CN104889343A - 一种活塞浇铸模支撑及活塞浇铸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞浇铸模支撑，包括杆体、杆体支撑结构和支撑固定板，杆体固定于杆体支撑结构内，杆体支撑结构嵌套在支撑固定板内，杆体支撑结构内部设置有与大气相通的气体通道。与现有技术相比，本发明解决了现有技术中活塞浇铸模支撑无法排除盐芯散发的气体，从而造成铸件气泡缺陷的问题。在此基础上，本发明还提供了一种活塞浇铸方法。

Description

一种活塞浇铸模支撑及活塞浇铸方法

技术领域

本发明涉及模具零件技术领域，更具体地说，涉及一种活塞浇铸模的支撑部件和活塞浇铸方法。

背景技术

活塞是发动机中最重要的零部件，发动机输出功率的不断提高直接带来了发动机活塞热负荷和机械负荷的提高，活塞头部的散热问题成为了制约活塞可靠性的关键。在活塞头部设置内冷油道对其进行强制冷却是常用的方法。

可溶性盐芯法是铸造内冷却油道活塞的主要方法，该技术利用可溶性盐类经过挤压、车削、烧结和钻孔加工后，形成具有特定形状和足够强度，表面光滑的盐芯，盐芯具有比铝合金高的熔点。带内冷油道的铝合金活塞在浇铸毛坯时，需要先将形成内冷油道的盐芯安装在模具支撑上，然后铝液浇入模具型腔中，包裹盐芯。待铝液凝固后，通过高压水枪冲洗包裹在铸件毛坯内的盐芯，从而形成活塞的内冷油道。

盐芯本体具有吸湿多孔的特点，在使用时容易吸收并存储水汽，吸收水汽的盐芯在后续浇铸过程中，会从盐芯中逸出气体并停留在盐芯周围，如果不能有效地排除盐芯散发的气体，则气体会聚集在活塞毛坯的油道周围，从而产生气泡缺陷，导致活塞报废。

发明人在实现本发明时发现，现有的活塞浇铸模支撑固定盐芯装置时，活塞毛坯中产生油道气泡，导致活塞毛坯油道的质量不符合要求。附图1现有的活塞浇铸模剖视图。附图2是ZL201020601149.2所披露的“内冷油道活塞盐芯定位装置”的剖视图。从附图1和附图2都可以看出，现有的活塞浇铸模支撑都是采用支撑套中固定的盐芯定位杆对盐芯进行支撑和固定，该活塞浇铸模支撑的活塞毛坯存在油道气泡缺陷，导致活塞铸件报废。

发明内容

本发明提供一种新型的活塞浇铸模支撑，用于解决活塞铸件因内冷油道存在气泡缺陷而报废的问题。

本发明的技术方案如下：

一种活塞浇铸模支撑，包括杆体、杆体支撑结构和支撑固定板，所述杆体固定于杆体支撑结构内，杆体支撑结构嵌套在支撑固定板内，所述杆体支撑结构内部留有与大气相通的气体通道。

进一步地，杆体支撑结构包括杆体固定套、支撑套和支撑块，杆体固定在所述杆体固定套上端，杆体随杆体固定套插入支撑套中，杆体与支撑套之间存在间隙，所述支撑套和支撑块共同嵌套在支撑固定板内，且支撑块位于支撑套下方，支撑块中开有通孔，在支撑套内壁或杆体固定套外壁开有通气槽，也可以在支撑套内壁和杆体固定套外壁上都开通气槽，通气槽的一端和杆体与支撑套之间的间隙相连，另一端和支撑块中的通孔连接并与大气相连，杆体与支撑套之间的间隙、通气槽和支撑块中的通孔一同构成了所述的支撑结构内部的气体通道。

