一种新型活塞下轴芯铸造成形工艺的制作方法

1.本发明涉及轴芯加工技术领域，具体为一种新型活塞下轴芯铸造成形工艺。


背景技术：

2.活塞是汽车发动机汽缸体中作往复运动的机件，其中，活塞轴芯作为活塞中必不可少的零件，在活塞中起着举足轻重的作用，活塞轴芯的生产显得尤为重要。
3.现有的活塞轴芯成型过程中，往往仅通过模具压铸成型，得到的活塞轴芯强度较低，并且活塞轴芯表面抛光时抛光辊与轴芯表面接触面积较小，抛光效果不佳，抛光效率较低。
4.为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种新型活塞下轴芯铸造成形工艺。
6.本发明所要解决的技术问题如下：
7.现有的活塞轴芯成型过程中，往往仅通过模具压铸成型，得到的活塞轴芯强度较低，并且活塞轴芯表面抛光时抛光辊与轴芯表面接触面积较小，抛光效果不佳，抛光效率较低。
8.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
9.一种新型活塞下轴芯铸造成形工艺，包括以下步骤:
10.s1、将生产原料通过铸造工艺压铸成型，在700℃温度条件下压铸成型，得到成型件，压铸成型后，再将成型件通过淬火和回火的热处理，得到轴芯胚胎；
11.s2、将耐磨粉加温至3000℃，使耐磨粉呈熔化状态，再经0.5mpa空气压力通过超音速装置喷射到轴芯胚胎表面，形成牢固的金属陶瓷涂层；
12.s3、将轴芯胚胎放置在成型装置中，通过成型装置对轴芯胚胎表面进行抛光，并对轴芯胚胎浇注孔处进行切割，切割后的轴芯胚胎成型为活塞轴芯。
13.进一步的，所述耐磨粉为碳化钨粉末。
14.进一步的，所述生产原料包括如下重量份的原料：
15.铁60-80份、镍0.5-2份、锰0.3-1.5份、铜0.2-2份、钛0.3-1.2份、铬3-6份、磷0.2-0.8份、钒0.02-0.5份、钨0.03-0.8份和氟化稀土0.5-2.5份。
16.进一步的，所述成型装置包括调节机构，调节机构的顶部设有对轴芯胚胎进行固定的夹紧机构，调节机构用于对夹紧机构的夹紧范围进行调节，调节机构的顶部设有两个对称分布的转运机构，调节机构的外侧设有移动机构，移动机构的底部分别设有抛光机构和切割机构。
17.进一步的，所述夹紧机构包括两个夹紧座，两个夹紧座之间设有三爪卡盘和顶针，通过三爪卡盘和顶针对轴芯胚胎进行夹紧。
18.进一步的，所述转运机构包括两个转运座，转运座的下方设有带动转运座运动的
转运组件，通过两个转运座对轴芯胚胎两端进行夹持，配合转运组件带动转运座移动完成轴芯胚胎在抛光机构和切割机构之间转运的目的。
19.进一步的，所述抛光机构包括抛光座，抛光座的底部设有两个抛光辊，两个抛光辊之间安装有抛光皮带，其中一个抛光辊位置固定，另一个抛光辊位置可移动，通过可移动的抛光辊使得抛光皮带可包裹在轴芯胚胎表面进行抛光。
20.进一步的，所述切割机构包括与升降板底部相固定的第二支撑架，第二支撑架的内表面转动连接有切割刀，通过切割刀可对轴芯胚胎浇注孔处进行切割。
21.本发明的有益效果：
22.本发明通过将耐磨粉加熔化，再通过超音速装置喷射到轴芯胚胎表面，形成牢固的金属陶瓷涂层，极大的提高了轴芯的强度，并且设置的成型装置可极大的提高对于轴芯的生产效率，降低生产成本。
23.本发明中成型装置通过调节机构的设置，使得调节电机带动双头丝杆转动，从而带动两个调节座相向移动，便于调节夹紧机构的夹紧范围，从而满足不同轴芯胚胎的夹紧需求，提高装置的适用范围。
