鋁活塞毛坯鑄造機用高剛性框架床身的製作方法
2023-05-27 18:48:01 4
本發明屬於鋁活塞毛坯鑄造設備領域，涉及一種鋁活塞毛坯鑄造機用高剛性框架床身。
背景技術：
高強高壓鋁活塞是指在活塞頭部燃燒室部位放入預製件，在壓力作用下使高溫液態鋁液擠入到預製件中形成，使活塞燃燒室頭部得到增強。該活塞爆發壓力能達到23MPa，能很好的滿足各大汽車公司、發動機廠高爆發壓力和升功率發動機的要求。
高強高壓鋁活塞鑄造機是生產高強高壓鋁活塞毛坯的專用鑄造設備，有別於傳統的重力鑄造鋁活塞鑄造機。傳統重力鑄造機液壓系統設計工作壓力低，為7MPa，且油缸缸徑小，最大的為125mm，設備床身剛性低。高強高壓鋁活塞鑄造機液壓系統設計最高工作壓力為21MPa，工作壓力為14MPa，同時油缸缸徑偏大，外模、頂模油缸缸徑增大到了160mm。
以外模油缸為例，單個外模油缸合模力比傳統重力鑄造機外模油缸合模力增大了19558kgf,傳統的油缸支架結構不能滿足這麼大力的衝擊。
傳統鋁活塞鑄造工具機身採用如圖1結構，油缸支架2、大滑臺7固定在工作檯1上。外模油缸3固定在油缸支架2上，外模滑臺5在大滑臺7上滑動，外模油缸3通過油缸連接杆4與外模滑臺5連接在一起，模具固定在外模滑臺上。因合模力較小（合模力為8590kgf），圖中採用油缸支架2連接方式就可滿足使用條件。
技術實現要素：
本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種鋁活塞毛坯鑄造機用高剛性框架床身，滿足高強高壓鋁活塞毛坯鑄造機高壓、高合模力的特點。
本發明是通過如下技術方案實現的：
本發明的鋁活塞毛坯鑄造機用高剛性框架床身，其特徵在於：包括框架床身，以及安裝在框架床身上的外模開合裝置和頂模開合裝置，外模開合裝置橫向驅動外模開合，頂模開合裝置豎向驅動頂模開合；外模開合裝置包括對稱固定在框架床身左右兩側的兩個外模油缸，每個外模油缸連接一半外模，外模油缸帶動左右兩半外模水平運動進行對合或分離；頂模開合裝置包括固定在框架床身頂部的頂模油缸，頂模油缸下端連接頂模，頂模油缸帶動頂模上下運動從而與外模上端分離或對合。
外模開合裝置還包括固定在框架床身底部上側的大滑臺，外模油缸依次經連接杆、外模滑臺後連接外模，外模滑臺沿大滑臺運行從而帶動左右兩半外模開合。
頂模開合裝置還包括固定在框架床身頂部的導向套、沿導向套上下滑動的矩形導向框架，矩形導向框架下端通過拉杆與頂模固定，矩形導向框架還與頂模油缸連接杆相固定。
頂模開合裝置中，矩形導向框架包括相互連接固定在一起的導向杆、上連接板和下連接板。
床身框架是由框架前立板、框架後立板將框架底板組件、框架頂板組件、框架左側板組件、框架右側板組件夾在內部並且焊接在一起構成，框架底板組件、框架頂板組件、框架左側板組件、框架右側板組件都是分別由若干個加強平板和加強立板焊接而成的箱式結構。
本發明的有益效果是，針對高強高壓鋁活塞毛坯鑄造機高壓、高合模力的特點，創新性的提出一種能保證高強高壓鋁活塞鑄造生產的高剛性框架床身，且床身焊接完後經過拋丸、退火去除焊接應力，粗加工後退火去除加工應力，更好的達到使用要求。
本發明設計前經過有限元分析，發現頂板變形最大量為0.5mm，經過優化改進將頂部加強筋板薄弱位置進行了加固，經過實際生產驗證，頂部變形微乎其微，達到了生產使用效果。
附圖說明
圖1是傳統鋁活塞鑄造工具機身結構圖。
1、工作檯，2、油缸支架，3、外模油缸，4、油缸連接杆，5、外模滑臺，6、模具（外模）,7、大滑臺。
圖2是本發明高剛性框架床身在高強高壓鋁活塞自動鑄造機中的位置示意圖。
圖3是本發明鋁活塞鑄造機高剛性框架床身的結構圖。
