一种低压铸造发动机缸盖的燃烧室镶块的制作方法

专利2022-11-29  94


本实用新型涉及发动机缸盖铸造模具,具体涉及一种低压铸造发动机缸盖的燃烧室镶块。



背景技术:

在低压铸造过程中,液态高温铝水自下而上通过浇口进入模具型腔,铝水充满型腔后,铸件依自上而下的顺序凝固。缸盖燃烧室在浇口附近,当铝水自浇口冲入模具型腔时,优先接触到燃烧室镶块,再持续充型至缸盖铸件上部的盖沿面,上模温度低,下模及浇口部位温度高,形成上下梯度的温度场,保持一定的铝水压力,铝水自上向下顺序凝固,铸件凝固完成后,对铝水泄压,完成缸盖浇注。在整个浇注工艺过程中,燃烧室镶块始终浸泡在铝水中,温度过高,形成较宽的温度场,不利于铸件快速凝固,影响工艺节拍和铸件质量。为保证形成有效的温度梯度场,原镶块由原镶块工作面10和原镶块延长柄20构成,通常在原镶块延长柄20内部由机械加工方式加工出一根u型的原冷却管道30(参见图1),以期带走多余热量,来实现浇注节拍的缩短和铸件质量的提升;原冷却管道30因工艺限制只能做出直进直出结构,结构的限制无法保证燃烧室的原镶块工作面10温度的一致性,中间温度低,四周温度高,铸件极易出现拉伤风险,同时对镶块的有效冷却面积小,即便加大冷却空气流量也无法带走大量余热,导致节拍过长,批量铸件质量也低。

cn203725697u公开了“内燃机燃烧室镶块精密铸造模具”,包括第一模具件、第二模具件,所述第一模具件与第二模具件配合后形成模具腔,还包括第三模具件,所述第三模具件活动设置于所述第一模具件中,所述第三模具件一端延伸出第一模具芯,所述第一模具芯可延着设于所述第一模具件的匹配的通孔进入模具腔中,所述第三模具件与所述第一模具件之间设有弹性件,还包括将所述第三模具件压于所述第一模具件中的紧固件。铸造完成后,可解开所述紧固件,此时所述第三模具件在弹性件作用下被平稳的弹出,使第一模具芯平稳的从蜡件模具中抽出,避免了人工开模对蜡件模具造成的变形,保证了蜡件模具的精度。但未提及如何解决镶块的有效冷却面积小、节拍过长的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种低压铸造发动机缸盖的燃烧室镶块,其导热性能好,能构使燃烧室镶块温度一致,缩短工艺节拍,提高铸件的良品率。

本实用新型所述的一种低压铸造发动机缸盖的燃烧室镶块,包括燃烧室镶块本体,所述燃烧室镶块本体由镶块顶部和镶块柄部构成,其特征是:

在所述燃烧室镶块本体内设有冷却管道,所述冷却管道由一节开口环形段和两节竖直段相连构成;两节竖直段的上端分别与所述开口环形段的两个口部连接相通;

所述冷却管道的开口环形段设在所述镶块顶部内,所述冷却管道的两节竖直段平行设在所述镶块柄部内。

进一步,所述冷却管道的一节竖直段的下端为进水端、另一节竖直段的下端为出水端,分别与外接冷却管路螺纹链接。

进一步,所述冷却管道的直径为6mm,

进一步,所述冷却管道的开口环形段的管壁与镶块顶部外表面的距离≧5mm。

本实用新型的有益效果:

由于在燃烧室镶块内部的冷却管道设置了开口环形段,所以,能更快更多带走余热,更好的保证镶块顶部工作面温度的均匀一致,缩短工艺节拍,提高产能,同时提高铸件的良品率。

由于冷却管道设置开口环形段突破了燃烧室镶块内部结构的限制,燃烧室镶块的温度场比常规冷却温度低50~60℃,而且燃烧室镶块整体的温度场分析更加均匀,可对燃烧室镶块进行有效冷却,使模具形成更窄却有效的温度梯度场,解决了铸件拔模问题,提升了浇注工艺节拍和铸件质量,此种燃烧室镶块设计简单,可推广应用到所有低压浇注工艺领域。

附图说明

图1是背景技术结构示意图。

图2是本新型结构示意图。

图中:10—原镶块工作面,20—原镶块延长柄,30—原冷却管道;