24.通过设置抛光机构，使得抛光电机带动抛光辊转动从而带动抛光皮带运动，通过移动机构中的升降气缸带动升降板下移，使得抛光皮带向下运动并对轴芯胚胎表面进行包裹，设置其中一个第一支撑架在滑槽内滑动，保证抛光皮带可柔性包裹在轴芯胚胎表面，增加抛光皮带与轴芯胚胎外表面接触面积，从而增强抛光效果，提高抛光效率。
25.通过设置切割机构，使得切割电机带动切割刀转动，配合移动机构中的升降气缸带动升降板下移，从而使得切割刀对轴芯胚胎上浇注孔的端部进行截断，进一步提高轴芯的生产质量。
附图说明
26.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
27.图1是本发明一种新型活塞下轴芯铸造成形工艺的流程图；
28.图2是本发明成型装置的结构示意图；
29.图3是本发明夹紧机构的结构示意图；
30.图4是本发明转运机构的侧视图；
31.图5是本发明转运组件的俯视图；
32.图6是本发明抛光机构的侧视图；
33.图7是本发明切割机构的结构示意图。
34.图中：1、调节机构；2、夹紧机构；3、转运机构；4、移动机构；5、抛光机构；6、切割机构；101、调节台；102、调节电机；103、双头丝杆；104、调节座；201、夹紧座；202、转动电机；203、夹紧气缸；204、三爪卡盘；205、顶座；206、顶针；301、转运座；302、夹持座；303、夹持槽；304、夹持杆；305、夹持气缸；306、转运丝杆；307、转运电机；401、升降座；402、升降板；403、升降气缸；404、移动电机；405、移动丝杆；501、抛光座；502、第一支撑架；503、抛光辊；504、抛光皮带；505、伸缩弹簧；506、抛光电机；601、第二支撑架；602、切割刀；603、切割电机。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
36.请参阅图1-图7，本发明提供一种技术方案：
37.实施例1
38.一种新型活塞下轴芯铸造成形工艺，包括以下步骤:
39.s1、将生产原料通过铸造工艺压铸成型，在700℃温度条件下压铸成型，得到成型件，压铸成型后，再将成型件通过淬火和回火的热处理，得到轴芯胚胎；
40.s2、将耐磨粉加温至3000℃，使耐磨粉呈熔化状态，再经0.5mpa空气压力通过超音速装置喷射到轴芯胚胎表面，形成牢固的金属陶瓷涂层；
41.s3、将轴芯胚胎放置在成型装置中，通过成型装置对轴芯胚胎表面进行抛光，并对轴芯胚胎浇注孔处进行切割，切割后的轴芯胚胎成型为活塞轴芯。
42.所述耐磨粉为碳化钨粉末。
43.所述生产原料包括如下重量份的原料：
44.铁60份、镍0.5份、锰0.3份、铜0.2份、钛0.3份、铬3份、磷0.2份、钒0.02份、钨0.03份和氟化稀土0.5份。
45.实施例2
46.一种新型活塞下轴芯铸造成形工艺，包括以下步骤:
47.s1、将生产原料通过铸造工艺压铸成型，在700℃温度条件下压铸成型，得到成型件，压铸成型后，再将成型件通过淬火和回火的热处理，得到轴芯胚胎；
48.s2、将耐磨粉加温至3000℃，使耐磨粉呈熔化状态，再经0.5mpa空气压力通过超音速装置喷射到轴芯胚胎表面，形成牢固的金属陶瓷涂层；
49.s3、将轴芯胚胎放置在成型装置中，通过成型装置对轴芯胚胎表面进行抛光，并对轴芯胚胎浇注孔处进行切割，切割后的轴芯胚胎成型为活塞轴芯。
50.所述耐磨粉为碳化钨粉末。
51.所述生产原料包括如下重量份的原料：
52.铁70份、镍1.2份、锰1份、铜1份、钛0.8份、铬4份、磷0.5份、钒0.3份、钨0.5份和氟化稀土1.5份。
53.实施例3
