CN102861897B - 一种用于发动机气缸壳体缸套部位压铸成型的装置 - Google Patents

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郭志学
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Abstract

本发明公开了一种用于发动机气缸壳体缸套部位压铸成型的装置，属于金属铸造技术领域，包括缸套预制件、缸套固定柱以及外模，外模围绕缸套预制件，且外模与缸套预制件之间的空间与缸套预制件共同形成了缸套部位，缸套预制件的内径为锥形，且锥度为0.2~3°，缸套固定柱的外径为锥形，并安装在缸套预制件内，紧密配合。有益效果是将缸套预制件内径由垂直改进为锥形，同时将缸套固定柱改进为同样锥度，缸套预制件通过机械手自动安装在缸套固定柱的外部，实现零间隙配合，将铝皮夹杂等缺陷隔离，改善了铸件的内部质量，提高了产品的综合合格率，解决了缸孔倒角裂纹的难题，降低成本，提高工作效率。

Description

一种用于发动机气缸壳体缸套部位压铸成型的装置
技术领域
本发明涉及一种用于发动机气缸壳体缸套部位压铸成型的装置，属于金属铸造技术领域。
背景技术
压铸是一种将熔融状态或半熔融状态的金属浇入压铸机的压室，在高压力的作用下，以极高的速度充填在压铸模（压铸型）的型腔内，并在高压下使熔融或半熔融的金属冷却凝固成型而获得铸件的高效益、高效率的精密铸造方法。高压和高速是压铸时液态或半液态金属充填成型过程的两大特点，也是压铸与其他铸造方法最根本的区别所在。
压铸发动机缸体时，采用2800T压铸机进行压铸生产，生产流程包括自动浇注、自动喷涂、自动装缸套、自动取件和自动监控系统。自动装缸套时，如图1、图2和图3所示，压铸铝合金发动机气缸壳体模具上的缸套压铸件1的垂直内壁与缸套固定柱2之间的配合间隙较大，致使铝液窜入间隙中形成铝皮并包覆在缸套固定柱上；在下一模压铸生产中，缸套固定柱上包覆的铝皮就会被带入铸件内部。再加工缸孔倒角铝合金部分时，刀具将铸件的表面致密层破坏，导致铝皮夹杂暴露出来，出现缸孔倒角裂纹，会将缸孔之间相互贯通，形成窜气泄漏通道。因铝皮夹杂的暴露导致出现裂纹现象，经过金相分析发现，该裂纹为铝皮夹杂与基体未完全结合而导致的，在受到外力（如切削力）情况下，垂直于基体与异物结合面方向断开；所以也称为缸孔倒角裂纹问题。最终导致铸件的内部质量不合格，废品率高达20%，成本高。此外，铝液窜入缸套预制件1的垂直内壁与缸套固定柱2之间，会造成堵塞，工作效率低。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于发动机气缸壳体缸套部位压铸成型的装置，能够改善铸件的内部质量，提高产品的合格率，降低成本，提高工作效率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于发动机气缸壳体缸套部位压铸成型的装置，包括缸套预制件、缸套固定柱以及外模，外模围绕缸套预制件，且外模与缸套预制件之间的空间与缸套预制件共同形成了缸套部位，缸套预制件的内径为锥形，且锥度为0.2~3°，缸套固定柱的外径为锥形，并安装在缸套预制件内，紧密配合。
缸套预制件的内径锥度为0.5°，缸套固定柱的外径与缸套预制件内径紧密配合。
本发明的有益效果是：将缸套预制件内径由垂直改进为锥形，同时将缸套固定柱改进为同样锥度，缸套预制件通过机械手自动安装在缸套固定柱的外部，直至缸套预制件不能再相对缸套固定柱向上移动，缸套预制件和缸套固定柱之间实现零间隙配合，相比原垂直缸套预制件和与之配合的缸套固定柱，采用此种内径锥形缸套预制件和外径锥度缸套固定柱，可预防铝液窜入间隙中形成铝皮并包覆在缸套固定柱上的情况发生，进而防止在下一模压铸生产中，缸套固定柱上有包覆的铝皮被带入铸件内部，将铝皮夹杂等缺陷隔离，改善了铸件的内部质量，提高了产品的综合合格率，解决了缸孔倒角裂纹的难题；产品合格率高了，间接的降低成本；同时没有铝液窜入缸套预制件与缸套固定柱之间，不会造成堵塞，提高了工作效率。
附图说明
图1是发动机压铸铝合金气缸壳体的原始缸套预制件；
图2是发动机压铸铝合金气缸壳体的原始模具缸套固定柱；
图3是发动机压铸铝合金气缸壳体的原始缸套预制件与缸套固定柱配合间隙示意图；
图4是本发明的内径锥度缸套预制件；
图5是本发明的模具缸套固定柱；
