一种高耐磨活塞制备装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高耐磨活塞制备装置，制备装置包括：下模具、上模具、中心轴、铸造模具和填充模具；下模具为顶部开口的圆柱筒体，且内部底壁中央开设有圆形沉孔；中心轴的底端插入圆形沉孔内；上模具可拆卸扣合在下模具的顶部开口处，上模具开设有注入口和冒口；铸造模具环绕下模具的内壁贴合布置，且顶部与上模具的底面连接；铸造模具表面为非光滑形态；填充模具为环形结构，且具有与铸造模具对应的填充口；填充模具可拆卸扣合在下模具的顶部。本实用新型专利技术相对于原活塞铸造工艺，通过在活塞表面不同位置镶嵌具有高耐磨性能的材料，改善活塞与缸套之间摩擦接触，提高活塞耐磨性能，延长活塞使用寿命，提高活塞的使用经济性。

A high wear resistant piston preparation device

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨活塞制备装置
本技术涉及活塞制造
，更具体的说是涉及一种多种非金属材料嵌合制成的高耐磨活塞加工装置。
技术介绍
活塞作为民用钻井泵、石油用泥浆泵等直线往复机构的核心零部件之一，通过活塞在缸套内的往复直线运动，达到工作目的。但由于往复直线结构的使用环境限制，活塞与缸套之间的摩擦副界面中易存在砂、石等杂质，导致活塞磨损异常，并破坏了摩擦副润滑油膜的连续性，加剧了活塞磨损，降低了活塞的使用寿命，缩短了活塞的更换周期，增加了使用成本。据统计我国每年石油钻井行业活塞消耗量多达千万，磨损是缩短活塞使用周期的主要原因。如何提高活塞的耐磨性、延长使用寿命、降低使用成本一直是该领域追求的目标。因此，如何提供一种用于制造高耐磨活塞的加工装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种高耐磨活塞制备装置，旨在解决上述技术问题。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种高耐磨活塞制备装置，包括：下模具、上模具、中心轴、铸造模具和填充模具；所述下模具为顶部开口的圆柱筒体，且内部底壁中央开设有圆形沉孔；所述中心轴的底端插入所述圆形沉孔内；所述上模具可拆卸扣合在所述下模具的顶部开口处，且中央开设有用于所述中心轴顶端穿过的通孔，所述上模具的顶面与所述中心轴的顶面平齐；所述上模具开设有注入口和冒口；所述铸造模具环绕所述下模具的内壁贴合布置，且顶部与所述上模具的底面连接；所述铸造模具表面为非光滑形态；所述填充模具为环形结构，且具有与所述铸造模具对应的填充口；所述填充模具可拆卸扣合在所述下模具的顶部。通过上述技术方案，本技术提供了一种高耐磨活塞的制备装置，通过铸造模具和填充模具进行两次填充，形成在活塞表面不同位置镶嵌具有高耐磨性能材料的活塞，改善活塞与缸套之间摩擦接触，提高活塞耐磨性能，延长活塞使用寿命，提高活塞的使用经济性；本技术提出的制备装置原理简单、实施方便，更改非光滑形态铸造模具的结构形式，可在活塞表面不同位置具有高耐磨性材料，有助于企业进行批量化生产。优选的，在上述一种高耐磨活塞制备装置中，所述上模具和所述填充模具均通过多个定位销与所述下模具连接。能够提高上模具、填充模具和下模具连接的稳定性，且便于拆卸和安装。优选的，在上述一种高耐磨活塞制备装置中，所述铸造模具由多个长条的矩形体组成，且顶端与所述上模具的底面固定连接。形成纵向分布的高耐磨活塞结构。优选的，在上述一种高耐磨活塞制备装置中，所述铸造模具为螺旋形结构，且顶端的螺旋头与所述上模具的底面固定连接。形成螺旋分布的高耐磨活塞结构。优选的，在上述一种高耐磨活塞制备装置中，所述铸造模具由多个平行布置的环形件组成，多个所述环形件通过竖杆相互连接，且所述竖杆顶端与所述上模具的底面固定连接。形成横向分布的高耐磨活塞结构。优选的，在上述一种高耐磨活塞制备装置中，所述填充模具为双层环形结构，所述填充口位于所述填充模具的双层结构之间。能够防止在填充时填充液溢出。一种高耐磨活塞的加工方法，包括以下步骤：S1、固定所述下模具，将带有所述铸造模具的所述上模具扣合在所述下模具上，将活塞制造液通过所述注入口注入所述下模具的空腔内，铸造形成具有非光滑形态的活塞基体；S2、所述活塞基体冷却成型后，将带有所述铸造模具的所述上模具拆卸取出，将所述填充模具扣合在所述下模具上，将耐磨填充液通过所述填充口注入所述活塞基体上由所述铸造模具形成的空腔内，形成高耐磨活塞；S3、所述高耐磨活塞冷却成型后，将所述填充模具和所述中心轴拆卸，取出所述高耐磨活塞，清除飞边。通过上述技术方案，本技术相对于原活塞铸造工艺，通过在活塞表面不同位置镶嵌具有高耐磨性能的材料，改善活塞与缸套之间摩擦接触，提高活塞耐磨性能，延长活塞使用寿命，提高活塞的使用经济性。