[發明專利]一種發動機的活塞鑄件鑄型及活塞鑄件的鑄造方法

無效

• 申請號: 201110359182.8
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102407317A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 趙平;趙曉邦
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: B22D18/04
• 分類號: B22D18/04
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李世喆

技術領域

本發明涉及鑄造領域，具體涉及一種發動機的活塞鑄件鑄型及活塞鑄件的鑄造方法。

背景技術

汽車發動機的鋁合金活塞是發動機的核心零件之一，但隨著汽車工業的發展，活塞的形狀越來越復雜，給活塞鑄件的鑄型設計與實施造成很大的困難。在設計形狀復雜的汽車發動機鋁合金活塞鑄型時，通常需要用多塊金屬材質的分塊芯組合成型芯，采用傳統的重力鑄造法鑄造，這種鑄造方法由于需要設置直澆道與冒口，工藝出品率不高，造成成本居高不下。

發明內容

本發明提供了一種用于發動機的活塞鑄件鑄型。

此外，本發明還提供了一種使用上述鑄型的發動機的活塞鑄件鑄造方法。

使用該鑄型與鑄造方法配合能夠顯著提高工藝出品率。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的，一種用于前述的發動機的活塞鑄件鑄造方法的鑄型，包括金屬型外型、銷孔芯、金屬芯體和砂芯，其中金屬芯體上設有一個凸出端，砂芯包裹在金屬芯體的凸出端并與金屬芯體一起形成組合芯，組合芯從金屬型外型的頂部伸入，金屬芯體在上，砂芯在下，銷孔芯的個數為兩個，分別從金屬型外型的兩側伸入并與砂芯接觸，金屬型外型的底部設有澆口；由金屬型外型、組合芯和銷孔芯共同圍成的空間為型腔。

進一步地，前述的鑄型中，所述金屬芯體的凸出端橫向尺寸小于活塞鑄件止口尺寸，砂芯的厚度不小于6mm。

進一步地，前述的鑄型中，步驟1中的組合芯采用熱芯盒射砂法制作；

進一步地，前述的鑄型中，熱芯盒射砂法中熱芯盒的工作溫度為250～350℃；優選為250～320℃。

進一步地，前述的鑄型中，砂芯采用覆膜砂為型砂。

本發明還提供了一種使用前述鑄型的發動機活塞鑄件鑄造方法，包括如下步驟：

步驟1：向合金液施壓，使合金液通過升液管上升到澆口處；

步驟2：進行充型；

步驟3：進行結晶；

步驟4：撤去壓力，開模。

進一步地，前述的發動機的活塞鑄件鑄造方法中，步驟2中的升液壓力為0.02～0.025MPa，升液速率為50～80mm/s。

進一步地，前述的發動機的活塞鑄件鑄造方法中，步驟3中的充型壓力為0.03～0.06MPa，充型時間為10～15s。

進一步地，前述的發動機的活塞鑄件鑄造方法中，步驟4中的結晶壓力為0.04～0.08MPa，結晶保壓時間為15～35s。

進一步地，前述的發動機的活塞鑄件鑄造方法中，步驟2中的合金液為鋁合金金屬液，溫度為690～720℃。

本發明充分發揮低壓鑄造可自下而上地利用升液管進行補縮的特性，不在鑄型上設置直澆道與冒口，鑄件的工藝出品率達到82～88％，熔煉成本因此可以大幅度地降低。

此外，本發明所提供的發動機的活塞鑄件鑄型及活塞鑄件的鑄造方法還具有下列技術效果：

(1)采用金屬芯體和砂芯兩部分構成組合芯，降低抽芯難度，減少抽芯時間；

(2)砂芯部分采用覆膜砂為原料，具有較高的尺寸精度和表面光潔度，能夠滿足活塞鑄件的要求；

(3)金屬芯體的凸出端尺寸在不造成抽芯困難的情況下做的盡可能大，以減少砂芯部分的重量，節約成本；

(4)組合芯制作與活塞鑄件鑄造都使用了已經成熟的生產方法，可以實現機械化、自動化生產，生產效率高；

(5)充分利用了低壓鑄造方法的優點，鋁合金活塞鑄件組織致密、尺寸精度及表面光潔度均有很大提高，生產效率和產品合格率也相應提高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例的鑄型主視剖面圖；

圖2為本發明實施例的鑄型側視剖面圖；

圖3為本發明實施例的鑄造方法流程圖。

附圖標記：1-金屬型外型，2-銷孔芯，3-金屬芯體，4-砂芯，5-型腔，6-澆口，7-凸出端。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明的技術方案進行清楚、完整的描述，基于本發明中的具體實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本發明所保護的范圍。