CN210359145U - 一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，箱体的底部设置有底板，气缸设置在底板的下方，气缸与支承板传动连接，支承板上设置有两个以上的安装孔，环模镶嵌在支承板的安装孔内，环模的外侧设置有用于定位环模的夹紧单元，环模的内部设置有下部与底板连接的内圆挡块，环模面板设置在箱体的顶部，环模面板的中部设置有浇道，砂箱设置在环模面板的上部；这种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，改良了传统的活塞环铸件的脱模形式，不需要设置拔模斜度，可以实现无损脱模，即保证了活塞环毛坯短筒体铸件的生产质量，还大大降低了成品的报废率，具有良好的推广应用空间。

Description

一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具

技术领域

本实用新型属于内燃机活塞环制造技术领域，尤其涉及一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具。

背景技术

活塞环在内燃机生产应用中，具有重要的价值和意义，对活塞环的加工生产要求也十分的严格。现行的内燃机合金铸铁活塞环大多以单体单片砂型铸造或单体双片砂型铸造的方法，铸造出品率均不高，一般为25-40%左右，导致铸造成本高、效率低，实现短筒体多片铸造一直以来是活塞环企业寻求突破的目标，而短筒体铸造有个核心技术必须得以突破方能实现，环模必须极小的斜度或无斜度，这样切割后的活塞环毛坯尺寸才尽可能极小的差异或无差异。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提出一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，通过下脱模模具造型实现了砂型制作过程中无斜度拔模的效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，包括箱体、气缸、支承板、环模、环模面板、砂箱，所述箱体的底部设置有底板，所述气缸设置在底板的下方，所述气缸与所述支承板传动连接，所述支承板上设置有两个以上的安装孔，所述环模镶嵌在所述支承板的安装孔内，所述环模的外侧设置有用于定位环模的夹紧单元，所述环模的内部设置有下部与所述底板连接的内圆挡块，所述环模面板设置在所述箱体的顶部，所述环模面板的中部设置有浇道，所述砂箱设置在所述环模面板的上部。

作为优选地，所述底板上开设有气缸孔，气缸孔的内壁上设有气缸套，所述气缸的输出端与活塞杆的一端连接，活塞杆的另一端穿过底板上的气缸孔与所述支承板连接。

作为优选地，所述安装孔以环形阵列的方式分布在所述支承板上，所述安装孔的数量为3-16个。

作为优选地，所述夹紧单元包括微变形条、连接部和锁紧螺钉，微变形条设置成与环模外形对应的轮廓，两根微变形条通过连接部连接，连接部上连接有调节微变形条角度的锁紧螺钉。

作为优选地，所述环模的外形设置成所需加工的活塞环毛坯短筒体形状。

作为优选地，所述内圆挡块的上部与所述环模面板上表面的高度一致，所述环模面板与所述底板通过螺栓连接，螺栓连接处设置有紧砂堆。

作为优选地，所述砂箱内用于装填细砂，所述砂箱与造型机连接。

作为优选地，所述浇道的一端与所述环模所占空间导通连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在箱体内预设与所述铸造活塞环毛坯外形一致的环模，由气缸驱动支承板和环模从环模面板上部顶出，再将细砂填充到砂箱内压紧震实，然后通过气缸驱动支承板和环模从环模面板下部退出，从而制作成空心部分与所述铸造活塞环毛坯形状一致的砂型，最后通过浇道向砂型的空心部分浇铸合金铸铁，最后冷却成型为活塞环毛坯短筒体铸件，出去外部的砂型即可实现脱模；这种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具通过下脱模的方式，改良了传统的活塞环铸件的脱模形式，不需要设置拔模斜度，可以实现无损脱模，即保证了活塞环毛坯短筒体铸件的生产质量，还大大降低了成品的报废率，具有良好的推广应用空间。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具的结构示意图。

图2为本实用新型提出的一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的俯视图。

附图中，1：箱体， 2：气缸， 3：环模， 4：支承板， 5：环模面板， 6：砂箱， 7：浇道，8：底板， 9：气缸套， 10：活塞杆， 11：安装孔， 12：微变形条， 13：连接部， 14：锁紧螺钉，15：内圆挡块， 16：紧砂堆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如附图1-2所示，一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，包括箱体1、气缸2、支承板4、环模3、环模面板5、砂箱6，所述箱体1的底部设置有底板8，所述气缸2设置在底板8的下方，所述气缸2与所述支承板传动连接，所述支承板4上设置有两个以上的安装孔11，所述环模3镶嵌在所述支承板4的安装孔11内，所述环模3的外侧设置有用于定位环模3的夹紧单元，所述环模3的内部设置有下部与所述底板8连接的内圆挡块15，所述环模面板5设置在所述箱体1的顶部，所述环模面板5的中部设置有浇道7，所述砂箱6设置在所述环模面板5的上部。

所述底板8上开设有气缸2孔，气缸2孔的内壁上设有气缸套9，所述气缸2的输出端与活塞杆10的一端连接，活塞杆10的另一端穿过底板8上的气缸2孔与所述支承板连接，通过气缸2驱动环模3和支承板运动，从而实现合模和脱模的工作；所述安装孔11以环形阵列的方式分布在所述支承板上，环形阵列排布有利于浇铸时的结构成型，所述安装孔11的数量为3-16个，能够同时浇铸多个活塞环短筒体。

