一種局部高強化冷卻的活塞澆鑄裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于活塞澆鑄模具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種局部高強化冷卻的活塞澆鑄
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]活塞是發(fā)動機的核心零部件之一，其工作好壞直接關(guān)系到發(fā)動機的整體性能及工作可靠性，因此越來越多的研究人員致力于活塞的設(shè)計與改進?；钊瑫r是發(fā)動機中承受機械載荷和熱載荷最嚴酷的部件之一，那么活塞鑄造的力學性能好壞直接影響到活塞工作的可靠性及壽命，所以為了提尚活塞的力學性能，必須提尚活塞的鑄造性能。
[0003]活塞鑄造凝固過程很大程度上影響材料組織和力學性能，對于活塞鑄鋁材料來所，冷卻條件越好晶粒越細小，力學性能也越好?；钊敳亢弯N座部位為活塞高危險部位，該區(qū)域力學性能對活塞壽命有至關(guān)重要的影響。然而，現(xiàn)階段活塞模具設(shè)計過程忽略了此因素，往往導(dǎo)致在鑄造過程中這些關(guān)注部位力學性能不足，特別是活塞局部危險部位如活塞頂部喉口、活塞銷孔、活塞內(nèi)腔等位置沒有充分冷卻，從而導(dǎo)致這些部位力學性能較差，進而影響活塞的強度。
[0004]另外在模具制作過程中，對于活塞頂部震蕩油腔的鹽芯與下模具的連接上定位不足，從而導(dǎo)致震蕩油腔的鑄造精度較低，也在一定程度上影響了活塞的強度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種局部高強化冷卻的活塞澆鑄裝置，以解決澆鑄而成的活塞局部強度不高的問題。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0007]—種局部高強化冷卻的活塞澆鑄裝置，包括頂部模具、底部模具、左模具和右模具，所述左模具和右模具組合圍成活塞澆鑄型腔的模具主體，所述頂部模具和底部模具分別安裝在模具主體的上下兩端；
[0008]所述頂部模具內(nèi)設(shè)有對應(yīng)活塞頂部喉口位置的頂部模具冷卻水腔，所述左模具內(nèi)設(shè)有圍繞其內(nèi)側(cè)面的左模具并聯(lián)圓孔冷卻水路，且左模具的銷孔內(nèi)設(shè)有冷卻水路;所述右模具內(nèi)設(shè)有圍繞其內(nèi)側(cè)面的右模具并聯(lián)圓孔冷卻水路，且右模具的銷孔內(nèi)設(shè)有冷卻水路。
[0009]進一步的，所述頂部模具包括可以上下組合在一起的頂部模具件一、頂部模具件二，所述頂部模具件二的外圓周和中心通孔之間設(shè)有環(huán)形槽，頂部模具件一上設(shè)有連通環(huán)形槽的頂部模具進水口和頂部模具回水口；所述頂部模具件一和頂部模具件二組合后對環(huán)形槽實現(xiàn)密封，密封后的環(huán)形槽成為頂部模具冷卻水腔。
[0010]進一步的，所述底部模具包括活塞震蕩油腔的鹽芯、底模頂部件和水腔形成體，所述水腔形成體從底部插入底模頂部件并與其通過間隙配合并裝配組成底部模具冷卻水腔，水腔形成體與底模頂部件之間采用密封圈密封，水腔形成體的底部設(shè)有連通底部模具冷卻水腔的底部模具進水口和底部模具回水口。[0011 ]進一步的，所述底模頂部件的頂端前后側(cè)均具備兩個方形插針，用于在鑄造過程前插入于鹽芯底部的方形插針孔。
[0012]進一步的，所述左模具包括左模具體、左上冷卻水槽蓋、左上墊片、左銷孔模具、水堵一、左下墊片、左下冷卻水槽蓋，所述左模具體的內(nèi)部圍繞其內(nèi)側(cè)面設(shè)有若干平行的冷卻水道，所有平行的冷卻水道的上下兩端均連通，且上端通過左上冷卻水槽蓋和左上墊片密封，下端通過左下墊片和左下冷卻水槽蓋密封，形成左模具并聯(lián)圓孔冷卻水路，左上冷卻水槽蓋和左上墊片上設(shè)有與冷卻水道連通的左模具進水口和左模具回水口；
[0013]所述左銷孔模具過盈裝配到左模具體側(cè)面設(shè)置的銷孔內(nèi)，其內(nèi)端面與底部模具接觸，所述左銷孔模具內(nèi)設(shè)有軸向的進水通道和回水通道，進水通道和回水通道的外端分別為左銷孔進水口和左銷孔回水口；所述水堵一裝配在左銷孔模具的外端，使其進水通道和回水通道形成左銷孔閉合水路。
[0014]進一步的，所述右模具包括右模具體一、右模具體二、右上冷卻水槽蓋、右上墊片、右銷孔模具、水堵二、右下墊片、右下冷卻水槽蓋，所述右模具體二與右模具體一組合形成具有澆注口的澆注通道；
[0015]所述右模具體一的內(nèi)部圍繞其內(nèi)側(cè)面設(shè)有若干平行的冷卻水道，所有平行的冷卻水道的上下兩端均連通，且上端通過右上冷卻水槽蓋和右上墊片密封，下端通過右下墊片和右下冷卻水槽蓋密封，形成右模具并聯(lián)圓孔冷卻水路;右上冷卻水槽蓋和右上墊片上設(shè)有與右模具并聯(lián)圓孔冷卻水路連通的右模具進水口和右模具回水口；
[0016]所述右銷孔模具過盈裝配到右模具體一側(cè)面設(shè)置的銷孔內(nèi)，其內(nèi)端面與底部模具接觸，所述右銷孔模具內(nèi)設(shè)有軸向的進水通道和回水通道，進水通道和回水通道的外端分別為右銷孔進水口和右銷孔回水口；所述水堵二裝配在右銷孔模具的外端，使其進水通道和回水通道形成閉合水路。