进一步地，当本发明尺寸发生变化，导致所述通孔与通气槽不能直接相连时，在支撑块的上端面继续开通气槽。也可以在支撑块上端面开一个与通气槽相连接的沉孔。

进一步地，所述通气槽的数量不少于一个，优选4个。

进一步地，所述杆体与杆体固定套可以制作成一个整体，也可以是可拆卸结构，优选杆体插入杆体固定套中并用螺钉固定。

进一步地，所述支撑套为台阶套。

进一步地，所述杆体为半径小于支撑套内径的钢钉或钢丝。

进一步地，为方便与抽气装置或压缩空气装置连接，在支撑块中开的通孔下端设有气管接口。

进一步地，所述支撑固定板为带安装耳的钢套。

本发明还提供了一种活塞浇铸方法，包括以下步骤：

将所述杆体插入盐芯盲孔，将所述盐芯安装在所述杆体的顶端；

所述气体通道下端通过气管与抽气设备相连；

模具合模； 

浇铸活塞，在浇铸活塞的过程中通过抽气设备从所述活塞浇铸模支撑中抽气，使活塞浇铸模支撑中维持真空。

进一步地，还包括以下步骤：

在模具合模之前，将所述气体通道下端通过气管与压缩空气装置相连；

在模具合模的过程中通过压缩空气装置向所述活塞浇铸模支撑中吹入压缩空气；

优选地，所述气管通过三通阀同时连接压缩空气装置和抽气装置。

与现有技术相比，本发明提供的活塞浇铸模支撑通过设置在支撑内部的与大气相通的气体通道，保证在浇铸模在连续浇铸时，支撑内部始终排气通畅，浇铸中盐芯散发的气体能够充分排出，有效避免了活塞铸件内冷油道的气泡缺陷，从而提升了活塞铸件的成品率。

本发明提供的活塞浇铸方法能够在浇铸时抽走盐芯散发的气体，进一步地，通过在模具合模的过程中吹入压缩空气，解决了盐芯掉落的盐粉影响排气的问题，简便易行，能够显著提升活塞铸件的成品率。

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，下面描述中的附图仅仅是为了更好地理解本发明，而不应该理解为对本发明的限制。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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是一种现有的活塞浇铸模支撑的剖视图

图2是另一种现有的活塞浇铸模支撑的剖视图

图3是本发明一种实施例的结构示意图

图4是本发明一种实施例的正视图

图5是本发明一种实施例的俯视图

图6是图5的A-A剖视图

图7是图6的B-B剖视图

图8是图6的C-C剖视图

在图3至图8中：

1杆体；2杆体支撑结构；3支撑固定板 

21支撑套；22杆体固定套；221通气槽；222螺钉；23支撑块；231通孔；232气管接口；233通气槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明所述的活塞浇铸模支撑包括杆体1、杆体支撑结构2和支撑固定板3，所述杆体1固定于杆体支撑结构2内，杆体支撑结构2嵌套在支撑固定板3内，所述杆体支撑结构2内部留有与大气相通的气体通道。使用时，杆体插入盐芯盲孔，盐芯安放在杆体上，盐芯受热逸出的气体能够通过支撑结构2内部的气体通道被抽气装置抽走。

图3展示了本发明一种优选的实施方式的结构示意图，图4是该实施方式的正视图，图5是该实施方式的俯视图。本发明包括杆体1、杆体支撑结构2和支撑固定板3，支撑固定板3中嵌套有杆体支撑结构2，杆体支撑结构2用于固定杆体1。杆体支撑结构2包括支撑套21、杆体固定套22和支撑块23。杆体1固定在杆体固定套22内部。

如图3、图6和图7所示，杆体1随杆体固定套22插入支撑套21内，杆体与支撑套之间留有通气间隙，支撑套21与杆体固定套22之间开有连接杆体和支撑套之间所述间隙的通气槽221，通气槽221既可以开在支撑套21内壁，也可以开在杆体支撑套22外壁。当支撑套21内径较小，通气槽加工困难时，优选在杆体固定套22外壁开通气槽，通气槽221的数量不少于一个，优选4个。

如图6和图8所示，杆体固定套22下端插入支撑块23，支撑块23内部开有通孔231，通孔231上端与通气槽221相互连通。 

当本发明尺寸发生改变，支撑块23内的通孔231半径太小，因而不能和通气槽221直接相连时，可以在支撑块的上端面继续开通气槽233，也可以在 支撑块上端面开一个沉孔，使通气槽中的气体先进入通气槽233或者沉孔，然后再进入支撑块通孔231。

通过前面的描述可知，杆体1与支撑套21之间的间隙、支撑套21和杆体固定套22之间的通气槽221、支撑块内的通孔231三者相互连通，共同组成了浇铸模支撑内部的气体通道。气体的运动路径为：气体从支撑套21顶端进入设置在支撑套21与杆体固定套22的缝隙中，流经支撑套21和杆体固定套22之间的通气槽221，最后从支撑块的通孔231抽出。

为了方便将气体抽走，支撑块的通孔下端设置有气管接口232。气管接口232通过气管和抽气装置连接，浇铸过程中通过抽气装置抽气。

在本实施例中，杆体1和杆体固定套22可以设计成一个整体，但考虑到杆体1在使用时会磨损，是消耗品，使用中需经常更换，为了方便杆体的更换和安装，杆体1和杆体固定套22之间优选为可拆卸结构，杆体插入杆体固定套之后，通过螺钉222拧紧在支撑套21中。

