本發(fā)明涉及流道拋光,更具體地說,涉及頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置。
背景技術(shù):
1、頂部大燃燒室鋁合金活塞成型模具是用于制造發(fā)動機活塞的專用工具,鋁合金活塞廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車等內(nèi)燃機中,因其重量輕、散熱性能好而受到青睞。
2、傳統(tǒng)的活塞成型模具包括澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),其中澆注系統(tǒng)涉及鋁水的澆注排流,該過程中,鋁水倒入模具內(nèi)后,需要將多余的鋁水排到外面去,故而在模具側(cè)邊做一個側(cè)排用于多余鋁水的排放,模具以及側(cè)排在使用前需要對其內(nèi)壁進(jìn)行拋光處理,用于確保鑄造出的模具側(cè)排具有高精度和光滑的表面,而現(xiàn)有技術(shù)中的打磨裝置類似打磨頭,不適用復(fù)雜的曲面造型模具流道內(nèi)壁的拋光。
3、針對上述問題,采用磨粒流加工方法對模具內(nèi)壁進(jìn)行拋光處理,相比傳統(tǒng)的拋光方法,磨粒流加工方法具有材料適用性強、加工可達(dá)性好、加工效率高等優(yōu)點,但考慮到模具側(cè)排內(nèi)壁具有一定直通大小,采用磨粒流需要提高較大的流量以及壓力,且在磨粒流通入流道過程中難以保證內(nèi)截面各點均受到強烈的流體介質(zhì)沖擊磨削,容易導(dǎo)致模具側(cè)排內(nèi)壁某處的蝕除量不足,最終造成了拋光不均勻。
4、為此,我們提出頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置用以解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明目的在于解決現(xiàn)有實際問題,相比現(xiàn)有技術(shù)提供頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置,是通過設(shè)置與模具側(cè)排流道相適配的模芯組件,模芯組件與側(cè)排流道之間預(yù)留狹窄的磨削空間,在借助磨粒流拋光過程中,增大磨粒流對側(cè)排流道的壁面壓力,此外,將模芯組件上的上模芯設(shè)置成旋轉(zhuǎn)安裝式,且上模芯上增設(shè)多個與聲供氣結(jié)構(gòu)相配合的噴射管,在上模芯旋轉(zhuǎn)過程中,氣流在超聲作用下加劇其分子振動頻率形成脈沖射流,氣流旋進(jìn)噴射作用在磨粒上,有效保證側(cè)排流道內(nèi)截面各點均受到強烈的磨粒流磨削,從而增強磨粒流對側(cè)排流道的整體磨削效果。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置,包括操作臺和操作箱,所述操作臺上設(shè)置有用于對前后對稱分布的模具進(jìn)行限位的夾具,模具上開設(shè)有一對分別與型腔邊側(cè)相連通的側(cè)排流道,所述操作箱頂端固定連接有頂板,所述頂板底端固定連接有一對分別與側(cè)排流道頂端相對接的磨粒進(jìn)料筒,所述磨粒進(jìn)料筒內(nèi)套接有轉(zhuǎn)動于頂板底端的錐形管,所述錐形管底端固定有與側(cè)排流道相適配的模芯組件,所述模芯組件與側(cè)排流道之間預(yù)留有磨削空間。
3、所述模芯組件包括固定于錐形管底端且與其連通設(shè)置的上模芯,所述上模芯底端轉(zhuǎn)動安裝有與集料箱磁吸對接的下模芯,所述錐形管頂端固定連接與其相連通且轉(zhuǎn)動安裝于頂板上的轉(zhuǎn)動筒,所述轉(zhuǎn)動筒貫穿頂板上端并旋轉(zhuǎn)對接有固定式安裝的旋轉(zhuǎn)管,一對旋轉(zhuǎn)管頂端外接有超聲供氣結(jié)構(gòu),所述上模芯上嵌設(shè)安裝有多個噴氣口朝向磨削空間的噴射管,所述頂板上安裝有用于對一對轉(zhuǎn)動筒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動機構(gòu)。
4、進(jìn)一步的,所述模芯組件下端安裝有與型腔內(nèi)壁相貼合設(shè)置的集料箱,所述操作箱一側(cè)固定安裝有磨粒流箱,所述磨粒流箱出口端通過一對進(jìn)料管分別與磨粒進(jìn)料筒相連通,所述磨粒流箱進(jìn)口端通過一對回料管分別與集料箱相連通。
5、進(jìn)一步的,所述下模芯外端貫穿至側(cè)排流道底端外部并固定連接有磁吸塊,所述集料箱內(nèi)壁上開設(shè)有與磁吸塊相對接的磁吸槽,在進(jìn)行拋光工作前,首先將其中一塊模具貼合于固定式的夾具上,該拋光裝置上的一對模芯組件正好嵌合于模具的一對側(cè)排流道內(nèi),此時,將一對集料箱分別對接于一對下模芯外端,最后將另一塊模具對接上,采用活動式的夾具向內(nèi)推動貼合于另一塊模具上,實現(xiàn)對接限位,安裝完畢后,模芯組件置于對接后的側(cè)排流道內(nèi),一對集料箱分別位于模具的型腔內(nèi)。
