[發(fā)明專利]帶內(nèi)冷油腔和復(fù)合材料的活塞的鑄造模具及鑄造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011418774.8
• 申請日: 2020-12-06
• 公開（公告）號: CN112570692B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱鴻磊;徐英;洪曉露;陳大輝;張將;劉永強;侯林沖;彭銀江;崔崇亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器科學(xué)研究院寧波分院
• 主分類號: B22D27/09
• 分類號: B22D27/09;B22D27/04;B22D29/04;B22C9/24
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi);袁翊朦

1.一種生產(chǎn)帶內(nèi)冷油腔和復(fù)合材料的活塞的鑄造模具，其特征在于：包括

料筒(3)，具有上下貫通的第一容納腔，該第一容納腔用于容納合金熔體；

內(nèi)模(9)，位于料筒(3)上方，具有與第一容納腔連通且上下貫通的第二容納腔，該第二容納腔用于容納被擠壓的合金熔體；

上模(1)，其底部伸入內(nèi)模(9)的第二容納腔內(nèi)，上模(1)對內(nèi)冷油腔預(yù)制件(5)進行上下限位；以及

下模(2)，位于上模(1)的下方且能在料筒(3)的第一容納腔和內(nèi)模(9)的第二容納腔內(nèi)上下移動；

還包括用于放置到下模(2)上的復(fù)合材料預(yù)制件(4)和設(shè)置在復(fù)合材料預(yù)制件(4)上的內(nèi)冷油腔預(yù)制件(5)，所述復(fù)合材料預(yù)制件(4)和內(nèi)冷油腔預(yù)制件(5)中的其中一個具有定位槽，復(fù)合材料預(yù)制件(4)和內(nèi)冷油腔預(yù)制件(5)中的另一個具有能伸入定位槽的定位筋；

所述內(nèi)模(9)在靠近頂料桿(6)底部的位置具有連通第二容納腔的容納槽，該容納槽用于容納合金熔體中上浮的雜質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造模具，其特征在于：還包括伸入內(nèi)模(9)的第二容納腔內(nèi)且上下穿過上模(1)的頂料桿(6)，所述上模(1)能在第二容納腔中上下移動，該上模(1)具有第一位置和第二位置；

所述上模(1)在第一位置時，上模(1)的局部位置(X)與頂料桿(6)的底部大致齊平；

所述上模(1)在第二位置時，上模(1)的該局部位置(X)高于所述頂料桿(6)的底部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鑄造模具，其特征在于：還包括設(shè)置在上模(1)上方且距離上模(1)的頂面具有一定間距的定模板(7)，定模板(7)和上模(1)之間設(shè)置有彈簧(8)，該彈簧(8)使上模(1)始終具有向下靠近合金熔體的趨勢。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造模具，其特征在于：

還包括設(shè)置在料筒(3)外用于給料筒(3)加熱的加熱裝置(100)；

或/和，所述下模(2)的底部設(shè)置有伸入料筒(3)的第一容納腔中的連接桿(21)，在外力的作用下，連接桿(21)能上下移動，從而帶動下模(2)上下移動。

5.一種帶內(nèi)冷油腔和復(fù)合材料的活塞的鑄造方法，其特征在于，應(yīng)用有如權(quán)利要求1～4中任一項所述的生產(chǎn)帶內(nèi)冷油腔和復(fù)合材料的活塞的鑄造模具，所述鑄造方法包括如下步驟：

1)清理用于容納合金熔體的料筒(3)和內(nèi)模(9)，清理用于擠壓合金熔體的上模(1)和下模(2)；

2)移開上模(1)，將下模(2)相對料筒(3)往下移動，再將合金熔體澆入已預(yù)熱的料筒(3)中；

3)往所述步驟2)中的合金熔體內(nèi)放置已預(yù)熱的復(fù)合材料預(yù)制件，再在復(fù)合材料預(yù)制件(4)的頂部放置已預(yù)熱的內(nèi)冷油腔預(yù)制件(5)；

4)合上上模(1)，并通過上模(1)對內(nèi)冷油腔預(yù)制件(5)進行上下限位；

5)下模(2)向上運動從而擠壓合金熔體，使得合金熔體成型，再經(jīng)凝固后形成活塞；

6)將所述步驟5)中得到的活塞的底部與下模(2)分離，將所述步驟5)中得到的活塞的頂部與上模(1)分離，從而完成活塞的脫模；

7)取出活塞，并清除內(nèi)冷油腔預(yù)制件(5)，即得到帶內(nèi)冷油腔和復(fù)合材料的活塞。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鑄造方法，其特征在于：所述步驟2)中，已預(yù)熱的料筒(3)的溫度為600～700℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鑄造方法，其特征在于：所述步驟3)中，先將預(yù)熱至850～900℃的復(fù)合材料預(yù)制件(4)放入合金熔體中并置于下模(2)的頂部，再將預(yù)熱至450～550℃的內(nèi)冷油腔預(yù)制件(5)放置在復(fù)合材料預(yù)制件(4)的頂部。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鑄造方法，其特征在于：所述步驟5)中，所述下模(2)擠壓合金熔體的擠壓壓力為100～120MPa，擠壓時間為3～5min。