[发明专利]利用挤压铸造工艺制造发动机缸套类铸件的方法及模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸件的制作方法及模具，特别是关于一种利用挤压铸造工艺制造发动机缸套类铸件的方法及模具。

背景技术

国外先进汽车制造企业已开发成功了一种高硅铝合金发动机缸套，以代替铸铁缸套，进而实现无铸铁缸套的“全铝型”发动机，其显著地提高了发动机升功率密度。目前用于制造高硅铝合金发动机缸套的主要是采用喷射沉积工艺，但这种工艺复杂，成本较高。直接挤压铸造(也称液态模锻)是金属在高压下凝固的先进成形工艺，获得的零件结构致密、组织均匀细小，可以通过热处理强化，是制造高硅铝合金缸套的低成本、短流程工艺。缸套是一个长径比较大的套筒类零件，采用常规的工艺(压力沿轴向施加于套筒件的端面)难以获得致密度高的铸件。因此，需要结合挤压铸造工艺的特点，采用新的工艺和模具，真正将挤压铸造的优势体现出来，实现大长径比套筒类零件的直接挤压铸造成形。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种利用挤压铸造工艺制造发动机缸套类铸件的模具。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种利用挤压铸造工艺制造发动机缸套类铸件的方法，其特征在于：在制作缸套类铸件的上模和下模的模腔中心，设置一具有锥面的芯轴，当上、下模完成合模后，芯轴与上、下模和铸件发生相对运动，通过芯轴的锥面对铸件产生径向压力，进而实现缸套类铸件直接挤压铸造成形。

当上、下模完成合模后，所述芯轴与上、下模和铸件发生相对运动时，所述芯轴不动，液压机上横梁带动上模、下模及铸件继续向下运动。

当上、下模完成合模后，所述芯轴与上、下模和铸件发生相对运动时，所述上、下模和铸件不动，芯轴在液压机顶出缸的活塞杆带动下向上运动。

一种实现上述方法的利用挤压铸造工艺制造发动机缸套类铸件的模具，其特征在于：它包括一连接液压机工作台的底板和一连接液压机上横梁的上模架，所述底部上连接一下模架，所述下模架上连接一下模，所述下模中心设置有与铸件形状相应的模腔，所述上模架底部连接一上模，所述上模恰能伸入并封住所述下模模腔上部，在液压机顶出缸的活塞杆上固定连接一穿设在所述上、下模中心的芯轴，所述芯轴上部具有一段下大、上小的锥面。

所述底板上设置有四根具有限位端的导柱，每一所述导柱上套设有弹簧，所述下模架固定在各所述导柱上。

所述下模架通过螺栓直接固定连接在所述底板上。

所述下模的模腔顶部设置有一圈径向凸出的凹缘。

所述液压机顶出缸的活塞杆与所述芯轴之间设置有一联轴器。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明在进行发动机缸套等长径比较大的套筒类铸件的挤压铸造时，通过上、下模与芯轴之间的相对运动，将沿套筒件轴向的位移转化为沿套筒壁厚方向的挤压，从而获得了高致密度、具有压力下结晶组织的铸件。2、本发明由于将下模架设置在四根导柱上，并在导柱上设置弹簧，因此在实现上、下模与芯轴之间的相对运动时，可以通过液压机上横梁对上模、下模及铸件施加更大的压力，进而得到致密度更高的铸件。3、本发明由于还提供了一种将下模架直接固定在底板的结构，因此结构更加简洁，特别适合制作对挤压力需求较小的铸件。4、经过本发明挤压铸造获得的套筒类铸件可以进一步进行热处理强化，从而有效地提高铸件的力学性能。5、本发明与已有技术中的利用喷射沉积工艺制造高硅铝合金缸套的方法相比，工艺简单，操作方便，成本较低。本发明可以广泛用于各种长径比较大的套筒类铸件的挤压铸造过程中。

附图说明

图1是本发明结构示意图

图2是本发明另一实施例结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。

实施例1