专利名称：一种气门座圈的制造方法及模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气门座圈的制造方法，同时还涉及一种该制造方法所使用的气门座 圈直接成型模具。
背景技术：
气门座圈是汽车发动机上的重要部件之一，其作用为保证汽车发动机排气门的排气通畅 及密封性，因此需要气门座圈具有耐高温，耐磨损及抗氧化等特性， 一般所采用的材料为高 铬合金，而且对气门座圈的规格和尺寸的加工精度也具有较高的要求，允许达到的误差极小 。随着科学技术的发展，人们对发动机的气门座圈的性能要求越来越高，技术人员也在不断 的调整、优化人处理工艺和铸造工艺，及改善机械加工的精度来满足人们的需求。
目前的气门座圈的制造方法包括以下步骤在模具上安装浇口，金属熔炼，浇铸(于
165CTC)，脱模，热处理(淬火后退火)，片头，镗内孔，扒外圆，切断，磨削加工，中心
孔精挖。其中所采用的模具为筒形模具，在筒形模具的中心固定设置有柱状的芯模，浇铸、 脱模后得到的是管状毛坯铸件，对其进行切断及后续的加工处理得到气门座圈，但是采用此
模具会造成以下问题由于对气门座圈的加工精度要求很高，因此对筒形模具中心芯模的要 求也很高，即要求柱状芯模的外柱面整体较为均匀，而且安装芯模时需要对其进行准确的定 位，在浇铸过程中芯模的位置往往容易产生偏差，导致浇铸后的管状毛坯铸件的中心孔偏离 中心轴线，而且还会造成气门座圈壁厚的不均匀；其次对筒形模具进行浇铸时， 一次的浇铸 量较大，容易在浇铸过程中产生气泡，使得生产的管状毛坯铸件产生局部的缺陷，而且浇铸 的金属液在重力作用下，容易使浇铸后的管状毛坯铸件上下不均匀，容易产生倾斜和变形。 针对上述的问题，目前通常所采用的方法为增加管状毛坯铸件的壁厚，即外圆增加3毫 米，内孔减小6毫米，然后在后续的机械加工步骤中采用片头、镗内孔、扒外圆的操作进行 校正和调整。片头即将管状毛坯铸件的两端进行磨削或者切削加工，校正浇铸后管状毛坯铸 件的端部，使其两端部平整且平行，方便进行后续的加工；然后进行的镗内孔、扒外圆是用 于校正管状毛坯铸件的变形及壁厚不均匀及中心孔的偏斜。通过上述的片头、镗内孔、扒外 圆机械加工操作后，还需要对管状毛坯铸件进行横向的切断，再进行磨削加工才能得到符合 生产要求的气门座圈，因此该生产的步骤较为繁琐，需要投入的设备及劳动力大大增加，而 且在后续的机械加工中需要对管状毛坯铸件进行校正，使得生产的周期大大延长，生产的成本大大增加，因此影响了最终生产的气门座圈的市场竞争力。
发明内容
本发明的目的是提供一种步骤较为简单的气门座圈的制造方法，以縮短生产周期，降低 生产成本。
本发明的另一目的是提供一种上述制造方法所使用的气门座圈直接成型模具。 为了实现以上目的，本发明气门座圈的制造方法所采用的技术方案是在模具上安装浇 口，金属熔炼，浇铸，脱模，热处理，磨削加工，中心孔精挖；所述的模具为气门座圈直接
成型模具。
所述的气门座圈直接成型模具包括盘形本体，在盘形本体的盘面上开设有环形凹槽。 所述的盘形本体上开设有导流槽，该导流槽与所述的环形凹槽相连通。 所述导流槽与环形凹槽的连通处设有收口 。
所述的浇铸温度为1450-150(TC 。
所述热处理为于950-98(TC淬火4-6个小时，再于70(TC退火4-6小时。 本发明的气门座圈直接成型模具所采用的技术方案是 一种气门座圈直接成型模具，该
模具包括盘形本体，该盘形本体的盘面上开设有环形凹槽及导流槽，该导流槽与所述的环形
凹槽相连通。
所述导流槽与环形凹槽的连通处设有收口 。
本发明气门座圈的制造方法中使用了气门座圈直接成型模具，根据最终制造的气门座圈 的形状，在模具盘形本体盘面上设计具有相应环形凹槽的模具，首先由于环形凹槽的深度与 气门座圈的高度基本相同，中心芯模的位置较为固定，对其的规格及加工精度的要求大大降 低，使得采用本发明的模具在浇铸后毛坯铸件中心孔的位置较为固定，存在的偏差较小，而 且中心芯模也比较容易加工；其次由于一次浇铸将得到一个气门座圈，浇铸量大大减小，浇 铸液受自身重力的影响大大降低，因此可以有效的防止气门座圈的倾斜和变形。综上所述， 在气门座圈的制造过程中，可以减小气门座圈壁毛坯铸件壁厚，即增加外圆小于l毫米，减 小内孔小于2毫米，使得浇铸后的毛坯铸件经脱模、热处理后可以直接进行磨削加工，与现
有的制造方法相比，节省了片头、镗内孔、扒外圆的步骤，而且采用气门座圈直接成型模具 可以节省切断的步骤，因此大大简化了生产工艺，节省了大量的劳动力，降低了设备投入及 能源消耗，縮短了生产周期，降低了生产的成本。另外本发明气门座圈的制造方法中的浇铸 温度较低，因此降低了生产的能源消耗。
