CN102489671A - 盐芯压制模具及其制造盐芯的方法和所制造的盐芯 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种盐芯压制模具，包括芯模，其外壁的顶端上设置有沿其轴线方向延伸的第一凹槽；套设在芯模外侧的外模，其内壁顶端上设置有与第一凹槽相对设置的第二凹槽；设置在芯模和外模顶面上的上模；其中，第一凹槽与第二凹槽形成第一环形凹槽，其底面为在高度方向上呈正弦或余弦函数曲线变化的第一圆弧面；上模的底面上在第一环形凹槽开口的相对位置设置有第二环形凹槽，其与所述第一环形凹槽相连通，且顶面为在高度方向上呈正弦或余弦函数曲线变化的第二圆弧面，该第二环形凹槽与第一环形凹槽对接后形成盐芯模腔。该盐芯压制模具制造的盐芯为呈正弦或余弦函数曲线变化的形状。本发明还提供了一种盐芯和一种盐芯压制模具制造盐芯的方法。

Description

盐芯压制模具及其制造盐芯的方法和所制造的盐芯

技术领域

本发明涉及活塞用盐芯的制造技术领域，尤其涉及一种盐芯压制模具及其制造盐芯的方法和所得到的盐芯。

背景技术

内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。活塞式内燃机是应用最为广泛的一类内燃机。在活塞式内燃机的工作过程中，活塞可在气缸套内往复运动，并从气缸下部封闭气缸，从而形成容积作规律变化的密封空间，燃料在此空间内燃烧，产生的燃气动力推动活塞运动，活塞的往复运动经过连杆推动曲轴作旋转运动，曲轴再从飞轮端将动力输出。

活塞是活塞式内燃机的核心部件，其中常用的一种活塞为铝合金活塞，该活塞在工作过程中直接接触高温燃气，承受了高温高压，而且工作环境非常恶劣；随着内燃机功率密度的不断提高，气缸内的温度不断升高，对内燃机中铝合金活塞的性能要求也就越来越高。而活塞的铝合金材料随着温度的上升，机械性能不断降低；当温度升高到一定程度后，铝合金材料强度就不能满足发动机的工作要求。

为了解决上述问题，人们常用可溶性型芯镶铸到活塞头部，现在多使用盐芯，然后用高压水溶解盐芯，形成环形空腔，把该环形空腔作为活塞工作时的内冷却油道，传统的内冷却油腔是等截面的回转体结构。在内燃机工作过程中，通过喷嘴向活塞内的冷却油道中喷入机油来带走头部热量，达到降低活塞头部温度的目的。

然而，内燃机在高密度功率的要求下，向着轻量化发展，其体积逐步减小，导致内燃机的活塞缸径进一步减小，活塞则要承受更高的工作温度，所以应在活塞缸径变小的情况下还要考虑如何提高活塞的冷却效果。

为了提高活塞高温下的工作性能，活塞毛坯采用不同于传统的回转结构的异型油道，其将形成的油腔为非等截面的回转体结构，有效地增加了活塞内的冷却面积，这样不仅可以增加油道的冷却效率，降低活塞在工作状况下的温度，还可以在满足活塞缸径或者体积减少的要求下提高活塞的冷却效果。

现有技术中的异型油道由高压溶解不规则形状的盐芯形成，该盐芯为锯齿形或马鞍形。该锯齿形或马鞍形的盐芯形成的异型油道，不能保证冷却机油在活塞内进行顺畅平稳地震荡运动，导致冷却效果不佳。

如果盐芯为呈正弦或余弦函数曲线变化的形状，其形成的异型油道可使冷却机油沿着正弦或余弦函数曲线的规律流线运动，使得冷却机油在活塞内进行顺畅平稳地震荡运动，从而提高其冷却效果。但是，现有技术中还没有呈正弦或余弦函数曲线变化的形状的盐芯。

综上所述，如何提供一种盐芯压制模具，以使其制造的盐芯为呈正弦或余弦函数曲线变化的形状，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种盐芯压制模具，以使其制造的盐芯为呈正弦或余弦函数曲线变化的形状。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种盐芯压制模具，包括：

