[发明专利]活塞环铸造工艺

权利要求书

1.一种活塞环铸造工艺，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：制作活塞环砂型，砂型一端具有型腔和横向浇道，砂型中心具有贯通砂型的纵向浇道；

步骤2：将多个砂型堆垛在一起，并确保各砂型纵向浇道彼此连通，在最下层砂型的底部设置底板，在最上层砂型的上端设置具有浇注口的顶模，浇注口与下层砂型的纵向浇道连通；

步骤3：将堆垛好的砂型转移至浇注区域，通过浇注口将铁水注入砂型内，铁水出炉温度不低于1500℃，浇注温度不低于1350℃；

步骤4：浇注后的砂型冷却至室温，然后进行退砂处理，将铸件表面型砂清理干净；

步骤5：将铸件放入喷丸机进行抛光，去除表面杂质；

步骤6：将铸件加热至950℃-1050℃进行淬火，淬火时间为3-5min；

步骤7：将铸件重新加热至600℃-630℃进行回火，回火时间为2-4h；回火后冷却至常温，活塞环铸造完成；

所述砂型采用六工位砂型成型机制得，六工位砂型成型机包括回转支架，所述回转支架沿竖直轴线转动设置在机座上，所述回转支架周面上沿周向等距间隔设置有六个砂型模具，回转支架旁侧分别对应六个砂型模具所在位置依次设有模框上料工位、模框合拢工位、填砂工位、预留人工检测工位、加压工位和砂型卸料工位；所述砂型模具包括底座、沿竖直方向与底座活动连接的下模板、沿竖直方向与下模板活动连接的围板；所述模框上料工位用于将空模框安装在下模板与围板之间，所述模框合拢工位用于将模框、围板、下模板三者合拢，所述填砂工位用于将型砂释放到下模板、模框和围板三者围成的腔体内并将型砂表面刮平，所述预留人工检测工位用于人工对型砂充盈度进行检测，所述加压工位用于将型砂压实成砂型，加压工位设有与下模板竖直相对设置的上模板以及用于顶升下模板的液压缸，所述砂型卸料工位用于将成型后的砂型连同模框从下模板与围板之间取出；砂型的成型方法为：

a.在所述模框上料工位将模框安装在下模板与围板之间，然后控制回转支架回转60°，使模框到达模框合拢工位；

b.在模框合拢工位将模框、下模板、围板三者合拢，然后控制回转支架回转60°，使模框到达填砂工位；

c.在填砂工位将型砂铺设在下模板、模框和围板三者围成的腔体内并将型砂表面刮平，然后控制回转支架回转60°，使模框到达预留人工检测工位；

d.在预留人工检测工位对型砂充盈度进行检查，若存在填充不足则人工进行补砂，检查并补砂结束后控制回转支架回转60°，使模板到达加压工位；

e.在加压工位利用液压缸顶升下模板使下模板向上与上模板合拢，将型砂压实，然后控制液压缸下行，再利用脱模机构将下模板、模框、围板三者相互分离，然后控制回转支架旋转60°，使模板到达砂型卸料工位；

f.在砂型卸料工位，将砂型连同模框从围板和下模板之间取出，砂型制作完成；

所述模框和围板分别通过竖直设置的第一导杆和第二导杆与下模板构成滑动配合；所述下模板中心设有用于成型砂型中心浇道的芯轴，所述芯轴沿竖直方向与下模板中心设置的芯孔构成滑动配合，且芯轴与下模板之间设有用于驱动芯轴相对于下模板向上弹出的第一弹性单元，芯轴和芯孔侧壁上分别设有用于防止芯轴与芯孔脱离的凸缘和台肩，凸缘和台肩沿竖直方向相互抵接；所述上模板的底面上与芯轴对应位置处设有向下凸伸设置的压柱；所述芯轴侧壁上还设有环槽，所述下模板内设有沿芯轴径向滑动设置的卡板，所述卡板上设有供芯轴穿过的通孔以及与通孔相接的卡槽，所述卡槽的宽度大于环槽的槽底直径且小于芯轴的直径；所述卡板滑动设置于以下两工位之间：工位一，通孔与芯轴沿竖直方向正对，以及工位二，卡槽与芯轴沿竖直方向正对；所述卡板与下模板之间设有用于将卡板自工位一向工位二推移的第二弹性单元，所述卡板与下模板之间还设有伸缩气囊，所述伸缩气囊被装配为当伸缩气囊充气时能够将卡板由工位二向工位一推移；所述第一导杆上设有活塞，所述下模板内设有用于容纳活塞在其内部滑动的活塞腔，所述伸缩气囊通过第一气道与活塞上部的活塞腔腔体连通，活塞下部的活塞腔腔体与大气连通。

2.根据权利要求1所述的活塞环铸造工艺，其特征在于：第二导杆位于模板内部的杆段上设有环形泄压槽，所述活塞上部的活塞腔腔体通过第二气道与第二导杆的滑动通道连通，第二导杆的滑动通道与第二气道等高的位置处还设有与大气连通的第三气道，当第二导杆位于上位时第二气道与第三气道断开，当第二导杆位于下位时第二气道和第三气道通过所述环形泄压槽相互连通。