JL4G15模具冒口系统改进.pdf 2页

26内燃机与配件2011年第11期JL4G15模具冒口系统改进JL4G15MoldRiserSystemImprovements路俊辉李新刚张洪生(山东滨州渤海活塞股份有限公司)[摘要]本文介绍了轿车活塞JL4G15德国铸造机模具系统的改进方案，通过开设顶冒口，以强冷代替补偿的方式，解决了该模具的销座厚大处剖面缩松问题，实践证明，改进以后的模具生产过程质量稳定，缩松废品率大大降低，改进效果明显。[关键词]活塞模具冒口改进降低废品提升质量Keywords：PistonmoldImprovedriserReducewasteImprovequality1刖旨活塞是发动机的一个重要组成元件，俗称发动机的“心脏”，活塞质量的好坏直接影响到发动机的性能，而活塞的加工过程主要有铸造、铣冒口、热处理、机械加工、表面处理等多道工序完成，作为活塞加工的第一步。铸造质量的好坏直接关系到活塞最终产品质量的结果，模具是活塞成型的前提和基l璺l1冒口位置础，模具质量与活塞质量息息相关，模具的制造缺收缩值而产生的，当铝液浇满模具体后，随即发生陷极易造成大批量活塞废品损失，因此，抓活塞质液态收缩，当铸件表面温度下降到凝固温度时，表量需要从铸造开始。层就凝固成一层硬壳，壳内的铝液因温度下降仍发2现状生液态收缩，同时要对逐渐加厚的硬壳层凝固收缩为满足某品牌轿车活塞质量严格的要求，同时进行补偿，虽然固态硬壳因温度降低而使铸件外表为改变传统手工模具的工作方式，提高生产效率，尺寸缩小．但由于铝液的液态收缩值和凝固收缩值公司从德国引进了MG20铸造机．主要用于生产大于铸件的固态收缩值，所以无法平衡或自补实际JL4G15轿车活塞。铸造机经调试完成并进入正常生收缩，随着凝固过程的不断进行，铝水温度不断下产后，一方面提高了工作效率，同时比手工模具铸降，硬壳不断加厚，此时的铸件厚大处已不能完全造的活塞毛坯废品率也明显降低。但经过一段时间满足补缩要求，在最后凝固的部位因无充分铝液补的生产之后，发现该铸造机铸造后的活塞毛坯质量缩而形成孔洞缩松问题主要出现在外圆缩松上。特别是销座厚大处剖3．1初次改进：面缩松问题相对严重。冒口位置如图1所示。按照传统解决缩松问题的经验．需要在铸件厚为保证产品质量，降低JL4Gl5活塞毛坯的废大处增设冒口，按照远离冒口的部分最先凝固，然品率，如何解决销座厚大处剖面缩松问题就迫在眉后是靠近冒口的部分，最后是冒口本身凝固的次序睫，本文总结实际改进工作过程，对解决上述问题进行，即在铸件上建立一个递增的温度梯度，使铸进行了详细的理论探讨与确实可行的解决方案。件形成顺序凝固，将缩松问题体现在冒口内部，即3缩松的原理分析可使缩松问题得到解决。铝活塞毛坯在铸造过程中，产生缩松的主要原因根据上述原理，初次改进在该铸造机模具的两是铝液的液态收缩值和凝固收缩值大于铸件的固态侧销座处各开了一个高50ram，直径为29ram的冒 路俊辉李新刚张洪生：JL4G15模具冒口系统改进2715．通过冒口进行保温。从而实现对厚大处进行补根据上述原理，从而形成了两点新的改进方案。缩，经初次改进后铸造的活塞毛坯件如见图2。其一，在顶面燃烧室内按传统的工艺方法在允经此次改进后，剖面缩松问题虽然得到了解许尺寸范围内开设顶冒口，形成补缩源；决．但是在实际生产过程中发现，由于在销座处开其二，以紫铜块代替原销座两侧的冒口，以强设了冒口．在保温的同时也形成了热节，同时由于冷代替补偿．在保证销座厚大处外圆快冷的前提两侧冒口的保温套在使用过程中易破损，于是操作下，促使顶冒口内的铝液对首先冷却的销座进行有工须用石棉保温材料涂抹进行修补，经多次涂抹修效补偿，形成通畅的补缩通道。二次改进后的活塞补后．自然造成了铝液容量不足，于是出现了新的铸件简图见图3。问题，活塞毛坯极易在销座处的外圆或槽底产生分散性缩松，产品质量没有得到根本解决与控制，需要对其继续进行改进。I圭l3二次改进后铸件俩图改进后效果：’图2初次改进后铸件简图经过两次改进后．首先进行了小批试生产，铸3．2二次改进件通过多次宏观检查．未再发现缩松废品，宏观合通过对模具结构的认真分析．发现如果将该模格，质量稳定。同时，因改进后毛坯由两侧均有冒口具的两侧冒15合而为一，即将冒口开设在模具顶改为顶部一个冒口，铣冒口工序的操作工艺大大简部，则冒15的保温套就不容易破损。而销座处的外化，而且消除了销座“侧冒口根”残余，对后期机加圆产生的缩松主要原因是冷却速度过慢，同时，冒工生产中的装夹带来了方便．从而有利于减少机加口内的铝液没有起到应有作用，无法对销座进行有工废品。效补偿，于是产生了销座剖面缩松。为了实现销座4结论厚大处外圆快速冷却的目的，需要使用较模具铸钢1通过改进后的德国MG20铸造机模具，铸造导热系数大的物质来进行激冷。废品率由最初改进前的8％以上降到3％，得到有效表1为几种常见金属的导热系数表控制与降低。序号金属名称导热系数(W／InK)备注2生产过程质量稳定，在提高生产效率的同时，1银429降低了生产成本，改进效果明显．同时对其他类似2铜401产品模具的改进提供了范例。3铝237注释：7L4G15：某品牌轿车所用活塞型号4铁80MG20：德国铸造机机型5锡67参考文献【1】《铝活塞熔炼及铸造现状的研究探讨》李国振、刘忠湖南通过表1对比，同时考虑经济实用因素，而且科学技术出版社出版经过多次试验，本次改进中决定采用紫铜块镶嵌在【2】《铸造缺陷的产生及其控制》张春峰机械工业出版社出版模具热节处进行激冷，以提高热节处的冷却速度，加快销座厚大处的冷却．同时通过顶冒口内的铝液作者简介：路俊辉，毕业于山东工业大学材料学院模具设对首先冷却的销座进行有效补偿，从而解决销座剖计与制造专业，从事于活塞模具的检验及验证工作。面缩松。