[發明專利]活塞鑄造用砂型模具及球墨鑄鐵活塞鑄造方法

在審

• 申請號: 202211383436.4
• 申請日: 2022-11-07
• 公開（公告）號: CN115647295A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 馬振娟;付良岐;朱華舟;趙濤濤;唐振振;溫志朋;董苗苗;石路寧;高艷坤;王云
• 申請（專利權）人: 濱州市正道機械制造有限公司
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B22C9/08;B22C9/20;B22C9/10;B22C9/22
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 呂雪營

本發明提供了一種活塞鑄造用砂型模具及球墨鑄鐵活塞鑄造方法，包括：配合設置的模具外殼、模具內芯和通道內芯，模具外殼包括殼體、殼體內部的型腔、與型腔相連通且處于其上方的補縮冒口、與補縮冒口的側面相連通的橫澆道、與橫澆道相連通的豎澆道，補縮冒口上開設上排氣孔，型腔下開設下排氣孔，型腔內設置固定孔；模具內芯包括芯體、設置在芯體側面的固定柱以及設置在芯體頂部的定位孔，固定柱與固定孔相匹配；通道內芯包括通道芯體、設置在通道芯體周向側面的定位柱，定位柱與定位孔相匹配。通過本發明的技術方案，模具結構簡單，質量穩定性好，且澆鑄后鑄件呈順序凝固方式凝固，基本杜絕了糊狀凝固引起的縮松缺陷，提高了活塞的質量穩定性。

技術領域

本發明涉及活塞鑄造技術領域，具體而言，涉及一種活塞鑄造用砂型模具及球墨鑄鐵活塞鑄造方法。

背景技術

目前，隨著球墨鑄鐵技術的發展，其性能也在不斷提高，優質廉價的球鐵已成為制造活塞的重要材料之一，球墨鑄鐵活塞相比于傳統的鑄鋁活塞強度更大，膨脹系數更小，可使活塞長度整體減小，使得柴油機在工作時，活塞行程加長，燃燒氣體膨脹更充分，輸出功率增加，經濟性更好。同時，由于球墨鑄鐵的膨脹系數比鋁活塞小，因此制造時可將活塞頭部與裙部的直徑差做的更小，這樣在冷啟動時便不會產生“敲缸”現象。

雖然球墨鑄鐵活塞具有制造方便、成本低廉、吸震、耐磨、對表面裂紋不敏感等優良特性，然而，球墨鑄鐵活塞在鑄造時因其本身的糊狀凝固特性往往在其厚大部位形成縮松，造成產品合格率低。相關技術中，大部分生產廠家往往采用“底部澆鑄+頂部冷卻”的生產模式，也有部分廠家則采用活塞頭和活塞裙通過螺栓緊固的生產模式。存在以下技術缺陷：

(1)采用“底部澆鑄+頂部冷卻”的生產模式下，模具結構復雜，質量穩定性差。

(2)采用活塞頭和活塞裙通過螺栓緊固的生產模式下，其質量往往受限于螺栓的強度及組裝的穩定性。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明的目的在于提供一種活塞鑄造用砂型模具及球墨鑄鐵活塞鑄造方法，獨創頂部澆鑄+重力補縮的鑄造方法，以活塞裙部在下、活塞頭部在上的方式設計活塞鑄造用砂型模具，模具結構簡單，質量穩定性好，且澆鑄后鑄件呈順序凝固方式凝固，基本杜絕了糊狀凝固引起的縮松缺陷，提高了活塞的質量穩定性。

為了實現上述目的，本發明的技術方案提供了一種活塞鑄造用砂型模具包括：配合設置的模具外殼、模具內芯和通道內芯，所述模具外殼包括殼體、所述殼體內部的型腔、與所述型腔相連通且處于其上方的補縮冒口、與所述補縮冒口的側面相連通的橫澆道、與所述橫澆道相連通的豎澆道，所述補縮冒口上開設上排氣孔，所述型腔下開設下排氣孔，所述型腔內設置固定孔，以安裝所述模具內芯；所述模具內芯包括芯體、設置在所述芯體側面的固定柱以及設置在所述芯體頂部的定位孔，所述固定柱與所述型腔內設置的固定孔相匹配；所述通道內芯包括通道芯體、設置在所述通道芯體周向側面的定位柱，所述定位柱與所述芯體頂部的定位孔相匹配。

優選地，所述橫澆道與所述補縮冒口通過短細澆道相連通，所述橫澆道與所述短細澆道相連接的位置處設置卡槽，所述卡槽內固定設置過濾片。

優選地，所述短細澆道與所述橫澆道的管徑比為(7～8)：10。

優選地，所述過濾片的厚度為15mm，孔徑為20ppi；所述上排氣孔的孔徑為10mm，所述下排氣孔的孔徑為50mm。

優選地，所述橫澆道的底部設置相貫通的緩沖防濺結構，所述緩沖防濺結構呈半球狀；所述模具外殼的頂部粘連澆口杯，所述澆口杯與所述豎澆道相連通。

優選地，同一模具中對稱設置兩個所述型腔以及兩個所述補縮冒口，所述橫澆道的兩端分別與兩個所述補縮冒口的側面相連通，所述豎澆道設置在所述橫澆道的中軸線上，所述緩沖防濺結構處于所述豎澆道的正下方。