[0017]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢:
[0018](I)該活塞澆鑄裝置在活塞頂部喉口位置增加了冷卻水腔，加速了活塞喉口位置的冷卻，從而提高了該位置的力學性能。
[0019](2)該活塞澆鑄裝置在活塞銷孔位置左右各增加了冷卻水路，加速了活塞銷孔的冷卻，從而提高了活塞銷孔的強度。
[0020](3)該活塞澆鑄裝置對活塞腔內(nèi)部模具采用了組合式結(jié)構(gòu)，形成冷卻水腔，使得底部模具設(shè)計更加簡單，同時也提高了活塞內(nèi)腔的冷卻能力。
[0021](4)該活塞澆鑄裝置在活塞群部周圍建立了并聯(lián)圓孔冷卻水路結(jié)構(gòu)，能夠全方位對活塞周圍進行及時冷卻。
[0022](5)該活塞澆鑄裝置在活塞頂部震蕩油腔的鹽芯與下模具的連接上增加了雙針定位，從而提尚了鹽芯的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0023]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0024]圖1為本發(fā)明實施例所述活塞澆鑄裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實施例所述頂部模具的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明實施例所述底部模具的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明實施例所述鹽芯與底模頂部件方形插針裝配的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明實施例所述左模具的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為本發(fā)明實施例所述左模具并聯(lián)圓孔冷卻水路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7為本發(fā)明實施例所述左銷孔模具的剖視圖；
[0031 ]圖8為本發(fā)明實施例所述右模具的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖9為本發(fā)明實施例所述活塞澆鑄裝置的工作原理圖；
[0033]圖10為本發(fā)明實施例所述活塞毛坯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]附圖標記說明:
[0035]1-頂部模具，11-頂部模具件一，12-頂部模具件二，112_頂部模具進水口，113-頂部模具回水口，2-底部模具，21-鹽芯，22-底模頂部件，23-水腔形成體，211-方形插針孔，221-方形插針，231-底部模具進水口，232-底部模具回水口，3-左模具，31-左模具體，32-左上冷卻水槽蓋，33-左上墊片，34-左銷孔模具，35-水堵一，36-左下墊片，37-左下冷卻水槽蓋，311-左模具并聯(lián)圓孔冷卻水路，321-左模具進水口，322-左模具回水口，341-左銷孔進水口，342-左銷孔回水口，4-右模具，41-右模具體一，42-右模具體二，43-右上冷卻水槽蓋，44-右上墊片，45-右銷孔模具，46-水堵二，47-右下墊片，48-右下冷卻水槽蓋，49-澆注口，431-右模具進水口，432_右模具回水口，451_右銷孔進水口，452_右銷孔回水口。
【具體實施方式】
[0036]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0037]下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0038]—種局部高強化冷卻的活塞澆鑄裝置，如圖1所示，包括頂部模具1、底部模具2、左模具3和右模具4，所述左模具3和右模具4組合圍成活塞澆鑄型腔的模具主體，所述頂部模具I和底部模具2分別安裝在模具主體的上下兩端;所述頂部模具I內(nèi)設(shè)有對應(yīng)活塞頂部喉口位置的頂部模具冷卻水腔，所述左模具3內(nèi)設(shè)有圍繞其內(nèi)側(cè)面的左模具并聯(lián)圓孔冷卻水路，且左模具3的銷孔內(nèi)設(shè)有冷卻水路;所述右模具4內(nèi)設(shè)有圍繞其內(nèi)側(cè)面的右模具并聯(lián)圓孔冷卻水路，且右模具4的銷孔內(nèi)設(shè)有冷卻水路。
[0039]所述頂部模具I包括可以上下組合在一起的頂部模具件一11、頂部模具件二 12，如圖2所示，所述頂部模具件二 12的外圓周和中心通孔之間設(shè)有環(huán)形槽，頂部模具件一 11上設(shè)有連通環(huán)形槽的頂部模具進水口 112和頂部模具回水口 113;所述頂部模具件一 11中心處的冒口 111連通頂部模具件二 12的中心通孔。所述頂部模具件一 11和頂部模具件二 12組合后對環(huán)形槽實現(xiàn)密封，采用國標O型密封圈密封、螺栓緊固聯(lián)接，密封后的環(huán)形槽成為頂部模具冷卻水腔。所述頂部模具冷卻水腔對應(yīng)活塞頂部喉口位置，活塞澆鑄裝置在活塞頂部喉口位置增加了冷卻水腔，加速了活塞喉口位置的冷卻，從而提高了該位置的力學性