[發明專利]雙金屬缸套的模具結構及其制作工藝

有效

• 申請號: 201410207751.0
• 申請日: 2014-05-17
• 公開（公告）號: CN103978188A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 張佑鋒
• 申請（專利權）人: 張佑鋒
• 主分類號: B22D19/08
• 分類號: B22D19/08;B22D27/04;C25D9/12
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 冷錦超;吳立

技術領域

本發明涉及一種發動機用缸套的生產模具及其制作工藝，特別是涉及一種雙金屬缸套的模具結構及其制作工藝。

背景技術

目前汽柴油發動機缸套均采用合金鋼或球墨鑄鐵材料，存在重量重，尤其對大功率發動機，抗熱燒蝕性差，隔熱效果差，熱變形大，耐磨性差，使用壽命短。

發明內容

本發明為解決了上述問題，提供一種使發動機缸套抗熱燒蝕性良好，隔熱效果良好，耐磨性高，使用壽命長的雙金屬缸套的模具結構及其制作工藝。

本發明的一種雙金屬缸套的模具結構，包括模具本體、上壓模、內芯和下頂出模，所述模具本體、上壓模和下頂出模均為中空結構，所述上壓模設置在所述模具本體的上方，所述內芯和下頂出模均設置在所述模具本體內部且所述內芯位于所述下頂出模的上方，所述模具本體、內芯和下頂出模之間形成模腔，所述下頂出模和上壓模的內孔直徑與內芯外徑相對應，所述下頂出模和上壓模的外徑與模腔相對應且下頂出模和上壓模均可沿模腔作上下運動，所述內芯內部設置有內感應圈，所述模具本體外部設置有外感應圈。

所述模具本體設置在油壓機臺面上。

本發明的雙金屬缸套的模具結構的制作工藝，按照如下步驟完成：

一、先將超強硬鋁合金管放入模腔中；

二、再將熔化了的高硅鋁合金液澆注到模腔中，澆注的同時內感應圈和外感應圈共同工作，所述內感應圈用于熔化超強硬鋁合金管，所述外感應圈用于保持高硅鋁合金液的熱壓溫度，所述超強硬鋁合金管在感應快速加熱和高硅鋁合金液的溫度共同作用下，迅速熔化，上壓模開始給熔融狀態的液體加壓、保壓，保壓時，所述內感應圈和外感應圈同時斷電停止工作，并通過冷卻循環水對工件和模具本體同時冷卻；?

三、工件冷卻凝固成形后，上壓模抬起，下頂出模上行將工件頂出模具本體外，形成外圈由高硅鋁合金、內孔由超強硬鋁合金構成的雙金屬缸套毛坯。

上述步驟三完成后對雙金屬缸套毛坯進行機械加工，內孔超強硬鋁合金層保留0.2~0.3mm，再對內孔進行晶瓷化處理制成成品。

所述晶瓷化處理工藝為：

①用金屬清洗劑清洗工件，去掉油污；

②清洗好的工件安裝電極后放入晶瓷化液中，在工件上加上陰極電極，陰極電極由石墨制造，呈圓柱筒狀結構，徑向四周均勻分布多個過液孔，底部均勻分布多個過液孔，陰極電極外徑略小于工件內孔直徑，陰極電極置于工件內孔中，晶瓷化液從陰極電極過液孔內循環流動；

③晶瓷化液工作溫度為25℃~40℃；

④電源電壓為36V?、電流為80A、交變頻率為1000Hz；

⑤電極接通工作30分鐘后取出，烘干；

⑥拋光工件內孔。

上述晶瓷化液配方按照如下重量配比：EDTA??6%、SPBS??3%、Na₂SiO₃??10%、V₄O₅??2%、MoS₂??2%、NbO₂??2%、TiO₃??4%，其余為水。

所述晶瓷化液的使用量為每公斤工件為1.8-2.2公斤晶瓷化液。

與現有技術相比本發明的有益效果：

1．大功率大尺寸發動機缸套由黑色金屬改為鋁合金晶瓷缸套重量比鋼制缸套減輕1/2。

2．晶瓷缸套內孔表層硬度可達HV1200，深度可達0.15mm，經過試驗，其耐磨度是鋼制缸套3倍，發動機缸套壽命延長3倍，由于晶瓷化工藝處理溫度全部在40℃以下，因此加工后的薄壁缸套在晶瓷化處理時幾乎無任何變形，尺寸可控制精度在0.002mm以內。