CN108788020A - 一种内冷油道盐芯的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内冷油道盐芯的制作方法，制作步骤为：S1外皮制作；S2盐芯的制作；S3盐芯外皮封装；S4焊接封闭；S5打孔固定；S6清除杂质；本发明与现有技术相比，克服了常规可溶性盐芯的强度和表面质量不能满足挤压铸造工艺比压大的缺点，采用本发明制作的盐芯完全可以承受挤压铸造100MPa‑170MPa的比压，挤压铸造形成的活塞冷却油腔表面光滑，制作工序简单，而且成本也低。

Description

一种内冷油道盐芯的制作方法

技术领域

本发明涉及铝合金活塞铸造盐芯的制作方法的技术领域，更具体的说是涉及一种内冷油道盐芯的制作方法。

背景技术

目前，现在绝大部分高速柴油机和全部的汽油机活塞都采用整体的铝合金材质，为了提高活塞的使用性能，兼顾活塞的强度、重量、耐磨、高温性能和成本，通常在活塞第一环槽部位镶高镍奥氏体环座，在顶部厚大部位普遍采用可溶性盐芯技术，制造冷却油腔对活塞头部进行冷却，国内大功率发动机活塞仍采用传统的重力铸造工艺，活塞顶部的冷却油腔一般采用可溶性盐芯成型；挤压铸造成型法是将处于液态或半固态的熔体在压力作用下充满整个型腔、凝固和结晶的工艺，其特点是在零件成型或凝固过程中持续加压，晶粒破碎再结晶，获得细小致密的组织和较高的力学性能；活塞燃烧室喉口及第一环槽采用铝基纤维复合材料增强，活塞总体重量减轻，提高燃烧室喉口的耐热性及抗裂性能，这种复合材料活塞必须采用先进的挤压铸造方式生产。

但是，在中国专利201310663936.8公开的一种盐芯制作方法，其工艺比较复杂，由于内冷油道截面较小，在灌入熔盐时会出现浇不足现象，在融化盐的过程中消耗巨大的能源。

因此，由于常规可溶性盐芯的强度及表面质量难以承受挤压铸造工艺的比压，提供一种抗高压、工艺简单、成本低的新型盐芯制作方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种内冷油道盐芯的制作方法，通过六步法提供了一种抗高压、工艺简单、成本低的新型盐芯制作方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种内冷油道盐芯的制作方法，其特征在于，制作方法包括以下步骤：

S1、压制盐芯外皮：根据成品盐芯的成品外形展开尺寸下料，在冲床上冲出盐芯小端及侧面形状；

S2、盐芯的制作：按照常规盐芯配比，其比例分别为：75％-85％水溶性金属盐，10％-15％的高铝矾土，5％-10％的水玻璃，用压力机压制盐芯坯料并去除飞边毛刺；

S3、盐芯封装：将所述盐芯坯料放入所述盐芯外皮中，或直接将盐芯原料放入所述盐芯外皮中压实，用冲床对盐芯大端的外皮进行弯边封闭，盐芯内侧与外侧外皮搭接；

S4、盐芯外皮焊接：将所述盐芯外皮搭接部位焊接形成一个整体；

S5、打孔固定：根据模具支撑杆位置，在盐芯上打定位孔，用以固定盐芯与模具的相对位置；

S6、清除杂质：去除飞边、毛刺及氧化皮获得盐芯成品。

优选的，固定盐芯与模具相对位置的打定位孔位置是根据模具支撑杆位置确定的，定位孔的位置分布有两处。

优选的，所述盐芯外皮材料为金属材质，能够克服高压；考虑盐芯外皮太薄在冲压过程中容易出现撕裂，不容易焊接，太厚对产品的重量影响大，其采用其厚度范围为0.5mm-1mm。