54.一种新型活塞下轴芯铸造成形工艺，包括以下步骤:
55.s1、将生产原料通过铸造工艺压铸成型，在700℃温度条件下压铸成型，得到成型件，压铸成型后，再将成型件通过淬火和回火的热处理，得到轴芯胚胎；
56.s2、将耐磨粉加温至3000℃，使耐磨粉呈熔化状态，再经0.5mpa空气压力通过超音速装置喷射到轴芯胚胎表面，形成牢固的金属陶瓷涂层；
57.s3、将轴芯胚胎放置在成型装置中，通过成型装置对轴芯胚胎表面进行抛光，并对轴芯胚胎浇注孔处进行切割，切割后的轴芯胚胎成型为活塞轴芯。
58.所述耐磨粉为碳化钨粉末。
59.所述生产原料包括如下重量份的原料：
60.铁80份、镍2份、锰1.5份、铜2份、钛1.2份、铬6份、磷0.8份、钒0.5份、钨0.8份和氟化稀土2.5份。
61.上述实施例中所述成型装置包括调节机构1，调节机构1的顶部设有对轴芯胚胎进行固定的夹紧机构2，调节机构1用于对夹紧机构2的夹紧范围进行调节，便于适应不同尺寸的轴芯胚胎，调节机构1的顶部设有两个对称分布的转运机构3，调节机构1的外侧设有移动机构4，移动机构4的底部分别设有抛光机构5和切割机构6，移动机构4用于对抛光机构5和切割机构6进行移动，从而完成抛光和切割动作，抛光机构5可对轴芯胚胎表面进行抛光，提高轴芯胚胎的生产质量，切割机构6用于对轴芯胚胎浇注处进行切除，转运机构3用于将轴芯胚胎从抛光机构5下方转运至切割机构6下方。
62.调节机构1包括调节台101，调节台101的顶部一端固定有调节电机102，调节电机102的输出端固定有双头丝杆103，双头丝杆103的外边面两端分别设有相反旋向的螺纹，双头丝杆103的外表面两端分别螺纹套设有调节座104，两个调节座104的底部均与调节台101顶部滑动连接。通过调节机构1的设置，使得调节电机102带动双头丝杆103转动，从而带动两个调节座104相向移动，便于调节夹紧机构2的夹紧范围，从而满足不同轴芯胚胎的夹紧需求，提高装置的适用范围。
63.夹紧机构2包括与调节座104顶部相固定的夹紧座201，其中一个夹紧座201的一侧固定有转动电机202，另一个夹紧座201的一侧固定有夹紧气缸203，转动电机202的输出端穿过夹紧座201且固定有三爪卡盘204，夹紧气缸203的输出端穿过夹紧座201且固定有顶座205，顶座205远离夹紧气缸203的一端转动连接有顶针206，顶针206与三爪卡盘204的中轴线位于同一水平线。通过夹紧机构2的设置，使得调节机构1调节两个夹紧座201的间距以满足不同轴芯胚胎的尺寸需求，将轴芯胚胎上浇注孔的一端夹持在三爪卡盘204上，并通过夹紧气缸203推动顶座205上的顶针206对轴芯胚胎的另一端进行夹紧，对轴芯胚胎进行固定，保证在后续抛光和切割的过程中轴芯胚胎的稳定性，提高抛光和切割效果和效率。
64.转运机构3包括转运座301，转运座301的一侧固定有夹持座302，夹持座302远离转运座301的一侧开设有夹持槽303，夹持槽303内部顶端和底端均开设有滑动槽，滑动槽内滑动连接有夹持杆304，夹持座302的顶部和底部均固定有夹持气缸305，夹持气缸305的输出端穿过夹持座302且与夹持杆304的端部相固定，转运座301的下方设有带动转运座301运动的转运组件；
65.转运组件包括开设有在调节台101顶部的两个转运槽，两个转运槽对称设置，转运槽内转动连接有转运丝杆306，转运座301的底部固定有转运板，转运板螺纹套接在转运丝杆306的外表面，转运板底部与转运槽内部底端滑动连接，调节台101的一端固定有两个转运电机307，转运电机307的输出端穿过调节台101且与转运丝杆306相固定。通过设置转运机构3，使得转运电机307带动转运丝杆306转动，配合转运板带动转运座301移动使得轴芯胚胎位于夹持槽303内，通过夹持气缸305带动夹持杆304对轴芯胚胎两端进行固定，并通过转运组件带动轴芯胚胎进行移动实现转运的目的。