本发明的气门座圈直接成型模具，在其开设的环形凹槽可以为两个或两个以上，通过开设在盘形本体上的导流槽连通所有的环形凹槽， 一次可以浇铸多个气门座圈毛坯铸件；在盘 形本体导流槽的槽底上还可以设有连接相邻的气门座圈直接成型模具导流槽的连通孔，可以 将至少两个的气门座圈直接成型模具进行叠置，通过设置在盘形本体导流槽的槽底上的连通 孔将各个气门座圈直接成型模具的导流槽相连通，可以一次浇铸多个气门座圈直接成型模具 ，因此提高了浇铸的效率。
图l为气门座圈直接成型模具的主视图； 图2为图1中A-A截面视图3为采用多个盘形本体的模具的结构示意图。
具体实施例方式
实施例l
本实施例的气门座圈直接成型模具，如图l、 2所示，该气门座圈直接成型模具包括盘形 本体5，在盘形本体5的盘面上开设有若干环形四槽1，所述的盘形本体5上还开设有导流槽3 ，该导流槽3与所有的环形凹槽相连通；在导流槽3与环形凹槽1的连通处设有收口2，收口的 作用是脱模后使气门座圈容易从浇铸体上取下，同时还方便了对气门座圈的浇口的打磨。
本实施例的气门座圈的制造方法的具体步骤如下
(1) 在模具上安装浇口将气门座圈直接成型模具的顶部密封，并安装浇口使之与模 具的导流槽相连通；
(2) 熔炼高铬合金，于145(TC进行浇铸，脱模，得到气门座圈毛坯铸件；
(3) 热处理于950-98(TC淬火6个小时，再于70(TC退火6小时；
(4) 磨削加工对热处理后的气门座圈毛坯铸件进行平面磨和外圆磨；
(5) 中心孔精挖将磨削加工后的气门座圈毛坯铸件的中心孔进行精挖得到气门座圈成品。
实施例2
本实施例的气门座圈的制造方法同实施例l，区别之处在于如图3所示，所采用的模具 是由若干个盘形本体5上下叠置而成，在最底层的盘形本体6之上的盘形本体5的导流槽的槽 底均开设有连通孔4，使每个气门座圈直接成型模具的导流槽通过连通孔相互连通，安装模 具时确保上下叠置的盘形本体对齐，浇铸时在最上层的模具的导流槽安装浇口，采用本实施 例的模具可以一次浇铸多个盘形本体的气门座圈，提高了一次浇铸的气门座圈的数量，大大 提高了生产的效率。实施例3
本发明的气门座圈的制造方法及其所使用的气门座圈直接成型模具同实施例1 ，区别在 于浇铸是所采用的温度为1475。C，热处理为于965。C淬火5个小时，再于70(TC退火5小时。 实施例4
本发明的气门座圈的制造方法及其所使用的气门座圈直接成型模具同实施例1 ，区别在 于浇铸是所采用的温度为150(TC，热处理为于98(TC淬火4个小时，再于70(TC退火4小时。
实施例l-4中涉及的气门座圈直接成型模具所采用的材料为覆膜砂，脱模时可以采用破 坏性脱模。覆膜砂为市售的产品。
本发明的实施例仅用以说明而非限定本发明的技术方案，本发明的气门座圈制造方法中 所使用的气门座圈直接成型模具的数量可以根据浇铸量做出相应的调整，这对于本领域技术 人员是显而易见的，因此应当落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种气门座圈的制造方法，其特征在于，该制造方法的步骤如下在模具上安装浇口，金属熔炼，浇铸，脱模，热处理，磨削加工，中心孔精挖；所述的模具为气门座圈直接成型模具。
2.根据权利要求l所述的制造方法，其特征在于所述的气门座圈直 接成型模具包括盘形本体，在盘形本体的盘面上开设有环形凹槽。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于所述的盘形本体上 开设有导流槽，该导流槽与所述的环形凹槽相连通。
4.根据权利要求1或2或3所述的制造方法，其特征在于所述导流槽 与环形凹槽的连通处设有收口 。
5.根据权利要求l所述的制造方法，其特征在于所述的浇铸温度为 1450-1500 °C。
6.根据权利要求l所述的制造方法，其特征在于所述热处理为于 950-98(TC淬火4-6个小时，再于70(TC退火4-6小时。
7.一种如权利要求l所述制造方法所采用的气门座圈直接成型模具， 其特征在于该模具包括盘形本体，该盘形本体的盘面上开设有环形凹槽及导流槽，该导流 槽与所述的环形凹槽相连通。
8.根据权利要求7所述的模具，其特征在于所述导流槽与环形凹槽 的连通处设有收口。
全文摘要
本发明公开了一种气门座圈的制造方法，该制造方法的步骤如下在模具上安装浇口，金属熔炼，浇铸，脱模，热处理，磨削加工；所述的模具为气门座圈直接成型模具。本发明的气门座圈的制造方法与现有的制造方法相比，省去了片头、镗内孔、扒外圆、切断四个步骤，因此简化了生产的步骤，节省了大量的劳动力，降低了设备投入及能源消耗，缩短了生产周期，降低了生产的成本。
文档编号B23P15/00GK101590586SQ20091030394
公开日2009年12月2日 申请日期2009年7月2日 优先权日2009年7月2日
发明者张永乐, 张永炤 申请人:张永炤;张永乐