一種比例型腔設計的鹽芯壓制模具的製作方法

2023-09-22 19:02:20

專利名稱：一種比例型腔設計的鹽芯壓制模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鹽芯壓制模具，尤其涉及一種鋁活塞用水溶性鹽芯的比例型 腔設計的鹽芯壓制模具。
背景技術：
隨著柴油機強化程度的提高，活塞所承擔的熱負荷與機械負荷大幅度增加。為保 證活塞頭部具有足夠的強度和降低其熱負荷，必須在活塞頂部靠近第一、二道環槽附近用 水溶性型芯製造出內冷油道，對活塞進行強制冷卻。採用內冷油道結構可以降低活塞頂部 及環槽部位的溫度，使活塞各部位的溫度控制在合理的限值內，保證了活塞及活塞環的工 作可靠性。水溶性型芯一般是指以水溶性鹽為基體製作的鹽芯，其特點是遇水溶解，便於脫 芯。鋁活塞鑄造過程多採用氯化鈉壓製鹽芯並鑄入活塞毛坯形成內冷油道。由於活塞內冷油道的形狀和尺寸具有相對的一致性和可比性，壓製鹽芯的模具分 型方式大多趨向一致，一般按小端R弧中心圓周分型，見圖1所示。由於選用的壓制設備不 同，模具與設備的聯結定位方式可能有所不同。模具設計的關鍵在於如何確定模具型腔的 大小，模具型腔包括模具中鹽芯毛坯成形部分的模腔體積和壓制行程的模腔體積。目前，鹽 芯壓制模具的型腔設計是一種富餘設計，模具投入使用前通過試驗驗證所需鬆散氯化鈉鹽 料的重量、壓制壓力和對應鹽芯毛坯尺寸的關係，生產時每壓制一件鹽芯毛坯前，用電子秤 精確測量所需鹽料重量，然後將鹽料加入模具型腔中，並手工方式用工具將鹽料均勻分布， 然後按照試驗時的壓力壓製鹽芯。這種模具使用前要進行試驗以獲得工藝數據，使用中操 作較複雜，壓制的鹽芯毛坯質量受模具型腔中鹽料是否均勻的影響而有較大波動。
發明內容本實用新型目的就是為了解決述現有技術的不足，提供了一種比例型腔設計的鹽 芯壓制模具，滿足了各種鹽芯毛坯壓制模具的標準化設計。同時，採用這種壓制模具，使用 一定範圍粒度的氯化鈉原料，採用較寬範圍的單位面積壓制壓力，即可獲得緻密的鹽芯毛 坯，並能保證鹽芯毛坯有一定的加工量。本實用新型的目的是採用下述技術方案實現的一種比例型腔設計的鹽芯壓制模具，它包括上壓模和下壓模外圈、下壓模內圈。下 壓模外圈和下壓模內圈組成的型腔包括鹽芯毛坯成形部分的模腔和壓制行程的模腔。所述成形部分的模腔體積根據鹽芯成型尺寸要求計算得出，所述壓制行程模腔的 體積按成形部分模腔體積的80%設計，壓制時採用125 160MPa的單位壓力壓製鹽芯毛 坯，其內在質量最優，此時在該壓力範圍內壓制的鹽芯的密度穩定在1. 96g/cm3 1. 98g/ cm3左右。所述的125 160MPa的單位壓力為壓力機施加在鹽芯毛坯豎直投影面積上的單 位壓力。採用本實用新型製作的鹽芯壓制模具使用前不需試驗所需鬆散氯化鈉鹽料的重量、壓制壓力等工藝數據，使用時配合適當加鹽機構(如加鹽盒等)，將鹽料加入模腔中後， 然後沿模具上平面颳走多餘的鹽料，在壓製鹽芯時不需要每次稱量鹽料的重量，而是用模 腔體積決定了鬆散的鹽料的加入重量，同時由於鬆散鹽料充滿模具型腔，達到了均勻分布， 不需通過人工將鹽料進行均勻處理，然後按規定壓力壓制即可壓製出合格的鹽芯毛坯。採 用本實用新型製作的鹽芯壓制模具生產效率和設備利用率提高了 2 3倍，因此具有很高 的推廣應用價值，並經推廣驗證，作為設計規範成功用於各種鹽芯產品的批量生產，效果良 好。

圖1是本實用新型剖面結構簡圖；其中1.上壓模，2.下壓模外圈，3.下壓模內圈。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖1中，下壓模外圈2為固定部分，一般與壓力機工作檯連接，下壓模內圈3與壓 力機頂出機構連接，上壓模1與壓力機主壓力缸帶動的滑臺連接。下壓模外圈2和下壓模 內圈3沿下端R弧中心圓周分型，兩者共同組成模具型腔，包括鹽芯毛坯成形部分的模腔和 壓制行程的模腔。hi高度的型腔為成形部分的模腔體積，是壓制好後的鹽芯毛坯的體積； h2高度的型腔為壓制行程模腔的體積，是壓制時上壓模1進入下壓模部分的模腔體積。成 形部分的模腔體積根據鹽芯成型尺寸要求計算得出，壓制行程的模腔體積按成形部分的模 腔體積的80%設計。
權利要求一種比例型腔設計的鹽芯壓制模具，它包括上壓模、下壓模外圈和下壓模內圈，其特徵在於所述下壓模外圈和下壓模內圈組成的模具型腔包括成比例關係的鹽芯毛坯成形部分的模腔和壓制行程的模腔。
2.根據權利要求1所述的比例型腔設計的鹽芯壓制模具，其特徵在於所述的壓制行 程模腔的體積為成形部分模腔體積的80%。
專利摘要本實用新型涉及一種比例型腔設計的鹽芯壓制模具，它包括上壓模、下壓模外圈和下壓模內圈，所述下壓模外圈和下壓模內圈組成的模具型腔包括成比例關係的鹽芯毛坯成形部分的模腔和壓制行程的模腔。它可滿足各種鹽芯毛坯壓制模具的標準化設計，採用該種比例型腔設計的鹽芯壓制模具，壓製鹽芯毛坯時單位壓制壓力採用同一規範，即可獲得緻密的鹽芯毛坯。在壓製鹽芯時不需要每次稱量鹽料的重量，而是用模腔體積決定了鬆散的鹽料的加入重量，不需人工將加入模具型腔的鹽料進行均勻處理，向模具型腔中加入鹽料後按規定壓力壓制即可壓製出合格的鹽芯毛坯。生產效率和設備利用率提高了2～3倍，因此具有很高的推廣應用價值。
文檔編號B22C9/10GK201677001SQ201020144350
公開日2010年12月22日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者姜新友, 宋亮, 張屹林, 牟俊東, 閆汝輝, 高學瑞 申請人:山東濱州渤海活塞股份有限公司