[其他]用于旋转浇注活塞的金属型

说明书

本金属型用于铸造生产浇注中小型内燃机铝活塞。

现代铸造中广泛采用的浇注活塞毛坯的工艺是采用侧注法。冒口设置在活塞两侧。铝液由侧边经冒口注入活塞。冒口距离厚壁部分的活塞顶部和活塞销座都比较远。冒口补缩能力很差，活塞毛坯重量与冒口重量之比为1∶1.2～1∶1.6。浪费了大量的铝液，提高了活塞成本;并且冒口多次重熔回用，铝合金中含铁量逐次增加，降低了活塞的机械性能，改进的方法是采用旋转浇注法。常用的转动机构和金属型如附图图1，金属型（2）固定在转台（1）上，（3）为活塞型腔，（4）为活塞型芯，（5）为冒口，（6）为浇包，浇注完毕，金属型随转台转动。也可以边浇注边转动。金属型转动角度不超过90°。操作不太方便，冒口基本上仍然是侧冒口，冒口的补缩能力仍没有充分发挥。

发明本金属型的目的就是提高冒口补缩能力。减少冒口重量比例，稳定浇注工艺。金属型的结构如附图图2，（4）为金属型芯，金属型（2）安装在转台（1）上，转台（1）可绕轴（9）转动。冒口（5）设置在活塞腔（3）顶部的顶面。铝液由鹅颈式浇注系统（7）经冒口（5）注入活塞腔（3）。浇口杯（8）设置在活塞腔（3）中轴线X-X的侧边，浇口杯（8）形状为锥体，锥体底部为椭园形或园形。由浇口杯（8）顶部A与冒口（5）上部球体中心O之间作连线OA，OA与活塞腔中心线X-X之间的夹角的范围为100°～160°。浇口杯上边缘素线AB与X-X之间夹角范围为120°～170°。浇口杯的的容积为活塞腔（3）与冒口（5）总容积的1.1～1.3倍。附图图2为原始浇注位置。浇注时铝液注满浇口杯（8）;并不流入浇注系统（7）。然后，根据工艺要求，让金属型（2）绕轴（9）按一定速度旋转，铝液则自动地经浇注系统（7），冒口（5）由底部注满活塞腔（3）。金属型（2）继续转动，当活塞腔（3）的中心线X-X到达垂直位置时，停止转动。活塞毛坯完全凝固后，金属型（2）转回到原始浇注位置，由活塞腔（3）的上方抽出型芯（4），取出活塞毛坯，合型，放置型芯（4），准备下次浇注。

采用本金属型浇注活塞毛坯的优点如下：浇注完毕活塞凝固时，冒口（5）转到活塞腔（3）顶部上方，（如附图图4所示）并且;在浇注过程中，铝液一直经过冒口（5），冒口（5）温度较高，使活塞毛坯处于顺序凝固状态，可以提高冒口（5）的补缩能力。与现在常用的侧边浇注工艺相比，冒口重量可以大大减少，活塞毛坯重量与冒口重量之比可以减少到1∶0.5左右。采用本金属型浇注活塞毛坯时，铝液充满活塞腔过程中的流量完全符合浇注开始时流量小，中间流量大，最后流量又小的浇注工艺要求，可以避免人为因素对浇注质量的影响。保证最好的浇注效果。由活塞腔上方抽出，放置型芯，操作方便。合型，下芯，金属型旋转，冷却时间，金属型复位，抽芯。取出铸件，均可由电脑控制，实现工艺过程的全部自动化。