CN103658545B - 一种横梁式盐芯压制模具及其制造盐芯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种横梁式盐芯压制模具，包括上压模、下压模外圈、下压模内圈和活块，下压模内圈外壁的顶端设有第一凹槽；下压模外圈内壁的顶端设有与第一凹槽配合的第二凹槽；第一凹槽与第二凹槽形成第一环形凹槽，上压模底面设有与第一环形凹槽开口对应的第二环形凹槽，其与第一环形凹槽相连通，且第二环形凹槽与第一环形凹槽对接后形成盐芯模腔I，盐芯模腔I型腔体积比为1：(1+0.7)，下压模内圈中心处设有第三凹槽，上压模底面设有与第三凹槽对应的压块，且第三凹槽与压块对接后形成盐芯模腔II，盐芯模腔II的型腔体积比为1：(1+0.8)，第三凹槽周围嵌有与下压模内圈相对运动的活块，本发明还提供了一种盐芯压制模具制造盐芯的方法。

Description

一种横梁式盐芯压制模具及其制造盐芯的方法

技术领域

本发明涉及一种铝活塞用盐芯压制模具及其盐芯的制作工艺，尤其是一种横梁式盐芯压制模具及其制造盐芯的方法。

背景技术

随着人们对环境问题重视程度的不断提升，对内燃机性能的要求也在不断提高：功率大、油耗低、噪音小、排放低等，而活塞作为内燃机一个重要的核心部件，其性能的优劣尤为重要。为了降低活塞头部温度，提高活塞高温往复工作条件下的可靠性，部分高功率、大缸径活塞拟采用连杆顶部喷油式结构内冷通道，以使机油能够在活塞的往复工作中，增加活塞顶部的冷却面积、增加进油量，提高冷却效率。然而，这种横梁式结构内冷盐芯结构比较复杂，利用传统的制作工艺根本无法进行生产。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种横梁式盐芯模具及其制造盐芯的方法，它具有结构简单、可靠性高、制作工艺简便等优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种横梁式盐芯压制模具，包括上压模、下压模外圈、下压模内圈和活块，下压模内圈的外壁的顶端上设有沿其轴线方向延伸的第一凹槽；下压模外圈的内壁的顶端上设有与所述第一凹槽相配合的第二凹槽；所述第一凹槽与第二凹槽形成第一环形凹槽，所述上压模的底面上设有与所述第一环形凹槽开口相对应的第二环形凹槽，其与所述第一环形凹槽相连通，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I，所述盐芯模腔I型腔体积比为1：(1+0.7)，下压模内圈中心处设有第三凹槽，所述上压模的底面上设有与第三凹槽对应的压块，且第三凹槽与所述压块对接后形成盐芯模腔II，所述盐芯模腔II的型腔体积比为1：(1+0.8)，所述第三凹槽周围嵌有与下压模内圈相对运动的活块。

所述活块的数目为2个，且沿下压模内圈的轴线对称分布，在盐芯不易成型的横梁部位处，在模具设计上采用了活块结构，在盐芯出模时，活块和盐芯一块被顶出，压力释放后再将活块取下，成功解决了这种类型的异型盐芯因密度不均而造成的出模后断裂的问题。