1—镶块顶部,2—镶块柄部;

3—冷却管道,30—开口环形段,31—竖直段,32—进水端,33—出水端。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

参见图2所示的一种低压铸造发动机缸盖的燃烧室镶块,包括燃烧室镶块本体,所述燃烧室镶块本体由镶块顶部1和镶块柄部2构成,其特征是:

在所述燃烧室镶块本体内设有冷却管道3,所述冷却管道3由一节开口环形段30和两节竖直段31相连构成;两节竖直段31的上端分别与所述开口环形段30的两个口部连接相通;

所述冷却管道3的开口环形段30设在所述镶块顶部1内,所述冷却管道3的两节竖直段31平行设在所述镶块柄部2内。冷却管道设置开口环形段,能更快更多带走余热,更好的保证镶块顶部工作面温度的均匀一致,缩短工艺节拍,提高铸件的良品率。

所述冷却管道3的一节竖直段31的下端为进水端32、另一节竖直段31的下端为出水端33,分别与外接冷却管路螺纹链接。

所述冷却管道3的直径为6mm。

所述冷却管道3的开口环形段30的管壁与镶块顶部1外表面的距离≧5mm。考虑到燃烧室镶块有限位销孔,冷却管道的开口环形段可依据内部结构做适当避让,

本实用新型所述的带环形冷却结构的燃烧室镶块,主要采用激光烧结增材制造工艺,利用金属增材制造设备,用选定的金属粉末整体激光烧结而成,随后进行材料去支撑,螺纹加工、热处理及精机加工等工艺制作完成;

根据燃烧室镶块结构、浇注工艺温度场、热变形因素等计算适合的冷却管道直径,燃烧室镶块内部环形冷却,能更好保证镶块工作面温度的均匀一致性,更快更多带走余热,缩短工艺节拍,提高产能,同时提高铸件的良品率。

制作完成的燃烧室镶块安装在对应的底模板上,经过模具喷砂、预热、润滑涂料涂覆等准备工作后,将模具整体安装在浇注机上即可进行浇注使用,一般情况模具维护也不需要拆出来,直到燃烧室镶块寿命到期需要更换新镶块即可,安装相对简单快捷。


技术特征:

1.一种低压铸造发动机缸盖的燃烧室镶块,包括燃烧室镶块本体,所述燃烧室镶块本体由镶块顶部(1)和镶块柄部(2)构成,其特征是:

在所述燃烧室镶块本体内设有冷却管道(3),所述冷却管道(3)由一节开口环形段(30)和两节竖直段(31)相连构成;两节竖直段(31)的上端分别与所述开口环形段(30)的两个口部连接相通;

所述冷却管道(3)的开口环形段(30)设在所述镶块顶部(1)内,所述冷却管道(3)的两节竖直段(31)平行设在所述镶块柄部(2)内。

2.根据权利要求1所述的低压铸造发动机缸盖的燃烧室镶块,其特征是:所述冷却管道(3)的一节竖直段(31)的下端为进水端(32)、另一节竖直段(31)的下端为出水端(33),分别与外接冷却管路螺纹链接。

3.根据权利要求1或2所述的低压铸造发动机缸盖的燃烧室镶块,其特征是:所述冷却管道(3)的直径为6mm。

4.根据权利要求1或2所述的低压铸造发动机缸盖的燃烧室镶块,其特征是:所述冷却管道(3)的开口环形段(30)的管壁与镶块顶部外表面的距离≧5mm。

技术总结
本实用新型涉及一种低压铸造发动机缸盖的燃烧室镶块,包括燃烧室镶块本体,所述燃烧室镶块本体由镶块顶部和镶块柄部构成,其特征是:在所述燃烧室镶块本体内设有冷却管道,所述冷却管道由一节开口环形段和两节竖直段相连构成;两节竖直段的上端分别与所述开口环形段的两个口部连接相通;所述冷却管道的开口环形段设在所述镶块顶部内,所述冷却管道的两节竖直段平行设在所述镶块柄部内。本实用新型导热性能好,能构使燃烧室镶块温度一致,缩短工艺节拍,提高铸件的良品率。

技术研发人员:李卫;张鹏;向孝建;李东;林兆富;谢书文
受保护的技术使用者:重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日:2020.06.30
技术公布日:2021.04.06

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