芯模，所述芯模的外壁的顶端上设置有沿其轴线方向延伸的第一凹槽；

套设在所述芯模外侧的外模，所述外模的内壁的顶端上设置有与所述第一凹槽相对设置的第二凹槽；

设置在所述芯模和所述外模顶面上的上模；其中，

所述第一凹槽与第二凹槽形成第一环形凹槽，该第一环形凹槽底面为在高度方向上呈正弦或余弦函数曲线变化的第一圆弧面；

所述上模的底面上在所述第一环形凹槽开口的相对位置设置有第二环形凹槽，其与所述第一环形凹槽相连通，且顶面为在高度方向上呈正弦或余弦函数曲线变化的第二圆弧面，且所述第二环形凹槽与第一环形凹槽对接后形成盐芯模腔。

优选的，上述盐芯压制模具中，所述第一圆弧面与第二圆弧面的形状相同。

优选的，上述盐芯压制模具中，所述外模和所述上模之间连接有防止两者相对旋转或者左右滑动的可拆卸的第一定位销。

优选的，上述盐芯压制模具中，所述芯模和所述外模之间连接有防止两者相对旋转或者上下滑动可拆卸的第二定位销。

优选的，上述盐芯压制模具中，所述上模的底面上设置有能放入所述第一环形凹槽内的环形凸起，所述第二环形凹槽设置在所述环形凸起上。

优选的，上述盐芯压制模具中，所述上模的中心处和两端均设置有连接孔。

基于上述提供的盐芯压制模具，本发明还提供了一种盐芯，其是由上述任意一项所述的盐芯压制模具制造的盐芯，该盐芯为呈正弦或余弦函数曲线变化的形状。

本发明还提供了一种盐芯压制模具制造盐芯的方法，包括以下步骤：

1)将盐粉撒入所述第一环形凹槽内；

2)用设定的压力将所述上模压在所述芯模和所述外模的顶面上，且使所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽的位置对齐，对所述上模进行保压一段时间；

3)保压一段时间后，所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽之间形成盐芯，此时将所述上模移开；

4)将所述芯模沿轴线的方向向顶部移动，使所述盐芯移动到所述外模的顶面以上；

5)取出所述盐芯。

优选的，上述盐芯压制模具制造盐芯的方法中，步骤1)之前还包括：

安装上所述第二定位销；

步骤3)与步骤4)之间还包括：

取出所述第二定位销。

优选的，上述盐芯压制模具制造盐芯的方法中，步骤1)与步骤2)之间还包括：

安装上所述第一定位销。

本发明提供的盐芯压制模具，包括芯模，所述芯模的外壁的顶端上设置有沿其轴线方向延伸的第一凹槽；套设在所述芯模外侧的外模，所述外模的内壁的顶端上设置有与所述第一凹槽相对设置的第二凹槽；设置在所述芯模和所述外模顶面上的上模；其中，所述第一凹槽与第二凹槽形成第一环形凹槽，该第一环形凹槽底面为在高度方向上呈正弦或余弦函数曲线变化的第一圆弧面；所述上模的底面上在所述第一环形凹槽开口的相对位置设置有第二环形凹槽，其与所述第一环形凹槽相连通，且顶面为在高度方向上呈正弦或余弦函数曲线变化的第二圆弧面，且所述第二圆弧面与第一环形凹槽对接后形成盐芯模腔。由于所述盐芯模腔的形状为在高度方向上呈正弦或余弦函数曲线变化的波浪线形状，所以该盐芯压制模具制造的盐芯为呈正弦或余弦函数曲线变化的形状。

本发明提供的盐芯压制模具制造盐芯的方法为上述盐芯压制模具制造盐芯的过程，包括步骤1)将盐粉撒入所述第一环形凹槽内；2)用设定的压力将所述上模压在所述芯模和所述外模的顶面上，且使所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽的位置对齐，对所述上模进行保压一段时间；3)保压一段时间后，所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽之间形成盐芯，此时将所述上模移开；4)将所述芯模沿轴线的方向向顶部移动，使所述盐芯移动到所述外模的顶面以上；5)取出所述盐芯。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的盐芯压制模具的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的盐芯的结构示意图；

