空气道(10)，压缩空气出口直抵工件。
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