优选的，所述盐芯坯料为重力浇铸铝活塞用盐芯。

优选的，所述盐芯外皮放入压制好的所述盐芯坯料或者在盐芯外皮中放入配比好的盐芯原料，在盐芯外皮中直接压制。

优选的，所述盐芯大端封装内侧与外侧搭接适合距离为1mm-4mm，搭接距离并非越短越好，其短了之后不容易焊接，并且出现搭接不好的几率会加大。

优选的，所述盐芯外皮搭接采用焊接方式，进行固定，优选氩弧焊，氩弧焊质量好，效率高，变形小。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种内冷油道盐芯制作方法，通过对盐芯外皮和盐芯坯料的处理加工，克服了常规盐芯的强度和表面质量不能满足挤压铸造工艺比压高的缺点，采用此种盐芯完全可以承受100MPa-170MPa的比压，并且形成的内冷油道表面光滑；而且，本发明制造工序简单，制造成本低。

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本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的内冷油道盐芯制作方法流程框图；

图2附图为本发明提供的盐芯外皮示意图；

图3附图为本发明提供的盐芯坯料示意图；

图4附图为本发明提供的盐芯成品剖示图；

图5附图为本发明提供的盐芯成品俯视图。

在图3中：

1为盐芯小端，2为盐芯大端。

在图5中：

3为定位孔。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明实施例公开了一种内冷油道盐芯制作方法，步骤包括：S1压制盐芯外皮；S2盐芯的制作；S3盐芯封装；S4盐芯外皮焊接；S5打孔固定；S6清除杂质；采用本发明制作方法工序简单，成本低。

