一種擠壓鑄造雙金屬活塞的模具制造技術

一種擠壓鑄造雙金屬活塞的模具，由擠壓頭、成形模腔、脫模機構三大部分構成，其特征在于：所述擠壓頭由上過渡板、過渡法蘭、塞塊、壓頭自上而下順序連接而成，所述成形模腔由凹模、底板、底座、封閉墊塊、上法蘭、凹模套、下法蘭組成，所述脫模機構由頂出筒、下頂出頭、彈簧、墊塊組成。本實用新型專利技術可以一次性成型雙金屬活塞，所生產的活塞密度高，雙金屬接觸面焊合性能好，且生產成本低，效率高。（*該技術在2009年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及工裝用模具，特別提供了一種用于擠壓鑄造雙金屬活塞的模具。用于氣動機構的活塞在氣動機構的氣缸中往復運動，起傳遞動力的作用，是機構中的關鍵部件，活塞分為兩部分1.活塞盤2.活塞軸。最初活塞的兩部分都是用45#鋼制造，然后焊接在一起，其缺點是1.重量大，傳動性能差；2.與鋼質缸體的磨損嚴重，使缸體損壞。后改為鋁質活塞盤與鋼質活塞軸，活塞盤用鋁棒或鋁板加工而成，中間車螺紋，與鋼質活塞軸靠螺紋聯接為一個整體。這種設計比原設計重量減輕50％，但缺點是活塞在往復運動中，螺紋松動和磨損，使聯接強度和可靠性大大下降。中國專利98232152.X提出了一種氣動機構用雙金屬活塞的設計思想，活塞由緊密結合在一起的活塞盤和活塞軸構成，活塞盤為鋁質件，活塞軸為鋼質件。活塞軸上嵌于活塞盤內的部位置有環狀臺階，這種活塞重量輕，可靠性高，是由擠壓鑄造的方法一次性成形的。本技術的目的是提供一種擠壓鑄造雙金屬活塞的模具，其可以一次性成型雙金屬活塞，所生產的活塞密度高，雙金屬接觸面焊合性能好，且生產成本低，效率高。本技術提供了一種擠壓鑄造雙金屬活塞的模具，由擠壓頭、成形模腔、脫模機構三大部分構成，其特征在于所述擠壓頭由上過渡板(1)、過渡法蘭(2)、塞塊(3)、壓頭(4)自上而下順序連接而成，壓頭(4)下部取活塞頂部形狀；所述成形模腔由凹模(5)、底板(7)、底座(8)、封閉墊塊(16)、上法蘭(15)、凹模套(14)、下法蘭(13)組成，底板(7)、凹模(5)、凹模套(14)由內向外依次疊套緊密配合由上下法蘭(15)(13)緊固，再通過下法蘭(13)固定于底座(8)之上，封閉墊塊(6)搭嵌于底板(7)之上，由凹模(5)、底板(7)、封閉墊塊(6)構成的成形模腔內面形狀與活塞側壁及底部形狀相同，凹模(5)外壁設有凹槽與凹模套(14)之間形成冷卻水通道(6)，封閉墊塊(16)中間有孔，以利活塞軸穿過；所述脫模機構由頂出筒(9)、下頂出頭(10)、彈簧(11)、墊塊(12)組成，下頂出頭(10)上設置彈簧(11)，彈簧上置墊塊(12)、下頂出頭(10)、彈簧(11)、墊塊(12)外再罩以支持及導向用的頂出筒(9)。本技術具有下述特點1.待復合的芯棒在模具中能夠通過調節由下壓頭和彈簧構成的頂出脫模機構而上下浮動，底部的彈簧有足夠的壓縮空間，在上壓頭完全閉合和頂出時，都處于有效的壓縮范圍內，不會對芯棒形成剛性支撐，這樣既保證了上壓頭下行施壓時的安全性，又使芯棒緊緊頂在上壓頭上而一起下行，保證了芯棒在復合件中的精確定位，使復合件的上部不用加工。2.調節芯棒的高度，使液態金屬澆入型腔時不與結合面接觸，只是對芯棒加熱，芯棒隨壓頭下移時，不斷推開已降溫的液態金屬，使內部溫度較高的液態金屬到達芯棒表面，對表面沖刷、侵蝕，同時繼續對芯棒加熱，繼續下移，復合面才與液態金屬相接觸，當模具閉模時，液態金屬充型，此時，施加高壓，進一步提高液態金屬對芯棒的浸潤，增加兩種材質之間的相互擴散，從而得到理想的冶金焊合界面，接合強度大大提高。以下結合附圖通過實施例詳述本技術。附附圖說明圖1為擠壓鑄造雙金屬活塞結構示意圖。附圖2為擠壓鑄造雙金屬活塞工作狀態之一示意圖。附圖3為擠壓鑄造雙金屬活塞工作狀態之二示意圖。附圖4為擠壓鑄造雙金屬活塞工作狀態之三示意圖。實施例模具的主要結構如圖所示(圖1)，該模具上過渡板1、過渡法蘭2、塞塊3和壓頭4構成擠壓頭，擠壓頭通過上過渡板1與壓機活動上橫梁聯結，上橫梁由壓機活塞帶動上下運動。凹模由凹模套14和上法蘭組合成可通水冷卻的成形模腔，冷卻水通過螺旋槽冷卻水通道5，以使在擠壓鑄造液態金屬時，保持模具溫度在所需要控制的范圍內。底板7和封閉墊塊16使凹模封閉，用于容納液態金屬，頂出筒與下頂出頭與壓機下頂出缸連接，構成產品的脫模裝置，彈簧11和墊塊12構成金屬桿的容納導向及支承裝置。