CN100503085C - 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，系由金属材料制作，用于整体浇铸凸轮轴；所说的金属材料是铜合金，可以是镍铜合金、铬铜合金或钨铜合金；在各种合金中铜成份占总重量的78-93%之间；因铜合金材质与浇铸凸轮轴料液的钢铁材质亲和率低，铸件与模具不会粘连，可保证铸件的成型和出型，与砂型模相比，其造型和出型都较方便；但由于该类铜合金的软化温度低于料液温度，故在铜合金模具中设置有冷却系统，利用铜合金的高导热性能，通过冷却系统将热量快速带走，使铸件表面迅速降温固化，而铁液的导热率较低，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。本发明的铸件具有表面质量高、几何尺寸精确，机械物理性能较佳的特点。
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，铸件几何尺寸精度高，表面光洁，机械物理性能良好。
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，采用金属模取代砂型模，整体浇铸凸轮轴；所说的金属模的材料是铜合金，可以是镍铜合金、铬铜合金或钨铜合金；在各种合金中铜成份占总重量的78--93％之间；因铜合金材质与浇铸凸轮轴料液的钢铁材质亲和率低，铸件与模具在高温状态下也不会粘连，可保证铸件的成型和出型；且铜合金模具的型腔表面硬度达167--231HV，能满足浇铸工艺要求；但由于该类铜合金的软化温度为650--1080℃，而浇铸凸轮轴的料液温度在1350℃以上，因此，必须在铜合金模具中设置冷却系统，利用铜合金的高导热性能，通过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。
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铜合金模具中浇铸而成的，因此铸件的表面质量高，由于铜合金的高导热率及在模具中设置的冷却系统，使其成型速度快，一般在14秒钟内即可出型，而铁液的导热率较低，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。
附图说明
附图是本发明实施例中铜合金模具的结构示意图
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。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明加以详述。
实施例1
本发明的一种发动机凸轮轴的铸造模具，系以金属模取代砂型模，整体浇铸凸轮轴；所说的金属模的材料是铬铜合金，其中铜的成份占总重量的93％；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，利用铜合金的高导热性能，通过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。
实施例2
在实施例1中，将模具材料改为镍铜合金，铜成份占总重量的80％以上；其余重复实施例1。
实施例3
在实施例1中，将模具材料改为钨铜合金，铜成份占总重量的78％以上；其余重复实施例1。
Claims (2)
1、一种发动机凸轮轴的铸造模具，是由金属材料制作，用以整体浇铸凸轮轴；其特征是：所说的金属材料可以是镍铜合金、铬铜合金或钨铜合金，铜成份占总重量的78--93％之间，硬度达到167—231HV。
2、根据权利要求1所述的一种发动机凸轮轴的铸造模具，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)，该密封环(9)置于顶板(6)的每根顶出杆(8)外；在模具本体上设有水冷却道(5)。
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| 水冷铜型凝固下球墨铸铁凸轮轴研制. 唐冀等.铸造，第Vol.54卷第No.7期. 2005 |
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