6、進(jìn)一步的,所述磨粒進(jìn)料筒內(nèi)部開設(shè)有上寬下窄的錐形腔,所述錐形腔底端內(nèi)徑與側(cè)排流道出口內(nèi)徑相一致,所述錐形管為上窄下寬的圓錐形結(jié)構(gòu),所述錐形管與錐形腔之間預(yù)留有流動空間,流動空間上寬下窄,通過進(jìn)料管向磨粒進(jìn)料筒內(nèi)部通入高速磨粒后,磨粒自上而下通過狹窄的流動空間出口導(dǎo)入至模具的磨削空間內(nèi),增強磨粒流的噴入壓力,從而提高對側(cè)排流道的磨削壓力。
7、進(jìn)一步的,所述驅(qū)動組件包括固定套接于一對轉(zhuǎn)動筒上的齒輪一,一對齒輪一之間嚙合連接有轉(zhuǎn)動安裝于頂板上的齒輪二,所述頂板上固定安裝有對齒輪二進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動電機,實現(xiàn)一對轉(zhuǎn)動筒分別帶動錐形管下方的上模芯進(jìn)行旋轉(zhuǎn),上模芯在旋轉(zhuǎn)過程中配合由噴射管向外噴出的氣流,氣流旋進(jìn)噴射,進(jìn)一步增強磨粒對側(cè)排流道的磨削強度。
8、進(jìn)一步的,所述超聲供氣結(jié)構(gòu)包括分別安裝于操作箱、頂板上且相互連接的超聲波發(fā)生器和超聲振動箱,所述超聲振動箱外接有進(jìn)氣管,所述超聲振動箱出氣端連接有一對分別與旋轉(zhuǎn)管頂端固定連接的通氣管,利用通氣管向上模芯內(nèi)部噴入氣流,氣流在超聲作用下加劇其分子振動頻率形成脈沖射流,增強氣流噴射于側(cè)排流道的沖擊力。
9、進(jìn)一步的,所述上模芯內(nèi)部開設(shè)有與錐形管相連通的中空腔,所述上模芯外端壁上開設(shè)有多個用于噴射管外端口安裝的外通口,所述中空腔內(nèi)底部安裝有可沿豎直方向升降且與多個噴射管內(nèi)端相連接的連通結(jié)構(gòu),所述聯(lián)通結(jié)構(gòu)的頂端通過伸縮管與錐形管底端相連接。
10、進(jìn)一步的,所述連通結(jié)構(gòu)包括固定于上模芯底端部的導(dǎo)向柱,所述導(dǎo)向柱上端活動套接有導(dǎo)氣筒,所述導(dǎo)氣筒頂端與伸縮管相連接,所述導(dǎo)氣筒外端壁上開設(shè)有多個用于噴射管內(nèi)端相銜接的內(nèi)通口,所述導(dǎo)氣筒底端壁嵌設(shè)安裝有磁環(huán),所述導(dǎo)向柱端壁上沿豎直方向嵌設(shè)安裝有多個電磁環(huán)。
11、可選的,所述導(dǎo)氣筒的內(nèi)外端分別套接有彈性層,內(nèi)外分布的彈性層分別固定連接于內(nèi)通口、外通口處,將多個噴射管的內(nèi)端固定于可上下升降的導(dǎo)氣筒上,通過啟動導(dǎo)向柱上的不同高度的電磁環(huán),依靠電磁環(huán)對磁環(huán)的磁吸作用,使得導(dǎo)氣筒在豎直方向適度升降,從而改變噴射管內(nèi)端口高度,進(jìn)而改變噴射管外端口向下傾斜角度,而所增設(shè)的彈性層,替代硬性機械連接,有利于對噴射管噴射口的傾斜度進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。
12、相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的優(yōu)點在于:
13、本方案是通過設(shè)置與模具側(cè)排流道相適配的模芯組件,模芯組件與側(cè)排流道之間預(yù)留狹窄的磨削空間,在借助磨粒流拋光過程中,磨粒以一定壓力下循環(huán)往復(fù)流過磨削空間,對側(cè)排流道進(jìn)行拋光,增大磨粒流對側(cè)排流道的壁面壓力,此外,將模芯組件上的上模芯設(shè)置成旋轉(zhuǎn)安裝式,且上模芯上增設(shè)多個與聲供氣結(jié)構(gòu)相配合的噴射管,在上模芯旋轉(zhuǎn)過程中,氣流在超聲作用下加劇其分子振動頻率形成脈沖射流,氣流旋進(jìn)噴射作用在磨粒上,有效保證側(cè)排流道內(nèi)截面各點均受到強烈的磨粒流磨削,從而增強磨粒流對側(cè)排流道的整體拋光效果。
14、本方案是通過在上模芯內(nèi)部增設(shè)可上下移動且與多個噴射管內(nèi)端口相連接的連通結(jié)構(gòu),改變噴射管外端口向下傾斜角度,在拋光過程中,調(diào)節(jié)不同的噴射角度,從而改變磨粒與側(cè)排流道的沖擊方向以及力度,實現(xiàn)磨粒與側(cè)排流道全方位接觸。