生產過程分別由圖2、圖3、圖4顯示。在圖2中，擠壓頭隨壓機上橫梁上升，模具開啟，經清理模具噴涂料后，放置一金屬桿17，澆入熔化的金屬液18，然后擠壓頭迅速下降對液態金屬施加壓力，形成圖3所示狀態。圖3顯示了擠壓終止的情況，在擠壓過程中擠壓頭首先推動金屬桿向下運動到設計所需位置，接著對液態金屬施壓，在壓力作用下，液態金屬流通，充滿擠壓頭和凹模形成的空腔，金屬液迅速凝固，由于上擠壓頭保持壓力，凝固的金屬液產生變形，從而使體積減小，而產生補縮，從而消除液態金屬凝固過程可能產生的縮孔、疏松，而使工件致密。液態金屬中的氣體大部分沿模具縫隙排出，使工件內氣孔顯著減少。彈簧11在受到壓力時，產生一個反作用力于金屬桿上，使它能與液態金屬配合運動和調節凝固形變位移，從而使金屬桿與金屬液凝固后形成十分牢固的結合。圖4是液態金屬完全凝固后，取出工件的示意圖。液態金屬凝固后與金屬桿形成一個完整的工件，這種工件由兩種不同金屬構成，其熔點、物理性能、機械性能差別很大。用其它工藝很難得到高致密、高性能的制件。制件由下頂出缸向上推動下頂出頭和頂出筒，將工件推出凹模。取出工件后，下頂出缸復位，可進行下一輪擠壓鑄造過程。權利要求1.一種擠壓鑄造雙金屬活塞的模具，由擠壓頭、成形模腔、脫模機構三大部分構成，其特征在于所述擠壓頭由上過渡板(1)、過渡法蘭(2)、塞塊(3)、壓頭(4)自上而下順序連接而成，壓頭(4)下部取活塞頂部形狀；所述成形模腔由凹模(5)、底板(7)、底座(8)、封閉墊塊(16)、上法蘭(15)、凹模套(14)、下法蘭(13)組成，底板(7)、凹模(5)、凹模套(14)由內向外依次疊套緊密配合由上下法蘭(15)(13)緊固，再通過下法蘭(13)固定于底座(8)之上、封閉墊塊(6)搭嵌于底板(7)之上，由凹模(5)、底板(7)、封閉墊塊(6)構成的成形模腔內面形狀與活塞側壁及底部形狀相同，凹模(5)外壁設有凹槽與凹模套(14)之間形成冷卻水通道(6)，封閉墊塊(16)中間有孔，以利活塞軸穿過所述脫模機構由頂出筒(9)、下頂出頭(10)、彈簧(11)、墊塊(12)組成，下頂出頭(10)上設置彈簧(11)，彈簧上置墊塊(12)、下頂出頭(10)、彈簧(11)、墊塊(12)外再罩以支持及導向用的頂出筒(9)。專利摘要一種擠壓鑄造雙金屬活塞的模具,由擠壓頭、成形模腔、脫模機構三大部分構成,其特征在于:所述擠壓頭由上過渡板、過渡法蘭、塞塊、壓頭自上而下順序連接而成,所述成形模腔由凹模、底板、底座、封閉墊塊、上法蘭、凹模套、下法蘭組成,所述脫模機構由頂出筒、下頂出頭、彈簧、墊塊組成。本技術可以一次性成型雙金屬活塞,所生產的活塞密度高,雙金屬接觸面焊合性能好,且生產成本低,效率高。文檔編號B22D18/02GK2368631SQ9922371公開日2000年3月15日 申請日期1999年5月6日 優先權日1999年5月6日專利技術者閻德勝, 蘇國躍, 楊奇雄, 胡宛平 申請人:中國科學院金屬研究所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種擠壓鑄造雙金屬活塞的模具，由擠壓頭、成形模腔、脫模機構三大部分構成，其特征在于：所述擠壓頭由上過渡板（１）、過渡法蘭（２）、塞塊（３）、壓頭（４）自上而下順序連接而成，壓頭（４）下部取活塞頂部形狀；所述成形模腔由凹模（５）、底板 （７）、底座（８）、封閉墊塊（１６）、上法蘭（１５）、凹模套（１４）、下法蘭（１３）組成，底板（７）、凹模（５）、凹模套（１４）由內向外依次疊套緊密配合由上下法蘭（１５）（１３）緊固，再通過下法蘭（１３）固定于底座（８）之上，封閉墊塊（６）搭嵌于底板（７）之上，由凹模（５）、底板（７）、封閉墊塊（６）構成的成形模腔內面形狀與活塞側壁及底部形狀相同，凹模（５）外壁設有凹槽與凹模套（１４）之間形成冷卻水通道（６），封閉墊塊（１６）中間有孔，以利活塞軸穿過：所述脫模機構由頂出筒 （９）、下頂出頭（１０）、彈簧（１１）、墊塊（１２）組成，下頂出頭（１０）上設置彈簧（１１），彈簧上置墊塊（１２）、下頂出頭（１０）、彈簧（１１）、墊塊（１２）外再罩以支持及導向用的頂出筒（９）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：閆德勝，蘇國躍，楊奇雄，胡宛平，
申請(專利權)人：中國科學院金屬研究所，
類型：實用新型
國別省市：89[中國|沈陽]