图3是图2中A截面的发大图；

图4本发明实施例提供的盐芯压制模具制造盐芯的方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种盐芯压制模具，使得其制造的盐芯为呈正弦或余弦函数曲线变化的形状。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考附图1，图1是本发明实施例提供的盐芯压制模具的结构示意图。

本发明实施例提供的盐芯压制模具中，包括芯模1，所述芯模1的外壁的顶端上设置有沿其轴线方向延伸的第一凹槽；套设在所述芯模1外侧的外模2，所述外模2的内壁的顶端上设置有与所述第一凹槽相对设置的第二凹槽；设置在所述芯模1和所述外模2顶面上的上模3；其中，所述第一凹槽与第二凹槽形成第一环形凹槽4，该第一环形凹槽4底面为在高度方向上呈正弦或余弦函数曲线变化的第一圆弧面；所述上模3的底面上在所述第一环形凹槽4开口的相对位置设置有第二环形凹槽，其与所述第一环形凹槽4相连通，且顶面为在高度方向上呈正弦或余弦函数曲线变化的第二圆弧面，且所述第二环形凹槽与第一环形凹槽4对接后形成盐芯模腔。由于该盐芯模腔的形状为在高度方向上呈正弦或余弦函数曲线变化的波浪线形状，所以该盐芯压制模具制造的盐芯为呈正弦或余弦函数曲线变化的形状。

具体的，上述盐芯压制模具中，所述第一圆弧面与第二圆弧面的形状相同，此时制造出的盐芯的上圆弧面和下圆弧面相同，也可以根据实际需要调节所述第一圆弧面与第二圆弧面的形状和尺寸，不作具体限定。

为了防止在上述盐芯压制模具制造盐芯时，所述外模2和所述上模3之间相互滑动而造成制造出的盐芯不合格，从而导致成本的增加，所述外模2和所述上模3之间连接有防止两者相对旋转或者左右滑动的可拆卸的第一定位销5。

同时，为了防止在上述盐芯压制模具制造盐芯时，所述芯模1和所述外模2之间相互滑动而造成制造出的盐芯不合格，从而导致成本的增加，所述芯模1和所述外模2之间连接有防止两者相对旋转或者上下滑动可拆卸的第二定位销6。

为了进一步优化上述技术方案，上述盐芯压制模具中，所述上模3的底面上设置有能放入所述第一环形凹槽4内的环形凸起，所述第二环形凹槽设置在所述环形凸起上，使得所述第一圆弧面与第二圆弧面的在竖直方向上的位置相对平齐。

为了使所述上模在所述盐芯的压制过程中更加稳定，所述上模3的中心处和两端均设置有连接孔，当对所述盐芯进行压制时，在所述连接孔中安装上连接件，避免其位置的滑动。

请参考附图2-3，图2是本发明实施例提供的盐芯的结构示意图；图3是图2中A截面的发大图。

本发明实施例提供的盐芯是由上述任意一项所述的盐芯压制模具制造的盐芯7，该盐芯7为呈正弦或余弦函数曲线变化的形状，其形成的异型油道可使冷却机油沿着正弦或余弦函数曲线的规律流线运动，使得冷却机油在活塞内进行顺畅平稳地震荡运动，从而提高其冷却效果。

图2和图3只是本发明的一种实施例所提供的盐芯结构示意图，所述盐芯7不限于这一种形状，根据正弦或余弦函数曲线变化的不同，所制造出的盐芯7的形状也不相同，应根据实际需要来选择合适的正弦或余弦函数。

