一种用于活塞环四片铸造的环模制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于活塞环四片铸造的环模，该环模的在定位凹槽的对应位置设置有加强片，所述加强片为设置于所述定位凹槽外侧的圆弧凸起。本实用新型专利技术通过对环模的定位凹槽的部分的外圆向外增加了加强片，补足了定位凹槽的强度，避免了由于强度不够而在铸造工序或后续的磨削工序断裂的问题。或后续的磨削工序断裂的问题。或后续的磨削工序断裂的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于活塞环四片铸造的环模


[0001]本技术涉及活塞环领域，特别涉及一种用于活塞环四片铸造的环模。

技术介绍

[0002]铸铁活塞环系通过铸造的毛坯加工而成，该毛坯是由生铁和所需的合金元素在熔炼后通过模具浇注而成，该模具称作环模。在活塞环行业，毛坯的生产方式曾先后采用了单片式铸造和双片式铸造，所谓单片式，即一片毛坯生产得到一片成品，所谓双片式，即一片较厚的毛坯切割生产得到两片成品，与单片式相比，双片式铸造的效率有了大幅提高、成本有了大幅下降，经过进一步的发展，三片式和四片式铸造方式都有了应用，效率和产能得以进一步提高，成本得以进一步下降。
[0003]现有环模具有非正圆形的轮廓、具有内侧凹定位的结构，通过该环模所铸造出来的活塞环，其凹定位部分将被切除并作为活塞环的自由开口。已发现铸造合金铸铁材料的活塞环，在铸造工序和/或后续磨削和/或切片工序，由于凹定位处的强度不够而容易发生断裂的问题。

