专利名称：压力铸造用异型盐芯的制作方法
技术领域：
本发明提供了一种盐芯，尤其是一种活塞毛坯压力铸造时所用的盐芯。
背景技术：
近年来，国内外对内燃机尾气排放的要求越来越严格，且随着内燃机 功率密度的不断提高，导致气缸内的温度也不断升高，对内燃机上的铝合 金活塞的性能要求也就越来越高。铝合金活塞是内燃机的核心部件，它直 接触高温燃气，承受了高温高压，工作环境非常恶劣，而铝合金材料随着 温度的上升，机械性能不断降低。当温度升高到一定程度后，铝合金材料 的强度等机械性能就不能满足发动机的工作要求。为了解决这一问题，人 们在活塞头部通过把可溶性型芯(多使用单一的食盐制造)铸造到活塞头 部后，再用水溶解掉盐芯，形成空腔，作为活塞将来工作时的冷却通道。 在发动机工作过程中，通过喷嘴向活塞内的冷却油道中喷入油来达到降低 活塞温度的目的。为提高活塞高温下的工作性能，在制造大马力、高功率 密度的柴油机活塞时，活塞毛坯采用压力铸造方式，铝合金在压力下结晶， 使得晶粒得到细化，从而提高活塞材料高温下的强度特别是活塞材料的高 温疲劳性能。目前，盐芯主要由食盐制成，盐芯的强度、密度太低，不能 用于压力铸造。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种压力铸造用异型盐芯，以实
现带有内冷通道的活塞毛坯的压力铸造。
本发明是这样实现的，压力铸造用异型盐芯，以重量百分数计，制成
盐芯的原料组成为
氯化钠粉 6G-95%
金红石型氧化钛粉 3-30% 氧化铝粉 2-10%。 这种盐芯，通过在食盐中添加金红石型氧化钛、氧化铝等陶资材料， 在高压压制以及烧结后，强度高、密度大、膨胀系数低。它主要用于lMpa 200 Mpa的压力铸造，也可用于普通铸造。除可用于铝活塞毛坯的铸造外， 还可用作其他有色合金压力铸造用的型芯。
图l是本发明的一种盐芯结构的俯视图。
图2是图l所示结构的盐芯的半展开图。
图3是图1的C-C剖面图。
图4是本发明的另一种盐芯结构的俯视图。
图5是图4的A-A剖面图。
图6是图4的B-B剖面图。
具体实施例方式
下面进一步说明本发明。
压力铸造用异型盐芯的生产方法，所述的生产方法是，将粒度为30~ 300目的氯化钠粉、粒度为300 ~ 400目的金红石型氧化钛粉和粒度为300 ~ 400目的氧化铝粉混合均匀后，在钢质模具中，力p 100Mpa~ 200 Mpa的压
力压制成型，再在700°C 740。C温度下，高温烧结4~5小时，制成盐芯。 高温烧结时，可采用分段烧结的方式。
如图1-图3所示，所述的盐芯的整体形状呈圆形，从侧面看，盐芯 的上边缘(1)和下边缘(2 )呈波浪形。这是一种波浪形的异型盐芯。波 浪的数量和波峰的夹角可根据需要进行调整。盐芯的整体形状是指从俯视 图看到的形状。波峰和波谷处应为圆滑过渡。
如图4-图6所示，所述的盐芯的整体形状呈圓形，在盐芯上有对称 的一对马鞍形凸起(3)，马鞍形凸起与盐芯的其他部分圆滑过渡，马鞍形 凸起的下表面(5)为凹槽面。这是一种马鞍形的异型盐芯，马鞍形凸起 部分将来形成活塞冷却油道的进油口和出油口 。