66.移动机构4包括两个对称分布的升降座401，两个升降座401相互靠近的一侧开设有升降槽，两个升降槽之间滑动连接有升降板402，升降座401的顶部固定有升降气缸403，升降气缸403的输出端穿过升降座401且与升降板402相固定，升降板402的底部开设有移动
槽，移动槽内部一端固定有移动电机404，移动电机404的输出端固定有移动丝杆405。
67.抛光机构5包括抛光座501，抛光座501螺纹套接在移动丝杆405外表面，抛光座501顶部与移动槽滑动连接，抛光座501的底部设有两个对称分布的第一支撑架502，第一支撑架502内表面转动连接有抛光辊503，两个抛光辊503之间安装有抛光皮带504，抛光座501的底部一侧开设有滑槽，其中一个第一支撑架502顶端与抛光座501底部相固定，另一个第一支撑架502顶端与滑槽滑动连接，滑槽内壁与第一支撑架502一侧之间固定有伸缩弹簧505，其中一个第一支撑架502外侧固定有抛光电机506，抛光电机506的输出端穿过第一支撑架502且与抛光辊503相固定。通过设置抛光机构5，使得抛光电机506带动抛光辊503转动从而带动抛光皮带504运动，通过移动机构4中的升降气缸403带动升降板402下移，使得抛光皮带504向下运动并对轴芯胚胎表面进行包裹，设置其中一个第一支撑架502在滑槽内滑动，保证抛光皮带504可柔性包裹在轴芯胚胎表面，增加抛光皮带504与轴芯胚胎外表面接触面积，从而增强抛光效果，提高抛光效率。
68.切割机构6包括与升降板402底部相固定的第二支撑架601，第二支撑架601的内表面转动连接有切割刀602，第二支撑架601的一侧固定有切割电机603，切割电机603的输出端穿过第二支撑架601且与切割刀602相固定。通过设置切割机构6，使得切割电机603带动切割刀602转动，配合移动机构4中的升降气缸403带动升降板402下移，从而使得切割刀602对轴芯胚胎上浇注孔的端部进行截断，进一步提高轴芯的生产质量。
69.成型装置的工作过程及原理：
70.本发明在使用时，通过调节电机102带动双头丝杆103转动，从而带动两个调节座104相向移动，便于调节夹紧机构2的夹紧范围，将轴芯胚胎上浇注孔的一端夹持在三爪卡盘204上，并通过夹紧气缸203推动顶座205上的顶针206对轴芯胚胎的另一端进行夹紧，对轴芯胚胎进行固定；
71.通过抛光电机506带动抛光辊503转动从而带动抛光皮带504运动，通过移动机构4中的升降气缸403带动升降板402下移，使得抛光皮带504向下运动并对轴芯胚胎表面进行包裹，并且移动电机404带动移动丝杆405转动，使得抛光皮带504在轴芯胚胎表面移动完成抛光动作；
72.抛光后，通过该转运电机307带动转运丝杆306转动，配合转运板带动转运座301移动使得轴芯胚胎位于夹持槽303内，通过夹持气缸305带动夹持杆304对轴芯胚胎两端进行固定，并通过转运电机307带动转运丝杆306转动，带动轴芯胚胎移动至切割机构6下方；
73.通过切割电机603带动切割刀602转动，配合移动机构4中的升降气缸403带动升降板402下移，从而使得切割刀602对轴芯胚胎上浇注孔的端部进行截断，进一步提高轴芯的生产质量。
74.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。