技术实现思路

[0004]技术目的：为了解决现有技术的问题，本技术提供了一种用于活塞环四片铸造的环模，该环模凹定位处不发生断裂问题，生产效率高。
[0005]技术方案：本技术所述的用于活塞环四片铸造的环模，该环模的在定位凹槽的对应位置设置有加强片，所述加强片为设置于所述定位凹槽外侧的圆弧凸起。
[0006]作为本技术的一种优选结构，所述环模的外圆拔模斜度为0.5～1.5
°
；所述环模的内圆拔模斜度为1～2
°
。
[0007]作为本技术的一种优选结构，所述加强片的凸起高度为0.8～1.3mm。
[0008]作为本技术的一种优选结构，所述加强片的圆弧在所述环模短径的方向理论中心线两侧各30
°
范围内。
[0009]作为本技术的一种优选结构，所述定位凹槽的深度为1.6～2.0mm。
[0010]作为本技术的一种优选结构，所述定位凹槽的宽度为5.4～6.1mm。
[0011]作为本技术的一种优选结构，所述定位凹槽的直径为3.2mm。
[0012]作为本技术的一种优选结构，所述环模的上端面以及环模的下端面的粗糙度≤Ra0.8μm
[0013]作为本技术的一种优选结构，所述环模的内圆面以及环模的外圆面的粗糙度≤Ra1.6μm。
[0014]作为本技术的一种优选结构，所述环模的高度为(h1+E)
×
4+F，其中，h1为活塞环成品的环高，E为每片活塞环预留的端面磨削余量，E＝0.2～0.4mm；F为切片刀具厚度以及环模上下端面预切尺寸的加工余量，F＝6.5～7.9mm。
[0015]有益效果：(1)本技术在环模内圆定位凹槽的外圆向外增加了材料，补足了此
部分的强度，避免了由于强度不够而在铸造工序和/或后续的磨削和/或切片工序断裂的问题；(2)本技术进一步改进了环模的拔模斜度以及环模高度，该环模可以用于活塞环四片铸造，铸造起模顺利、后续加工余量合理，生产效率高。
附图说明
[0016]图1为本技术环模结构示意图；
[0017]图2为本技术环模的截面图；
[0018]图3为本技术环模铸造毛坯在后续切片工序的截面示意图。
具体实施方式
[0019]实施例：本技术的环模1在定位凹槽101的外圆面设置有加强片102，保证在环模1的定位凹槽101处不发生断裂问题，提高生产效率。如图1所示，本实施例中环模1采用的材料为铸钢。为控制后续径向厚度加工过程的加工余量，同时为方便造型过程的起模，该环模1设有拔模斜度，内圆和外圆的拔模斜度分别为α、β，即该环模1的横截面呈梯形，其中，内圆的拔模斜度α＝1～2
°
，作为一种优选实施方式，α＝1.5
°
；外圆的拔模斜度β＝0.5～1.5
°
，作为一种优选实施方式，优选β＝1
°
；由此，在获得环模1的上端面径向厚度T1的情况下，即可通过三角函数关系计算而得下端面的径向厚度T。
[0020]其中：T1(mm)＝a1+(1.8～2.5)mm，作为一种优选实施方式，T1(mm)＝a1+2.0mm，a1为活塞环成品的径向厚度。
[0021]在本实施例中，定位凹槽101为一段内凹的圆弧结构，该定位凹槽101在本实施例中选择以下结构：定位凹槽101的深度A为1.6～2.0mm，定位凹槽101的宽度D为5.4～6.1mm；定位凹槽101的圆弧直径为R3.2mm。
[0022]在本实施例中，加强片102为一段在环模1的外圆凸出部分，环模1的较长的直径为φ长，环模1的较短的直径为φ短，加强片102与短的理论轮廓线的凸出距离C，C＝0.8～1.3，作为一种优选实施方式，C＝1.0mm；加强片102在环模1的外圆凸出部分是在短径方向理论中心线O1两侧各30
°
范围内。
[0023]如图2和图3所示，环模1的高度B＝(h1+E)
×
4+F，其中h1为活塞环成品的环高，E是为每片环预留的端面磨削余量，在本实施例中，E＝0.2～0.4mm，优选E＝0.3mm。F为包括切片刀具2的厚度、上下端面预切尺寸在内的加工余量，在本实施例中，F＝6.5～7.9mm，优选F＝7.2mm。
[0024]如图2所示，环模的上下端面粗糙度Ra0.8μm以下，环模1的内外圆粗糙度Ra1.6μm以下。
[0025]环模具有非正圆的外圆轮廓，分为长径长和短径短，由于横截面为梯形，这里长和短均按下端面(径向厚度大端)尺寸计。
[0026][0027][0028]其中：D
长
、D
短
分别为后续内外圆仿形车削工序所需获得的长径和短径，它由活塞环的工艺设计计算而得；ξ1和ξ2分别为铸造后在长径和短径方向毛坯尺寸与环模尺寸的收缩
系数，ξ1＝1.006～1.017，优选ξ1＝1.0115；ξ2＝1.005～1.015，优选ξ1＝1.010；G为径向加工余量修正值，G＝0.2～0.5，优选G＝0.25～0.35mm。
[0029]应用例：以一款缸径为90mm的合金铸铁环为例，它的环高h1＝2.5mm，径向厚度a1＝3.9mm，内外圆仿形车削工序所需的D
长
＝95.17、D
短
＝93.21。该四片铸造的环模尺寸：内圆拔模斜度α＝1.5
°
，外圆拔模斜度β＝1
°
。环模轴向高度B＝(2.5+0.3)
×
4+7.2＝18.4mm。环模1上端面的径向厚度T1＝3.9+2.0＝5.9mm；环模1下端面径向厚度T＝T1+18.4
×
(TAN1.5+TAN1.0)＝6.7mm。
[0030][0031][0032]定位凹槽101部位尺寸，取下述参数：定位凹槽深度A＝1.7mm；定位凹槽宽度D＝5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于活塞环四片铸造的环模，其特征在于，环模(1)的定位凹槽(101)对应位置设置有加强片(102)，所述加强片(102)为设置于所述定位凹槽(101)外侧的圆弧凸起。2.根据权利要求1所述的用于活塞环四片铸造的环模，其特征在于，所述环模(1)的外圆拔模斜度为0.5～1.5
°
；所述环模(1)的内圆拔模斜度为1～2
°
。3.根据权利要求1所述的用于活塞环四片铸造的环模，其特征在于，所述加强片(102)的凸起高度为0.8～1.3mm。4.根据权利要求1所述的用于活塞环四片铸造的环模，其特征在于，所述加强片(102)的圆弧在所述环模(1)短径的方向理论中心线两侧各30
°
范围内。5.根据权利要求1所述的用于活塞环四片铸造的环模，其特征在于，所述定位凹槽(101)的深度为1.6～2.0mm。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：喻晓妹，
申请(专利权)人：南京飞燕活塞环股份有限公司，
类型：新型
国别省市：