优选的，在上述一种高耐磨活塞的加工方法中，所述活塞制造液为聚氨酯；所述耐磨填充液为聚乙烯或超高分子聚乙烯。由于聚氨酯材料的熔点为170～190℃，因此可选用聚乙烯(熔点为92℃)、超高分子聚乙烯(熔点为130～136℃)为高耐磨物质。优选的，在上述一种高耐磨活塞的加工方法中，在所述上模具或所述填充模具与所述下模具扣合时，通过定位销、或螺栓、或外力施加方式使其压紧。能够提高连接结构的稳定性。优选的，在上述一种高耐磨活塞的加工方法中，向所述注入口注入活塞制造液时，通过所述冒口是否出现液体溢出确定空腔内是否注满。能够有效对注液状态进行监控。需要说明的是，所述耐磨填充液的熔点必须低于活塞制造液的熔点。所述铸造模具可具有不同的结构，在活塞表面不同位置填充高耐磨材料，如纵向均匀分布、横向均匀分布、螺旋状分布等形式。所述上模具与所述铸造模具可以是整体式结构，也可以是分体式机构，但使用过程中需要螺栓、限位销等方式连接。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术公开提供了一种高耐磨活塞制备装置，具有以下有益效果：1、本技术提供了一种高耐磨活塞的制备装置，通过铸造模具和填充模具进行两次填充，形成在活塞表面不同位置镶嵌具有高耐磨性能材料的活塞，改善活塞与缸套之间摩擦接触，提高活塞耐磨性能，延长活塞使用寿命，提高活塞的使用经济性；本技术提出的制备装置原理简单、实施方便，更改非光滑形态铸造模具的结构形式，可在活塞表面不同位置具有高耐磨性材料，有助于企业进行批量化生产。2、本技术相对于原活塞铸造工艺，通过在活塞表面不同位置镶嵌具有高耐磨性能的材料，改善活塞与缸套之间摩擦接触，提高活塞耐磨性能，延长活塞使用寿命，提高活塞的使用经济性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本技术提供的具有非光滑形态的活塞铸造装置的结构示意图；图2附图为本技术提供的填充非光滑形态的铸造装置的结构示意图；图3附图为本技术提供的下模具的结构示意图；图4附图为本技术提供的上模具的结构示意图；图5附图为本技术提供的填充模具的结构示意图；图6附图为本技术提供的纵向具有均匀分布高耐磨物质的耐磨活塞结构示意图；图7附图为本技术提供的圆周方向具有螺旋均匀分布高耐磨物质的耐磨活塞结构示意图；图8附图为本技术提供的横向具有均匀分布高耐磨物质的耐磨活塞结构示意图。其中：1-下模具；11-圆形沉孔；2-上模具；21-通孔；22-注入口；23-冒口；3-中心轴；4-铸造模具；5-填充模具；51-填充口；6-定位销本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐磨活塞制备装置，其特征在于，包括：下模具(1)、上模具(2)、中心轴(3)、铸造模具(4)和填充模具(5)；/n所述下模具(1)为顶部开口的圆柱筒体，且内部底壁中央开设有圆形沉孔(11)；/n所述中心轴(3)的底端插入所述圆形沉孔(11)内；/n所述上模具(2)可拆卸扣合在所述下模具(1)的顶部开口处，且中央开设有用于所述中心轴(3)顶端穿过的通孔(21)，所述上模具(2)的顶面与所述中心轴(3)的顶面平齐；所述上模具(2)开设有注入口(22)和冒口(23)；/n所述铸造模具(4)环绕所述下模具(1)的内壁贴合布置，且顶部与所述上模具(2)的底面连接；所述铸造模具(4)表面为非光滑形态；/n所述填充模具(5)为环形结构，且具有与所述铸造模具(4)对应的填充口(51)；所述填充模具(5)可拆卸扣合在所述下模具(1)的顶部。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨活塞制备装置，其特征在于，包括：下模具(1)、上模具(2)、中心轴(3)、铸造模具(4)和填充模具(5)；
所述下模具(1)为顶部开口的圆柱筒体，且内部底壁中央开设有圆形沉孔(11)；
所述中心轴(3)的底端插入所述圆形沉孔(11)内；
所述上模具(2)可拆卸扣合在所述下模具(1)的顶部开口处，且中央开设有用于所述中心轴(3)顶端穿过的通孔(21)，所述上模具(2)的顶面与所述中心轴(3)的顶面平齐；所述上模具(2)开设有注入口(22)和冒口(23)；
所述铸造模具(4)环绕所述下模具(1)的内壁贴合布置，且顶部与所述上模具(2)的底面连接；所述铸造模具(4)表面为非光滑形态；
所述填充模具(5)为环形结构，且具有与所述铸造模具(4)对应的填充口(51)；所述填充模具(5)可拆卸扣合在所述下模具(1)的顶部。


2.根据权利要求1所述的一种高耐磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛茜，陈廷坤，张红，马博帅，高天宇，田为军，齐迎春，王晓俊，程雪晶，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22