其中，8、外模油缸，9、外模油缸連接杆，10、外模滑臺，11、外模，12、頂模，13、頂模拉杆，14、導向杆下連接板，15、頂模油缸連接杆，16、導向杆，17、導向套，18、導向杆上連接板，19、頂模油缸，20、框架床身，21、框架前後立板，22、框架底板，23、框架側板加強立板一，24、框架側板加強立板二，25、框架側板加強平板一，26、框架側板加強立板三，27、框架側板加強立板四，28、框架側板加強立板五，29、框架側板加強平板二，30、框架側板加強立板六，31、框架頂板，32、框架側板加強立板七，33、框架側板加強平板三，34、框架側板,35大滑臺，36矩形導向框架，37框架後立板，38框架底板組件，39框架左側板組件，40框架右側板組件，41框架頂板組件。
具體實施方式
附圖為本發明的一種具體實施例。
本發明的鋁活塞毛坯鑄造機用高剛性框架床身，包括框架床身20，以及安裝在框架床身上的外模開合裝置和頂模開合裝置，外模開合裝置橫向驅動外模開合，頂模開合裝置豎向驅動頂模開合；外模開合裝置包括對稱固定在框架床身左右兩側的兩個外模油缸8，每個外模油缸連接一半外模11，外模油缸帶動左右兩半外模水平運動進行對合或分離；頂模開合裝置包括固定在框架床身頂部的頂模油缸19，頂模油缸下端連接頂模12，頂模油缸帶動頂模上下運動從而與外模上端分離或對合。
外模開合裝置還包括固定在框架床身底部上側的大滑臺35，外模油缸8依次經連接杆9、外模滑臺10後連接外模11，外模滑臺沿大滑臺運行從而帶動左右兩半外模開合。
頂模開合裝置還包括固定在框架床身頂部的導向套17、沿導向套上下滑動的矩形導向框架36，矩形導向框架下端通過拉杆13與頂模12固定，矩形導向框架還與頂模油缸連接杆15相固定。
頂模開合裝置中，矩形導向框架包括相互連接固定在一起的導向杆16、上連接板18和下連接板14。
床身框架是由框架前立板21、框架後立板37將框架底板組件38、框架頂板組件41、框架左側板組件39、框架右側板組件40夾在內部並且焊接在一起構成，框架底板組件、框架頂板組件、框架左側板組件、框架右側板組件都是分別由若干個加強平板和加強立板焊接而成的箱式結構。
該高剛性框架床身採用多個箱式封閉結構、全部焊接的形式，能承受設備高合模力的使用要求。
高剛性框架床身在設備中裝配關係如圖2所示，包括外模裝配結構、頂模裝配結構。外模裝配結構包括外模油缸8、外模油缸連接杆9、外模滑臺10、外模11。外模油缸8通過外模油缸連接杆9、外模滑臺10與兩外模11連接在一起，帶動外模11做水平往復開合模動作，該油缸缸徑為∮160mm，系統壓力14MPa，每個油缸產生的推力為28148.7kgf；頂模裝配結構包括頂模12、頂模拉杆13、導向杆下連接板14、頂模油缸連接杆15、導向杆16、導向套17、導向杆上連接板18、頂模油缸19，頂模油缸19通過由導向杆下連接板14、導向杆16、導向套17、導向杆上連接板18組成的導向機構以及頂模油缸連接杆15、頂模拉杆13與頂模連接在一起，推動頂模做上下往復開合模動作，該油缸缸徑為∮160mm，調整壓力10MPa，產生的推力為20106.19kgf。
高剛性框架床身結構如圖3所示，該床身由框架前後立板21、框架底板組件、框架頂板組件、框架側板組件等部分焊接而成。框架側板組件由框架側板34與框架側板加強立板一23、框架側板加強立板二24、框架側板加強平板一25、框架側板加強立板三26、框架側板加強立板四27、框架側板加強立板五28、框架側板加強平板二29、框架側板加強立板六30等件組焊呈現10個小的箱式結構。框架頂板組件由框架頂板31與框架頂板加強平板一、框架頂板加強平板二、框架頂板加強平板三、框架側板加強立板一、框架側板加強立板二等件組焊呈現7個小的箱式結構。框架底板組件由框架底板22與框架底板加強立板一、框架底板加強立板二、框架底板加強立板三、框架底板加強立板四、框架底板加強平板一、框架底板加強平板二等件組焊呈現6個小的箱式結構。