图6是本发明缸套预制件与缸套固定柱的配合间隙示意图。
图中：1、缸套预制件，2、缸套固定柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图4、图5和图6所示，本发明包括缸套预制件1、缸套固定柱2以及外模，外模围绕缸套预制件1，且外模与缸套预制件1之间的空间与缸套预制件1共同形成了缸套部位，缸套预制件1的内径为锥形，且锥度为0.2~3°，缸套固定柱2的外径为锥形，并安装在缸套预制件1内，紧密配合。
将缸套预制件1内径加工为锥度，对配合缸套预制件1的缸套固定柱2也实施更改，其中缸套固定柱2外径角度尺寸与缸套预制件1内径角度完全相一致。缸套预制件1如图4所示；然后通过机械手将缸套预制件1自动安装在缸套固定柱2外部（如图6所示），直至缸套预制件1不能再相对缸套固定柱2向上移动，缸套预制件1和缸套固定柱2之间可实现零间隙配合，加上外模，压铸成型时，铝液将缸套预制件1包覆其中，使缸套预制件1成型于铸件内部。同时缸套预制件1和缸套固定柱2之间的零间隙配合，可防止铝液窜入间隙中，避免铝液在间隙中形成铝皮并包覆在缸套固定柱上的情况发生，进而将铝皮夹杂等缺陷隔离。
实施例1：
将缸套预制件1内径锥度加工为0.2°，与其配合的缸套固定柱2的外径角度尺寸也加工为0.2°，通过机械手将缸套预制件1自动安装在缸套固定柱2外部（如图6所示），直至缸套预制件1不能再相对缸套固定柱2向上移动，缸套预制件1和缸套固定柱2之间可实现零间隙配合，配合外模，压铸成型时，铝液将缸套预制件1包覆其中，使缸套预制件1成型于铸件内部。此时，缸套预制件1和缸套固定柱2之间零间隙配合虽不是很理想，但可一定程度上的防止铝液窜入间隙中，减少铝液在间隙中形成铝皮并包覆在缸套固定柱上的情况发生，进而将铝皮夹杂等缺陷隔离。
当缸套预制件1内径锥度小于0.2°时，锥度越小，缸套预制件1和缸套固定柱2的配合间隙紧密程度就越差，相当于没有效果，无法预防铝液窜入间隙中形成铝皮并包覆在缸套固定柱上的情况发生。
实施例2：
将缸套预制件1内径锥度加工为3°，与其配合的缸套固定柱2的外径角度尺寸也加工为3°，通过机械手将缸套预制件1自动安装在缸套固定柱2外部（如图6所示），直至缸套预制件1不能再相对缸套固定柱2向上移动，缸套预制件1和缸套固定柱2之间可实现零间隙配合，配合外模，压铸成型时，铝液将缸套预制件1包覆其中，使缸套预制件1成型于铸件内部。此时，缸套预制件1和缸套固定柱2之间的零间隙配合效果很好，能成功的防止铝液窜入间隙中，避免铝液在间隙中形成铝皮并包覆在缸套固定柱上的情况发生，进而将铝皮夹杂等缺陷隔离。
理论上锥度越大，缸套预制件1和缸套固定柱2的配合间隙紧密程度就越好。但当缸套预制件1内径锥度大于3°时，缸套预制件1的重量增加，且锥度工艺加工成本增加，所以锥度过大会导致缸套预制件1的采购成本增加。而且压铸的产品为气缸壳体毛坯，客户会对锥度缸套精加工为内径垂直，因此增加了客户的刀具损耗率与加工成本。
实施例3：
将缸套预制件1内径锥度加工为0.5°，与其配合的缸套固定柱2的外径角度尺寸也加工为0.5°，通过机械手将缸套预制件1自动安装在缸套固定柱2外部（如图6所示），直至缸套预制件1不能再相对缸套固定柱2向上移动，缸套预制件1和缸套固定柱2之间可实现零间隙配合，配合外模，压铸成型时，铝液将缸套预制件1包覆其中，使缸套预制件1成型于铸件内部。此时，在保证原材料成本与加工成本控制到最低的程度下，实现缸套预制件1和缸套固定柱2之间零间隙的最佳配合效果，能防止铝液窜入间隙中，避免铝液在间隙中形成铝皮并包覆在缸套固定柱上的情况发生，进而将铝皮夹杂等缺陷隔离，是一最佳选择。

Claims (2)

1.一种用于发动机气缸壳体缸套部位压铸成型的装置，包括缸套预制件（1）、缸套固定柱（2）以及外模，外模围绕缸套预制件（1），且外模与缸套预制件（1）之间的空间与缸套预制件（1）共同形成了缸套部位，其特征在于,所述的缸套预制件（1）的内径为锥形，且锥度为0.2~3°，缸套固定柱（2）的外径为锥形，并安装在缸套预制件（1）内，紧密配合。
2.根据权利要求1所述的一种用于发动机气缸壳体缸套部位压铸成型的装置，其特征在于，所述的缸套预制件（1）的内径锥度为0.5°，缸套固定柱（2）的外径与缸套预制件（1）内径紧密配合。
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