所述夹紧单元包括微变形条12、连接部13和锁紧螺钉14，微变形条12设置成与环模3外形对应的轮廓，两根微变形条12通过连接部13连接，连接部13上连接有调节微变形条12角度的锁紧螺钉14。通过锁紧螺钉14紧固的方式，使得微变形条12产生微变形保证微变形条12从侧面将环模3以抱紧的方式固定。

所述环模3的外形设置成所需加工的活塞环毛坯短筒体形状，不同的环模面板5搭配设置相应安装孔11的支承板，即可方便的制备各种不同尺寸型号的活塞环短筒体，形式更加灵活；所述内圆挡块15的上部与所述环模面板5上表面的高度一致，所述环模面板5与所述底板8通过螺栓连接，螺栓连接处设置有紧砂堆16，通过紧砂堆16使环模内圆部位的砂在震压过程中得到紧实。

所述砂箱6内用于装填细砂，装好环模3后，在砂箱6内装填细砂，然后再通过造型机将细砂压紧并震实，取出环模3后，细砂的空心处即为所需铸造的活塞环毛坯件形状；所述浇道7的一端与所述环模3所占空间导通连接，所述浇道7的另一端穿过箱体1底部与外部浇铸设备连接，将环模3取出后，通过外部浇铸设备从浇道7向环模3所占空间内注入合金铸铁，最后通过下脱模的方式，制造无拔模斜度的活塞环毛坯件。

该模具集成于一个圆形箱体1内，箱体1下部布置有一气缸2，气缸2活塞杆10与支承板4连接，支承板4上阵列布置有与环模3外形一致的多个安装孔，每个安装孔外侧通过线切割切出有微变形条，环模3镶嵌于支承板的安装孔内，通过锁紧螺钉紧固使微变形条产生微变形而实现环模3的固定。气缸2动作时，环模3随支承板4上下运动，箱体1顶部设置有环模面板5，环模面板5上同样阵列布置有与环模3外形大小一致的孔，供环模3从面板的孔中上下伸缩。该方法制作的模具，可将环模3制作成无拔模斜度而同样实现脱模。

工作时，将模具箱体1安置于造形机上，将砂箱6置于环模面板5上，启动气缸2使活塞杆10上升推动支承板4上升，环模3随支承板4上升从环模面板5中伸出，之后将细砂布于面板的砂箱6内，再启动造型机将型砂震实并压实，然后气缸2反向动作，环模3向下退回至箱体1内实现脱模，这样与环模3形状一致的砂模型腔就制作成了，将该砂型连同型砂筐从造型机上移至浇铸车上，一般每车叠放10-14箱一起浇铸。

本方法一改传统活塞环铸造制作砂型时采取上拔模方式为下脱模形式，使环模3可制作成无拔模斜度而实现脱模，使铸出的筒体毛坯经切片后无大小片问题；环模3与支承板4之间的连接通过侧面螺钉锁紧使微变形条12产生微变形而实现紧固，方便环模3轴向高度装配时微调；环模3伸出环模面板5的高度可通过调节高度调节垫圈实现10-35mm可调；采用该方法使铸件工艺出品率达60-70%，大大提升铸造效率。

采用该方法制作好铸件的砂型后，铸造熔炼适量加入添加剂，浇铸时采用随流孕育技术，使筒体铸件全高度金相组织一致，石墨形态呈A+B+少量D、E型，硬度均匀，典型硬度值HRB97-104，切成多片后坯料硬度差不超过4个HRB单位，同片环硬度差不超过3个HRB单位，弹性模量平均达110Gpa，抗弯强度大于550Mpa。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，包括箱体、气缸、支承板、环模、环模面板、砂箱，其特征在于，所述箱体的底部设置有底板，所述气缸设置在底板的下方，所述气缸与所述支承板传动连接，所述支承板上设置有两个以上的安装孔，所述环模镶嵌在所述支承板的安装孔内，所述环模的外侧设置有用于定位环模的夹紧单元，所述环模的内部设置有下部与所述底板连接的内圆挡块，所述环模面板设置在所述箱体的顶部，所述环模面板的中部设置有浇道，所述砂箱设置在所述环模面板的上部。

2.根据权利要求1所述的一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，其特征在于，所述底板上开设有气缸孔，气缸孔的内壁上设有气缸套，所述气缸的输出端与活塞杆的一端连接，活塞杆的另一端穿过底板上的气缸孔与所述支承板连接。

3.根据权利要求1所述的一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，其特征在于，所述安装孔以环形阵列的方式分布在所述支承板上，所述安装孔的数量为3-16个。

4.根据权利要求1所述的一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，其特征在于，所述夹紧单元包括微变形条、连接部和锁紧螺钉，微变形条设置成与环模外形对应的轮廓，两根微变形条通过连接部连接，连接部上连接有调节微变形条角度的锁紧螺钉。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，其特征在于，所述环模的外形设置成所需加工的活塞环毛坯短筒体形状。

6.根据权利要求5所述的一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，其特征在于，所述内圆挡块的上部与所述环模面板上表面的高度一致，所述环模面板与所述底板通过螺栓连接，螺栓连接处设置有紧砂堆。

7.根据权利要求6所述的一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，其特征在于，所述砂箱内用于装填细砂，所述砂箱与造型机连接。

8.根据权利要求7所述的一种合金铸铁活塞环毛坯短筒体铸造的模具，其特征在于，所述浇道的一端与所述环模所占空间导通连接。

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