优选地，为便于加工制作，杆体1可以使用常见的耐高温材料制作，比如钢钉或钢丝，钢钉或钢丝的半径小于支撑套21，方便形成杆体1与支撑套21之间供空气流通的间隙。

本发明还提供一种活塞浇铸方法，该方法使用到本发明所提供的活塞浇铸支撑，包括以下步骤：

杆体1顶端插入盐芯盲孔，将盐芯固定在支撑套21顶端，然后将本发明的下端气管接口232通过气管与抽气装置的抽气通道连接，打开抽气装置，即可使支撑内部为真空状态，浇注时盐芯散发出的气体通过气压差从支撑内部气体通道充分排出。

由于盐芯还具有易碎的特点，当盐芯安装在杆体1上时，盐芯上容易脱落一些盐粉，脱落的盐粉容易掉入杆体1与支撑套21的气体通道内，导致支撑排气通道堵塞。本方法还包括以下步骤:在模具合模的过程中，吹入一段时间的压缩空气，压缩空气可以将掉入支撑内气体通道中的盐粉吹走，确保支撑内部排气通道畅通。

为了方便操作，提高效率，气管中间设置有三通阀，气管通过三通阀同时连接压缩空气装置和抽气装置，工作过程中，可以通过三通阀进行吹气和抽气步骤的切换。

以上所述仅仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下所做出的无须创造性劳动的改进都视为本申请保的保护范围。

Claims (13)

1.一种活塞浇铸模支撑，其特征在于：包括杆体(1)、杆体支撑结构(2)和支撑固定板(3)，所述杆体(1)固定于杆体支撑结构(2)内，杆体支撑结构(2)嵌套在支撑固定板(3)内，所述杆体支撑结构(2)内部留有与大气相通的气体通道。

2.根据权利要求1所述的活塞浇铸模支撑，其特征在于：所述杆体支撑结构(2)包括支撑套(21)、杆体固定套(22)和支撑块(23)，杆体(1)固定在所述杆体固定套(22)上端，杆体(1)随杆体固定套(22)插入支撑套(21)内，杆体(1)与支撑套(21)之间存在间隙，所述支撑套(21)和支撑块(23)共同嵌套在支撑固定板(3)内，且支撑块(23)位于支撑套(21)下方，所述支撑块(23)中开有通孔(231)，所述支撑套(21)内壁和/或杆体固定套(22)外壁开有不少于一个的通气槽(221)，所述通气槽(221)的一端与杆体(1)和支撑套(21)之间的间隙连通，另一端与所述支撑块(23)中的通孔(231)连通，所述气体通道由所述杆体(1)与支撑套(21)之间的间隙和通气槽(221)以及支撑块中的通孔(231)共同组成。

3.根据权利要求2所述的活塞浇铸模支撑，其特征在于：所述通孔(231)与通气槽(221)之间通过支撑块(23)的上端面的不少于一个的通气槽(233)连通。

4.根据权利要求2所述的活塞浇铸模支撑,其特征在于：所述通孔(231)与通气槽(221)之间通过开在支撑块(23)的上端面的沉孔连通。

5.根据权利要求2所述的活塞浇铸模支撑，其特征在于：所述杆体(1)和杆体固定套(22)为一个整体。

6.根据权利要求2所述的活塞浇铸模支撑，其特征在于：所述杆体(1)与杆体固定套(22)的固定方式为螺钉(222)固定。

7.根据权利要求2所述的活塞浇铸模支撑，其特征在于：所述支撑套(21)为台阶套。

8.根据权利要求2所述的活塞浇铸模支撑，其特征在于：所述杆体(1)为钢钉或钢丝，所述钢钉或钢丝的直径小于支撑套(21)内径，形成杆体(1)与支撑套(21)之间的所述间隙。

9.根据权利要求2～8任意一项所述的活塞浇铸模支撑，其特征在于：所述通孔(231)下端设有气管接口(232)。

10.根据权利要求1～8任意一项所述的活塞浇铸模支撑，其特征在于：所述支撑固定板(3)为带安装耳的钢套。

11.一种活塞浇铸方法，该方法用于权利要求1～10任意一项所公开的活塞浇铸模支撑，其特征在于：包括以下步骤：

将所述杆体(1)插入盐芯盲孔以使得所述盐芯安装到所述杆体(1)的顶端；

所述气体通道下端通过气管与抽气设备相连；

模具合模；

浇铸活塞，在浇铸活塞的过程中通过抽气设备从所述活塞浇铸模支撑中抽气，使所述活塞浇铸模支撑维持真空状态。

12.根据权利要求11所述的活塞浇铸方法，其特征在于还包括以下步骤：

在模具合模之前将所述气体通道下端通过气管与压缩空气装置相连；

在模具合模的过程中通过压缩空气装置向所述活塞浇铸模支撑中吹入压缩空气。

13.根据权利要求12所述的活塞浇铸方法，其特征在于：所述气管通过三通阀同时连接所述压缩空气装置和所述抽气装置。