1.頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置,包括操作臺(1)和操作箱(4),所述操作臺(1)上設(shè)置有用于對前后對稱分布的模具(3)進(jìn)行限位的夾具(2),模具(3)上開設(shè)有一對分別與型腔邊側(cè)相連通的側(cè)排流道(301),其特征在于:所述操作箱(4)頂端固定連接有頂板(5),所述頂板(5)底端固定連接有一對分別與側(cè)排流道(301)頂端相對接的磨粒進(jìn)料筒(6),所述磨粒進(jìn)料筒(6)內(nèi)套接有轉(zhuǎn)動于頂板(5)底端的錐形管(8),所述錐形管(8)底端固定有與側(cè)排流道(301)相適配的模芯組件,所述模芯組件與側(cè)排流道(301)之間預(yù)留有磨削空間。
2.所述模芯組件包括固定于錐形管(8)底端且與其連通設(shè)置的上模芯(7),所述上模芯(7)底端轉(zhuǎn)動安裝有與集料箱(10)磁吸對接的下模芯(9),所述錐形管(8)頂端固定連接與其相連通且轉(zhuǎn)動安裝于頂板(5)上的轉(zhuǎn)動筒(14),所述轉(zhuǎn)動筒(14)貫穿頂板(5)上端并旋轉(zhuǎn)對接有固定式安裝的旋轉(zhuǎn)管(16),一對旋轉(zhuǎn)管(16)頂端外接有超聲供氣結(jié)構(gòu),所述上模芯(7)上嵌設(shè)安裝有多個噴氣口朝向磨削空間的噴射管(701),所述頂板(5)上安裝有用于對一對轉(zhuǎn)動筒(14)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置,其特征在于:所述模芯組件下端安裝有與型腔內(nèi)壁相貼合設(shè)置的集料箱(10),所述操作箱(4)一側(cè)固定安裝有磨粒流箱(11),所述磨粒流箱(11)出口端通過一對進(jìn)料管(12)分別與磨粒進(jìn)料筒(6)相連通,所述磨粒流箱(11)進(jìn)口端通過一對回料管(13)分別與集料箱(10)相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置,其特征在于:所述下模芯(9)外端貫穿至側(cè)排流道(301)底端外部并固定連接有磁吸塊(901),所述集料箱(10)內(nèi)壁上開設(shè)有與磁吸塊(901)相對接的磁吸槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置,其特征在于:所述磨粒進(jìn)料筒(6)內(nèi)部開設(shè)有上寬下窄的錐形腔,所述錐形腔底端內(nèi)徑與側(cè)排流道(301)出口內(nèi)徑相一致,所述錐形管(8)為上窄下寬的圓錐形結(jié)構(gòu),所述錐形管(8)與錐形腔之間預(yù)留有流動空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置,其特征在于:所述驅(qū)動組件包括固定套接于一對轉(zhuǎn)動筒(14)上的齒輪一,一對齒輪一之間嚙合連接有轉(zhuǎn)動安裝于頂板(5)上的齒輪二,所述頂板(5)上固定安裝有對齒輪二進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動電機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置,其特征在于:所述超聲供氣結(jié)構(gòu)包括分別安裝于操作箱(4)、頂板(5)上且相互連接的超聲波發(fā)生器(19)和超聲振動箱(18),所述超聲振動箱(18)外接有進(jìn)氣管,所述超聲振動箱(18)出氣端連接有一對分別與旋轉(zhuǎn)管(16)頂端固定連接的通氣管(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置,其特征在于:所述上模芯(7)內(nèi)部開設(shè)有與錐形管(8)相連通的中空腔,所述上模芯(7)外端壁上開設(shè)有多個用于噴射管(701)外端口安裝的外通口,所述中空腔內(nèi)底部安裝有可沿豎直方向升降且與多個噴射管(701)內(nèi)端相連接的連通結(jié)構(gòu),所述聯(lián)通結(jié)構(gòu)的頂端通過伸縮管與錐形管(8)底端相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置,其特征在于:所述連通結(jié)構(gòu)包括固定于上模芯(7)底端部的導(dǎo)向柱(21),所述導(dǎo)向柱(21)上端活動套接有導(dǎo)氣筒(20),所述導(dǎo)氣筒(20)頂端與伸縮管相連接,所述導(dǎo)氣筒(20)外端壁上開設(shè)有多個用于噴射管(701)內(nèi)端相銜接的內(nèi)通口,所述導(dǎo)氣筒(20)底端壁嵌設(shè)安裝有磁環(huán)(201),所述導(dǎo)向柱(21)端壁上沿豎直方向嵌設(shè)安裝有多個電磁環(huán)(211)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置,其特征在于:所述導(dǎo)氣筒(20)的內(nèi)外端分別套接有彈性層,內(nèi)外分布的彈性層分別固定連接于內(nèi)通口、外通口處。