大型铝合金挤压铸造的活塞的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种大型铝合金挤压铸造的活塞，特别涉及铝合金挤压铸造模具设计和工艺，属铝合金铸造工艺技术领域。
【背景技术】
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[0002]功率在一千马力以上的柴油机通常有12个气缸，传统的活塞均用铸铁制作，但由于铸铁件自身非常重，运转时需要花费很大无用功能量，再说其动平衡也难以达到理想状态。近年专业工厂纷纷改用铝合金来替代铸铁，但是受制于活塞的固有结构；铸件各部分壁厚悬殊，从活塞的纵切面中可以看到，最薄处为裙部，该处铸件厚仅为20_，最厚处为燃烧室和活塞销孔间的部分，超过80mm ;如此大的壁厚差必然造成铸件在冷却过程中，厚壁处中心部位凝固最缓慢，似乎成了薄壁部位的冒口，该处的液态金属被吸走，造成各种内在缺陷和外表缩瘪甚至缩裂，铸件出现疏松、有气孔甚至是缩孔，甚至内在缺陷常呈不规则分布，故每个活塞在使用前均要经过配重以获取平衡。
[0003]本实用新型大型铝合金挤压铸造的活塞，采用新型挤压铸造的方法，弥补传统工艺的不足，达到提升产品质量的效果，从而实现降低成本、提高铸件合格率、增强企业在市场中的竞争能力。
【发明内容】
[0004]大型铝合金挤压铸造的活塞，其特征是活塞挤压铸造模具由动模主型芯、固定模仁、活塞销型芯、推杆、燃烧室型芯、液压抽芯器组成；所述的模具是挤压铸造模，活塞铸件的外形；所述的活塞销型芯、燃烧室型芯由固定模仁上各零件赋形；活塞的内腔则由动模中的主型芯赋形；工作原理:活塞销型芯由液压抽芯器驱动，在生产准备阶段液压抽芯器处于后退位置让活塞销型芯仅有球端暴露在固定模仁的空腔中；而构成燃烧室的铸入式型芯兼有辅助推杆从固定模仁中推出活塞铸件的作用；挤压铸造工艺如下:模具的动定二部分分别安装于挤压铸造机的上下模板上，并保持一定的距离；机械手g取定量熔融铝合金，浇入蛇形漏斗以平缓的状态流入固定模仁的空腔，随即动模部位的主型芯匀速下压，进入铝合金液面并让其逐渐上升直到铝液充满动定模所构成的封闭型腔，在此过程中所使用的比压接近lOOMPa，并且保压一段时间，液态铝合金则在压力下凝固，此时随铝合金液的收缩封闭型腔的容积略有减少；与此同时和固定模模仁及动模主型芯紧贴的合金很快冷凝形成一个逐渐增厚的壳，其结构强度较高很快阻碍了动模主型芯的继续下压，此时的壳即具备了活塞铸件内外形的基本轮廓。
[0005]使用本实用新型的优越之处在于:当活塞铸件厚壁部分的合金还处于液态或半液态时即启动活塞销孔型芯向前，迫使铝合金流动以填补先期收缩的铸件薄壁部位，直至铸件全部凝固，即使最后凝固的厚壁处也始终得到活塞销运动方向前面铝合金的补缩，这样做所获得的铸件其宏观纵切面的任何部位均可达到较高的技术要求；后续施压可以使合金的结晶进一步破碎细化，使活塞铸件无论铸态还是经过T6处理的机械性能与锻件几无差距，却没有锻件各向异性的不足。
【附图说明】
[0006]图1:大型铝合金挤压铸造的活塞模具结构。
[0007]1、动模主型芯、2、固定模仁、3、活塞销型芯、4、推杆、5、燃烧室型芯、6、液压抽芯器
【具体实施方式】
[0008]如图1所示，大型铝合金挤压铸造的活塞这样实施的:活塞挤压铸造模具由动模主型芯1、固定模仁2、活塞销型芯3、推杆4、燃烧室型芯5、液压抽芯器6组成；所述的模具是挤压铸造模，活塞铸件的外形；所述的活塞销型芯3、燃烧室型芯5由固定模仁2上各零件赋形；活塞的内腔则由动模主型芯I赋形；挤压铸造工艺如下:模具的动定二部分分别安装于挤压铸造机的上下模板上，并保持一定的距离；机械手g取定量熔融铝合金，浇入蛇形漏斗以平缓的状态流入固定模仁2的空腔，随即动模主型芯I匀速下压，进入铝合金液面并让其逐渐上升直到铝液充满动定模所构成的封闭型腔，在此过程中所使用的比压接近lOOMPa，并且保压一段时间，液态铝合金则在压力下凝固，此时随铝合金液的收缩封闭型腔的容积略有减少；与此同时和固定模仁2及动模主型芯I紧贴的合金很快冷凝形成一个逐渐增厚的壳，其结构强度较高很快阻碍了动模主型芯I的继续下压，此时的壳即具备了活塞铸件内外形的基本轮廓。
【主权项】
1.大型铝合金挤压铸造的活塞，其特征是活塞挤压铸造模具由动模主型芯(I)、固定模仁(2)、活塞销型芯(3)、推杆(4)、燃烧室型芯(5)、液压抽芯器(6)组成；所述的模具是挤压铸造模，括塞铸件的外形；所述的活塞销型芯(3)、燃烧室型芯(5)由固定模仁(2)上各零件赋形；活塞的内腔则由动模主型芯(I)赋形；经挤压铸造制成活塞。
【专利摘要】本实用新型公开一种大型铝合金挤压铸造的活塞及其铸造技术，其特征是活塞挤压铸造模具由动模主型芯、固定模仁、活塞销型芯、推杆、燃烧室型芯、液压抽芯器组成；所述的模具是挤压铸造模，活塞铸件的外形；所述的活塞销型芯、燃烧室型芯由固定模仁上各零件赋形；活塞的内腔则由动模中的主型芯赋形；挤压铸造工艺如下：模具的动定二部分分别安装于挤压铸造机的上下模板上，并保持一定的距离；机械手舀取定量熔融铝合金，浇入蛇形漏斗以平缓的状态流入固定模仁的空腔，随即动模部位的主型芯匀速下压，进入铝合金液面并让其逐渐上升直到铝液充满动定模所构成的封闭型腔，在此过程中所使用的比压接近100MPa，并且保压一段时间，液态铝合金则在压力下凝固，此时随铝合金液的收缩封闭型腔的容积略有减少；与此同时和固定模模仁及动模主型芯紧贴的合金很快冷凝形成一个逐渐增厚的壳，其结构强度较高很快阻碍了动模主型芯的继续下压，此时的壳即具备了活塞铸件内外形的基本轮廓。
【IPC分类】B22D18/02
【公开号】CN204912714
【申请号】CN201520261982
【发明人】傅金观, 吴新陆
【申请人】浙江亚路铸造有限公司, 嘉兴市巨鑫模具科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年4月21日