采用上述异型盐芯，在不影响活塞整体强度的前提下，加大了盐芯形 成的内冷通道的表面积，增强了冷却效果。通过有限元分析和装机实验， 与普通形状的内冷通道的活塞相比，釆用上述异型盐芯形成的内冷通道的 活塞，其顶部和第一环槽温度降低1(TC以上，而其整体强度并不降低。目 前的普通形状的盐芯通常为截面形状相同的圆柱形回转体，虽然结构简单、 容易制造，但将来形成的内冷通道表面积小，冷却效果较差。
在所述的马鞍形凸起(3 )上有通孔(4 )。该孔的存在，便于活塞毛坯 制成后盐芯的溶解和冲洗。
实施例1
以重量百分数计，制成盐芯的原料组成为 氯化钠粉 60% 金红石型氧化钛粉 30%
氧化铝粉 10%。
生产方法是，将粒度为300目的氯化钠粉、粒度为300目的金红石型 氧化钛粉、粒度为400目的氧化铝粉混合均匀后，在钢质模具中，加200 Mpa 的压力压制成型，再在74(TC温度下，高温烧结4小时，制成盐芯。采用 的钢制模具具有图1-图3所示波浪形的芯腔，从而制成波浪形的异型盐芯。
实施例2
以重量百分数计，制成盐芯的原料组成为 氯化钠粉 80% 金红石型氧化钛粉 15% 氧化铝粉 5%。 生产方法是，将粒度为60目的氯化钠粉、粒度为400目的金红石型氧 化钛粉、粒度为300目的氧化铝粉混合均匀后，在钢质模具中，力。100Mpa 的压力压制成型，再在700。C温度下，高温烧结5小时，制成盐芯。采用 的钢制模具具有图4-图6所示马鞍形的芯腔，从而制成马鞍形的异型盐芯。 实施例3
以重量百分数计，制成盐芯的原料组成为
氯化钠4分 95%
金红石型氧化钛粉 3%
氧化铝粉 2%。 生产方法同实施例1。
权利要求
1、压力铸造用异型盐芯，其特征在于，以重量百分数计，制成盐芯的原料组成为氯化钠粉 60-95％金红石型氧化钛粉 3-30％氧化铝粉 2-10％。
2.如权利要求1所述的压力铸造用异型盐芯的生产方法,其特征在 于，所述的生产方法是，将粒度为30~ 300目的氯化钠粉、粒度为300 ~ 400目的金红石型氧化钛粉和粒度为300 ~ 400目的氧化铝粉混合均勻后， 在钢质模具中，力口 100Mpa~ 200 Mpa的压力压制成型，再在700°C~740 。C温度下，高温烧结4 5小时，制成盐芯。
3、 如权利要求1所述的压力铸造用异型盐芯，其特征在于，所述的 盐芯的整体形状呈圆形，从侧面看，盐芯的上边缘(1)和下边缘(2) 呈波浪形。
4、 如权利要求1所述的压力铸造用异型盐芯，其特征在于，所述的 盐芯的整体形状呈圓形，在盐芯上有对称的一对马鞍形凸起(3),马鞍 形凸起与盐芯的其他部分圆滑过渡，马鞍形凸起的下表面(5)为凹槽面。
5、 如权利要求4所述的压力铸造用异型盐芯，其特征在于，在所述 的马鞍形凸起(3)上有通孔(4)。
全文摘要
本发明提供了一种压力铸造用异型盐芯，属于一种活塞毛坯压力铸造时所用的盐芯，制成盐芯的原料有氯化钠粉、金红石型氧化钛粉、氧化铝粉。这种盐芯，通过在食盐中添加金红石型氧化钛、氧化铝等陶瓷材料，在高压压制以及烧结后，强度高、密度大、膨胀系数低。它主要用于1MPa～200MPa的压力铸造，也可用于普通铸造。除可用于铝活塞毛坯的铸造外，还可用作其他有色合金压力铸造用的型芯。
文档编号B22C9/10GK101391280SQ20071011301
公开日2009年3月25日 申请日期2007年9月18日 优先权日2007年9月18日
发明者冯增建, 张国华, 秦有志, 高晓波 申请人:山东滨州渤海活塞股份有限公司