所述下压模内圈设有与活块对应的经过镜面抛光处理的活块移动面，以保证活块能够顺利随盐芯被顶出，且在压力作用下活块不向上移动。

所述活块移动面与铅垂线所在平面的夹角为10°。

所述下压模内圈和所述上压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。

利用上述横梁式盐芯压制模具，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，该盐芯为横梁式形状。

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）压制盐芯整体毛坯；

①模具安装到位，将下压模外圈和下压模内圈调整好位置，保证分模线平齐；

②在第一环形凹槽和第三凹槽中加入盐粉，然后用刮板将上表面刮平；

③上压模往下压，加压压力为13～15MPa，保压时间3S；

④然后上压模向上运行，到位后，下压模内圈和活块将盐芯毛坯顶出；

⑤下压模内圈向下运行，用卸料圈将盐芯毛坯和活块一并取下；

⑥然后再将活块在盐芯毛坯上取下；

2）对盐芯毛坯进行280℃烘烤，保温1小时；

3）对盐芯毛坯进行去毛刺处理；

4）对盐芯进行钻孔、铣平台处理；

5）对盐芯进行烧结，加热到670～700℃，保温2小时；

6）放在80～100℃保温箱中待用。

所述盐粉为50～120目。

优选地，按照重量比，盐粉中包括89.5%的盐料、10%的陶瓷粉和0.5%的树脂粘结剂。

本发明的有益效果为：

1模具设计采用变比例型腔结构，即在盐芯易成型部位采用1：(1+0.7)的型腔体积比，而在盐芯比较薄弱易断部位采用1：(1+0.8)的型腔体积比，在压制时增加了盐芯易断部位的强度，减小了盐芯压制废品率。

2加盐量用模具型腔体积自动定量，无需称量，能够实现盐芯压制一次成型，省去了成型刀加工工序，压制压力为13～15MPa，能精确保证盐芯高度，降低了能源消耗。

3在盐芯不易成型难以出模的横梁部位处，在模具设计上采用了活块结构，活块移动面采用镜面抛光处理，以保证活块能够顺利随盐芯被顶出，且在压力作用下活块不向上移动，在盐芯出模时，活块和盐芯一块被顶出，压力释放后再将活块取下，成功解决了这种类型的异型盐芯因密度不均而造成的出模后断裂的问题。

4为了提高盐芯的整体强度和表面光洁度，我们在盐料中按重量比添加了10%的陶瓷添加剂和0.5%的树脂粘结剂。

附图说明

图1为本发明提供的带有活块结构的盐芯模具装配剖面图。

图2为本发明实施例提供的一种横梁式盐芯结构示意图；其中，1.上压模，2.下压模内圈，3.下压模外圈，4.活块a，5.活块b，6.定位销，7.活块移动面，8.横梁式盐芯，9.盐芯模腔I，10.盐芯模腔II。

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细描述。

一种横梁式盐芯压制模具，如图1所示，包括上压模1、下压模外圈3、下压模内圈2和活块，下压模内圈2的外壁的顶端上设有沿其轴线方向延伸的第一凹槽；下压模外圈3的内壁的顶端上设有与所述第一凹槽相配合的第二凹槽；所述第一凹槽与第二凹槽形成第一环形凹槽，所述上压模1的底面上设有与所述第一环形凹槽开口相对应的第二环形凹槽，其与所述第一环形凹槽相连通，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I9，所述盐芯模腔I9型腔体积比为1：(1+0.7)，下压模内圈2中心处设有第三凹槽，所述上压模1的底面上设有与第三凹槽对应的压块，且第三凹槽与所述压块对接后形成盐芯模腔II10，所述盐芯模腔II10的型腔体积比为1：(1+0.8)，所述第三凹槽周围嵌有与下压模内圈2相对运动的活块。

所述活块的数目为2个，分别为活块a4和活块b5，且沿下压模内圈2的轴线对称分布，在盐芯不易成型的横梁部位处，在模具设计上采用了活块结构，在盐芯出模时，活块a4、活块b5和盐芯一块被顶出，压力释放后再将活块a4和活块b5取下，成功解决了这种类型的异型盐芯因密度不均而造成的出模后断裂的问题。

