快速冷却活塞模具的冷却方法技术

本发明专利技术公开了一种快速冷却模具的冷却方法，属于活塞工件铸造技术领域，其特征在于：向模具内注入铝液，向内芯注入冷却水冷却，向外模的环形水路内注入流经内芯的冷却水，向销子内输入冷却水，向顶模的环形水路内注入冷却水。与现有技术相比较具有提高冷却效果的特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
快速冷却活塞模具的冷却方法


[0001]本专利技术涉及活塞工件铸造
，特别是一种快速冷却活塞模具的冷却方法。

技术介绍

[0002]目前，因发动机的性能提高，对于活塞工件头部的金相组织要求严格；以及活塞工件铸造自动化水平程度大幅的提高，对铸坯效率的提高有明显的要求；原来活塞模具内芯为直上直下通水，只能冷却活塞工件的中心部位，冷却速度慢，冷却效果不好。
[0003]活塞模具的顶模部分虽然采用环形水道设计，但是其为分体式结构设计，不仅加工难度高，而且具有漏水现象，冷却效果差，并且不能很好的改善活塞工件的头部金相组织，并且对铸件效率的提高也不是很明显。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对以上现有技术的不足，提供一种快速冷却活塞模具的冷却方法，通过新型模具和分段式冷却方法，达到提高活塞坯金相组织和力学性能的目的。
[0005]本专利技术所提供的一种快速冷却模具的冷却方法，其特征在于：包括以下冷却步骤,
①
当向模具内注满780℃的铝液后，首先打开供水管与内芯之间的阀门，继而操作第一三通阀，使内芯通过第一三通阀与储水罐相通，向内芯的随形水路内注入供水管内的常温冷却水，通水冷却时间为40
″±2″
，当到达时间后，关闭供水管与内芯之间的阀门，停止对内芯供水；
②
在内芯通水25
″±2″
后，操作第一三通阀，使内芯通过第一三通阀与外模的环形水路相通，向外模的环形水路内注入流经内芯的冷却水，对活塞坯的上半部分进行冷却，冷却水依次经内芯的随形水路和外模的环形水路流入储水罐；
③
当外模的环形水路使用流经内芯的冷却水冷却15
″
后，关闭外模与内芯之间的第一三通阀，开启外模与供水管之间的阀门，向外模的环形水路中注入供水管的常温冷却水，使流经外模环形水路的冷却水流入到储水罐中，继续使用供水管内的常温冷却水冷却20
″±2″
，使其总冷却时间为35
″±2″
；
④
在外模通水冷却完成后，分别启动第二三通阀和第三三通阀，使水泵依次通过第二三通阀和第三三通阀连通销子的冷却水路，使用水泵将储水罐中的冷却水注入销子的冷却水路，冷却5
″±1″
后，启动第二三通阀，使供水管通过第二三通阀连通销子的冷却水路，向销子的冷却水路中注入供水管内的常温冷却水，继续冷却10
″±2″
，对活塞坯进行冷却；
⑤
在销子完成冷却后，分别重新启动第二三通阀和第三三通阀，使水泵依次通过第二三通阀和第三三通阀连通顶模环形水路，向顶模的环形水路内注入储水罐内的冷却水对活塞坯进行冷却5
″±1″
；
⑥
顶模通水冷却5
″±1″
后，操作第二三通阀，使供水管通过第二三通阀连通顶模的环形水路，向顶模的环形水路中注入供水管内的冷却水，继续冷却10
″±2″
；
⑦
在向顶模的环形水路注入冷却水的同时，开启顶模套的环形水路与供水管之间的阀门，使供水管内的冷却水注入到顶模套的环形水路中，冷却15
″±2″
后，关闭阀门，继而完成整个冷却流程。
[0006]与现有技术相比较，本专利技术具有以下突出的有益效果：1、使用本专利技术的分段式冷却方法铸造的活塞坯，明显的改善了活塞坯的头部金相组织，提高了活塞坯的力学性能。
[0007]2、本专利技术的冷却方法中，首先向外模和顶模的环形水路中注入流经内芯随形水路的冷却水，冷却水吸收了内芯的热量温度升高，再将其注入外模和顶模的环形水路后，能够起到逐渐冷却、缓和降温的作用，避免活塞坯上半部分由于温度骤降，使其内部产生较大应力，而影响其金相组织。
附图说明
[0008]图1是本专利技术的结构示意图。
[0009]图2是本专利技术的俯视图。
[0010]图3是本专利技术的内芯部分的结构示意图。
[0011]图4是本专利技术的内芯部分的内部结构示意图。
[0012]图5是本专利技术的顶模部分的结构示意图。
[0013]图6是本专利技术的内芯部分的内部结构示意图。
[0014]图7是本专利技术的冷却水路部分的结构示意图。