请参考附图4，图4本发明实施例提供的盐芯压制模具制造盐芯的方法的流程示意图。

本发明提供的盐芯压制模具制造盐芯的方法中，包括步骤：1)将盐粉撒入所述第一环形凹槽4内；2)用设定的压力将所述上模3压在所述芯模1和所述外模2的顶面上，且使所述第一环形凹槽4和所述第二环形凹槽的位置对齐，对所述上模3进行保压一段时间；3)保压一段时间后，所述第一环形凹槽4和所述第二环形凹槽之间形成盐芯7，此时将所述上模3移开；4)将所述芯模1沿轴线的方向向顶部移动，使所述盐芯7移动到所述外模2的顶面以上；5)取出所述盐芯7。

为了防止在制造盐芯时，所述芯模1和所述外模2之间相对旋转或者上下滑动，上述盐芯压制模具制造盐芯的方法中，步骤1)之前还包括安装上所述第二定位销6；

步骤3)与步骤4)之间还包括取出所述第二定位销6。

为了防止在制造盐芯时，所述外模2和所述上模3之间相对旋转或者左右滑动，上述盐芯压制模具制造盐芯的方法中，步骤1)与步骤2)之间还包括安装上所述第一定位销5。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种盐芯压制模具，其特征在于，包括：

芯模(1)，所述芯模(1)的外壁的顶端上设置有沿其轴线方向延伸的第一凹槽；

套设在所述芯模(1)外侧的外模(2)，所述外模(2)的内壁的顶端上设置有与所述第一凹槽相对设置的第二凹槽；

设置在所述芯模(1)和所述外模(2)顶面上的上模(3)；其中，

所述第一凹槽与第二凹槽形成第一环形凹槽(4)，该第一环形凹槽(4)底面为在高度方向上呈正弦或余弦函数曲线变化的第一圆弧面；

所述上模(3)的底面上在所述第一环形凹槽(4)开口的相对位置设置有第二环形凹槽，其与所述第一环形凹槽(4)相连通，且顶面为在高度方向上呈正弦或余弦函数曲线变化的第二圆弧面，且所述第二环形凹槽与第一环形凹槽(4)对接后形成盐芯模腔。

2.根据权利要求1所述的盐芯压制模具，其特征在于，所述第一圆弧面与第二圆弧面的形状相同。

3.根据权利要求1所述的盐芯压制模具，其特征在于，所述外模(2)和所述上模(3)之间连接有防止两者相对旋转或者左右滑动的可拆卸的第一定位销(5)。

4.根据权利要求1所述的盐芯压制模具，其特征在于，所述芯模(1)和所述外模(2)之间连接有防止两者相对旋转或者上下滑动可拆卸的第二定位销(6)。

5.根据权利要求1所述的盐芯压制模具，其特征在于，所述上模(3)的底面上设置有能放入所述第一环形凹槽(4)内的环形凸起，所述第二环形凹槽设置在所述环形凸起上。

6.根据权利要求1所述的盐芯压制模具，其特征在于，所述上模(3)的中心处和两端均设置有连接孔。

7.一种盐芯，其特征在于，其是由上述权利要求1-6中任意一项所述的盐芯压制模具制造的盐芯(7)，该盐芯(7)为呈正弦或余弦函数曲线变化的形状。

8.一种盐芯压制模具制造盐芯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将盐粉撒入所述第一环形凹槽(4)内；

2)用设定的压力将所述上模(3)压在所述芯模(1)和所述外模(2)的顶面上，且使所述第一环形凹槽(4)和所述第二环形凹槽的位置对齐，对所述上模(3)进行保压一段时间；

3)保压一段时间后，所述第一环形凹槽(4)和所述第二环形凹槽之间形成盐芯(7)，此时将所述上模(3)移开；

4)将所述芯模(1)沿轴线的方向向顶部移动，使所述盐芯(7)移动到所述外模(2)的顶面以上；

5)取出所述盐芯(7)。

9.根据权利要求8所述的盐芯压制模具制造盐芯的方法，其特征在于，步骤1)之前还包括：

安装上所述第二定位销(6)；

步骤3)与步骤4)之间还包括：

取出所述第二定位销(6)。

10.根据权利要求9所述的盐芯压制模具制造盐芯的方法，其特征在于，步骤1)与步骤2)之间还包括：

安装上所述第一定位销(5)。

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