所述下压模内圈2设有与活块对应的经过镜面抛光处理的活块移动面7，以保证活块能够顺利随盐芯被顶出，且在压力作用下活块不向上移动。

所述活块移动面7与铅垂线所在平面的夹角为10°。

所述下压模内圈2和所述上压模1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。

本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横梁式盐芯8，如图2所示，该盐芯为横梁式形状。

本发明提供的盐芯压制模具制造盐芯的方法，包括以下步骤：

1）将重量比89.5%盐料、10%的陶瓷粉、0.5%的树脂粘结剂，在混盐机内混合10分钟；

2）压制盐芯整体毛坯；

①模具安装到位，将下压模外圈3和下压模内圈2调整好位置，保证分模线平齐；

②在第一环形凹槽和第三凹槽中加入盐粉，然后用刮板将上表面刮平；

③上压模1往下压，加压压力为13～15MPa，保压时间3S；

④然后上压模1向上运行，到位后，下压模内圈2和活块a4、活块b5将盐芯毛坯顶出；

⑤下压模内圈2向下运行，用卸料圈将盐芯毛坯和活块a4、活块b5一并取下；

⑥然后再将活块a4、活块b5在盐芯毛坯上取下；

3）对盐芯毛坯进行280℃烘烤，保温1小时，去除盐芯中的水分；

4）对盐芯毛坯进行去毛刺处理；

5）对盐芯进行钻孔、铣平台处理；

6）对盐芯进行烧结，加热到670～700℃，保温2小时；

7）放在80～100℃保温箱中待用。

所述盐粉为50～120目。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种横梁式盐芯压制模具，其特征是，包括上压模、下压模外圈、下压模内圈和活块，下压模内圈的外壁的顶端上设有沿其轴线方向延伸的第一凹槽；下压模外圈的内壁的顶端上设有与所述第一凹槽相配合的第二凹槽；所述第一凹槽与第二凹槽形成第一环形凹槽，所述上压模的底面上设有与所述第一环形凹槽开口相对应的第二环形凹槽，其与所述第一环形凹槽相连通，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I，所述盐芯模腔I型腔体积比为1：(1+0.7)，下压模内圈中心处设有第三凹槽，所述上压模的底面上设有与第三凹槽对应的压块，且第三凹槽与所述压块对接后形成盐芯模腔II，所述盐芯模腔II的型腔体积比为1：(1+0.8)，所述第三凹槽周围嵌有与下压模内圈相对运动的活块。

2.如权利要求1所述的一种横梁式盐芯压制模具，其特征是，所述活块的数目为2个，且沿下压模内圈的轴线对称分布。

3.如权利要求1所述的一种横梁式盐芯压制模具，其特征是，所述下压模内圈设有与活块对应的经过镜面抛光处理的活块移动面。

4.如权利要求3所述的一种横梁式盐芯压制模具，其特征是，所述活块移动面与铅垂线所在平面的夹角为10°。

5.如权利要求1所述的一种横梁式盐芯压制模具，其特征是，所述下压模内圈和所述上压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。

6.一种盐芯压制模具制造盐芯的方法，其特征是，包括以下步骤：

1）压制盐芯整体毛坯；

①模具安装到位，将下压模外圈和下压模内圈调整好位置，保证分模线平齐；

②在第一环形凹槽和第三凹槽中加入盐粉，然后用刮板将上表面刮平；

③上压模往下压，加压压力为13～15MPa，保压时间3S；

④然后上压模向上运行，到位后，下压模内圈和活块将盐芯毛坯顶出；

⑤下压模内圈向下运行，用卸料圈将盐芯毛坯和活块一并取下；

⑥然后再将活块在盐芯毛坯上取下；

2）对盐芯毛坯进行280℃烘烤，保温1小时；

3）对盐芯毛坯进行去毛刺处理；

4）对盐芯进行钻孔、铣平台处理；

5）对盐芯进行烧结，加热到670～700℃，保温2小时；

6）放在80～100℃保温箱中待用。

7.如权利要求6所述的一种盐芯压制模具制造盐芯的方法，其特征是，所述盐粉为50～120目。

8.如权利要求6所述的一种盐芯压制模具制造盐芯的方法，其特征是，按照重量比，盐粉中为89.5%的盐料、10%的陶瓷粉和0.5%的树脂粘结剂。