[0015]图8是使用实施例1方法铸造的活塞坯环槽位置的共晶铝硅合金金相图。
[0016]图9是使用实施例1方法铸造的活塞坯销孔位置的共晶铝硅合金金相图。
[0017]图10是使用实施例1方法铸造的活塞坯内腔顶位置的共晶铝硅合金金相图。
[0018]图11是使用实施例2方法铸造的活塞坯环槽位置的共晶铝硅合金金相图。
[0019]图12是使用实施例2方法铸造的活塞坯销孔位置的共晶铝硅合金金相图。
[0020]图13是使用实施例2方法铸造的活塞坯内腔顶位置的共晶铝硅合金金相图。
具体实施方式
[0021]下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。
[0022]如图1和2所示，本专利技术包括外模5、顶模3和内芯7。
[0023]所述的顶模3的内侧空腔内套有保温冒口2，保温冒口2的上端套有保温冒口套1，顶模3的外侧套有顶模套4，顶模套4和顶模3之间通过螺栓配合。
[0024]所述的顶模套4的下端安装有外模5，外模5的内侧空腔处安装有内芯7，内芯7由外模5空腔的下端向上伸入其内部，外模5的外壁上设有两对称分布的插孔，插孔与外模5的内侧空腔相通，销子6的内端穿过外模5的插孔顶在内芯7的外壁上，销子6的外壁与外模5的插孔内壁密封配合。
[0025]如图5和6所示，所述的顶模3的内部设有多条环形水路，多条环形水路呈上下分布排列，相邻的两环形水路之间通过通孔连通。
[0026]所述的顶模套4上设有环形水路，环形水路环绕于顶模3的外周。
[0027]如图3和4所示，所述的内芯7上设有随形水路，随形水路的两端分别外连接口，中
间位置设有贯通上下两端的排气通道，排气通道的一段上设有环形通道，从而能够绕过随形水路。
[0028]所述的外模5上设有环形水路，环形水路位于外模5的上半部分，销子6内部设有冷却水路，冷却水路内安装有水管8，水管8的外端与销子6的外端的内壁固定连接，并与进水接口相通，销子6的外壁上设有出水接口与冷却水路相通。
[0029]所述的顶模3、顶模套4和外模5的环形水路的两端分别外连接口，其两接口分别为进水接口和出水接口，而且其环形水路的各个部分与顶模3的内腔的距离相同。
[0030]所述的顶模套4、顶模3、外模5和内芯7采用3D打印一体式设计，一体成型，从而降低了顶模套4、顶模3、外模5的环形水路和内芯7的随形水路的加工难度，提高了其水路的连贯性，增强了其水路的密封性，能够有效的防止漏水。
[0031]如图7所示，本专利技术通过冷却水路连通各零部件，冷却水路的具体结构如下所示：所述的内芯7的随形水路的进水接口依次通过阀门和管路与供水管9连通，内芯7随形水路的出水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速冷却模具的冷却方法，其特征在于：包括以下冷却步骤,
①
当向模具内注满780℃的铝液后，首先打开供水管（9）与内芯（7）之间的阀门，继而操作第一三通阀（12），使内芯（7）通过第一三通阀（12）与储水罐（10）相通，向内芯（7）的随形水路内注入供水管（9）内的常温冷却水，通水冷却时间为40
″±2″
，当到达时间后，关闭供水管（9）与内芯（7）之间的阀门，停止对内芯（7）供水；
②
在内芯（7）通水25
″±2″
后，操作第一三通阀（12），使内芯（7）通过第一三通阀（12）与外模（5）的环形水路相通，向外模（5）的环形水路内注入流经内芯（7）的冷却水，对活塞坯的上半部分进行冷却，冷却水依次经内芯（7）的随形水路和外模（5）的环形水路流入储水罐（10）；
③
当外模（5）的环形水路使用流经内芯（7）的冷却水冷却15
″
后，关闭外模（5）与内芯（7）之间的第一三通阀（12），开启外模（5）与供水管（9）之间的阀门，向外模（5）的环形水路中注入供水管（9）的常温冷却水，使流经外模（5）环形水路的冷却水流入到储水罐（10）中，继续使用供水管（9）内的常温冷却水冷却20
″±2″
，使其总冷却时间为35
″±2″
；
④
在外模（5）通水冷却完成后，分别启动第...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建华，苏同翠，侯其杰，刘相东，牟晋仕，臧倩，韩治绪，
申请(专利权)人：山东双港活塞股份有限公司，
类型：发明
国别省市：