参见附图1所示为本发明一种内冷油道盐芯制作流程框图；附图2至附图4所示，分别为本发明的盐芯外皮、盐芯坯料以及盐芯成品的剖视图和俯视图。

为了进一步优化上述技术方案，盐芯外皮材料为金属材质，其采用厚度范围为0.5mm-1mm。

为了进一步优化上述技术方案，盐芯坯料为重力浇铸铝活塞用盐芯。

为了进一步优化上述技术方案，盐芯外皮放入压制好的盐芯坯料或者在盐芯外皮中放入配比好的盐芯原料，在盐芯外皮中直接压制。

为了进一步优化上述技术方案，盐芯大端2封装内侧与外侧搭接适合距离为1mm-4mm。

为了进一步优化上述技术方案，固定盐芯与模具相对位置的打定位孔3位置是根据模具支撑杆位置确定的，定位孔3的位置分布有两处。

为了进一步优化上述技术方案，盐芯外皮搭接采用焊接方式，进行固定，优选氩弧焊。

以下结合附图实施例对本发明做进一步说明。

实施例一

在挤压铸造工艺比压为100MPa条件下，本发明的一种内冷油道盐芯制作方法步骤如下：

S1、压制盐芯外皮：根据油道表面展开图形下圆环形材料，在冲床模具上进行冲压，冲出盐芯小端形状及内外侧形状，形成盐芯外皮，外皮厚度优选0.5mm；

S2、盐芯的制作：按照常规盐芯配比，其比例分别为：85％水溶性金属盐，10％的高铝矾土，5％的水玻璃，用压力机压制盐芯坯料并去除飞边毛刺；

S3、盐芯封装：将盐芯坯料放入盐芯外皮压实，在压力机上将盐芯大端外皮部分弯边封闭，内侧与外侧搭接，搭接长度优选1mm；

S4、盐芯外皮焊接：通过焊接搭接部分使盐芯外皮缝补为一个整体，此处焊接方式优选氩弧焊；

S5、打孔固定：根据模具支撑杆位置，在盐芯上打定位孔，用以固定盐芯与模具的相对位置；

S6、清除杂质：去除飞边、毛刺及氧化皮获得盐芯成品。

实施例二

在挤压铸造工艺比压为120MPa条件下，本发明的一种内冷油道盐芯制作方法步骤如下：

S1、压制盐芯外皮：根据油道表面展开图形下圆环形材料，在冲床模具上进行冲压，冲出盐芯小端形状及内外侧形状，形成盐芯外皮，外皮厚度优选0.8mm；

S2、盐芯的制作：按照常规盐芯配比，其比例分别为：80％水溶性金属盐，12％的高铝矾土，8％的水玻璃，用压力机压制盐芯坯料并去除飞边毛刺；

S3、盐芯封装：直接将配比好的盐芯原料放入盐芯外皮后压实，在压力机上将盐芯大端外皮部分弯边封闭，内侧与外侧搭接，搭接长度优选2mm；

S4、盐芯外皮焊接：通过焊接搭接部分使盐芯外皮缝补为一个整体，此处焊接方式优选氩弧焊；

S5、打孔固定：根据模具支撑杆位置，在盐芯上打定位孔，用以固定盐芯与模具的相对位置；

S6、清除杂质：去除飞边、毛刺及氧化皮获得盐芯成品。

实施例三

在挤压铸造工艺比压为170MPa条件下，本发明的一种内冷油道盐芯制作方法步骤如下：

S1、压制盐芯外皮：根据油道表面展开图形下圆环形材料，在冲床模具上进行冲压，冲出盐芯小端形状及内外侧形状，形成盐芯外皮，外皮厚度优选1mm；

S2、盐芯的制作：按照常规盐芯配比，其比例分别为：75％水溶性金属盐，15％的高铝矾土，10％的水玻璃，用压力机压制盐芯坯料并去除飞边毛刺；

S3、盐芯封装：直接将配比好的盐芯原料放入盐芯外皮后压实，在压力机上将盐芯大端外皮部分弯边封闭，内侧与外侧搭接，搭接长度优选4mm；

S4、盐芯外皮焊接：通过焊接搭接部分使盐芯外皮缝补为一个整体，此处焊接方式优选氩弧焊；

S5、打孔固定：根据模具支撑杆位置，在盐芯上打定位孔，用以固定盐芯与模具的相对位置；

S6、清除杂质：去除飞边、毛刺及氧化皮获得盐芯成品。

本实施例中所得到的盐芯成品，内冷油道表面光滑，克服了常规盐芯的强度和表面质量不能满足挤压铸造工艺比压高的缺点，而且，此种盐芯能够承受的比压范围为100MPa-170MPa；从制备工艺来说，制造工序简单，制造成本低，极具市场推广价值。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种内冷油道盐芯的制作方法，其特征在于，制作方法包括以下步骤：

S1、压制盐芯外皮：根据成品盐芯的成品外形展开尺寸下料，在冲床上冲出盐芯小端(1)及侧面形状；

S2、盐芯的制作：按照常规盐芯配比，比例分别为：75％-85％水溶性金属盐，10％-15％的高铝矾土，5％-10％的水玻璃，用压力机压制盐芯坯料并去除飞边毛刺；

S3、盐芯封装：将所述盐芯坯料放入所述盐芯外皮中，或直接将盐芯原料放入所述盐芯外皮中压实，用冲床对盐芯大端(2)的外皮进行弯边封闭，盐芯内侧与外侧外皮搭接；

S4、盐芯外皮焊接：将所述盐芯外皮搭接部位焊接形成一个整体；

S5、打孔固定：根据模具支撑杆位置，在盐芯上打定位孔(3)，固定盐芯与模具的相对位置；

S6、清除杂质：去除飞边、毛刺及氧化皮获得盐芯成品。

2.根据权利要求1所述的一种内冷油道盐芯的制作方法，其特征在于，所述盐芯外皮材料为金属材质，厚度为0.5mm-1mm。

3.根据权利要求1所述的一种内冷油道盐芯的制作方法，其特征在于，所述盐芯坯料为重力浇铸铝活塞用盐芯。

4.根据权利要求1所述的一种内冷油道盐芯的制作方法，其特征在于，所述盐芯外皮放入压制好的所述盐芯坯料。

5.根据权利要求1所述的一种内冷油道盐芯的制作方法，其特征在于，所述盐芯外皮中放入配比好的盐芯原料，在所述盐芯外皮中直接压制。

6.根据权利要求1所述的一种内冷油道盐芯的制作方法，其特征在于，所述盐芯大端(2)封装时，盐芯内侧与外侧搭接距离为1mm-4mm。

7.根据权利要求1所述的一种内冷油道盐芯的制作方法，其特征在于，所述盐芯外皮搭接采用焊接方式。