專利名稱：改善活塞頭部金相組織及提高鑄造生產(chǎn)效率的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本工藝技術(shù)涉及鋁合金鑄造零部件的鑄造工藝方法，特別是上抽芯鋁合金活塞生產(chǎn)的鑄造工藝方法。

背景技術(shù)：
普通活塞鑄造毛坯絕大部分采用上抽芯重力鑄造，活塞成形外?？刹捎秒p側(cè)冒口結(jié)構(gòu)和單側(cè)冒口結(jié)構(gòu)這兩種結(jié)構(gòu)形狀，由于使用雙側(cè)冒口結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的零件，其原材料成本較高，因而目前活塞成形外模普遍采用單側(cè)冒口結(jié)構(gòu)，其單側(cè)冒口位置通常設(shè)計在活塞本體熱節(jié)圓大的一邊，以利于保溫冒口對活塞毛坯的補縮；活塞成形底模采用帶排氣孔結(jié)構(gòu)同時用水強制冷卻，但其冷卻距離比較長，達16～20mm，冷卻效果相對較差。采用以上結(jié)構(gòu)，活塞金相組織普遍在2-3級，頭部初晶硅在20-30微米；補縮時間較長，工人停頓時間較多，生產(chǎn)效率普遍不高；活塞毛坯脫模后整體溫度均勻性較差，采用鑄淬后活塞整體硬度差較大。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改善活塞頭部金相組織及提高鑄造生產(chǎn)效率的工藝方法，以提高活塞頭毛坯頭冷卻效果，從而改善活塞頭部金相組織和提高活塞冒口的補縮效率，縮短補縮時間，提高活塞鑄造生產(chǎn)效率。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種改善活塞頭部金相組織及提高鑄造生產(chǎn)效率的工藝方法，按以下步驟進行 1)、工裝模具設(shè)計 a)、改變以往活塞燃燒室長軸方向偏心在后的傳統(tǒng)設(shè)計，將活塞燃燒室長軸方向偏心在前，使得活塞冒口方向的熱節(jié)圓直徑縮小5～7mm，對應于495T、YC6108G、LR105、N485、N485AW、RCB108、LR108-1系列發(fā)動機活塞，該直徑在改前的尺寸分別為30mm、35mm、31mm、27.5mm、27.5mm、33.5mm、33.5mm；為減小保溫冒口提供了可能，并縮短了補縮時間，同時改變以往單側(cè)冒口結(jié)構(gòu)活塞頭部長軸方向前后溫差較大，采用鑄淬和時效后活塞頭部前后硬度差較大的問題； b)、上抽芯活塞鑄造模具中活塞成形底模取消排氣釘及排氣孔，同時，將底模上冷卻水腔傳熱部位減小至6mm壁厚，使得活塞成形底模冷卻水腔可以更接近活塞頭部，提高活塞毛坯頭部冷卻效果，改善頭部金相組織和提高冒口的補縮效率，從而減小活塞冒口，提高材料利用率； c)、改進活塞鑄造模具中活塞成形外模的結(jié)構(gòu)外模上澆冒口的長度H和寬度B分別減少8～12mm，對應于495T、YC6108G、LR105、N485、N485AW、RCB108、LR108-1系列發(fā)動機活塞，該長度H和寬度B在改前的尺寸分別為50mm、55mm、53mm、48mm、55mm、55mm以及48mm、54mm、52mm、48mm、48mm、54mm、54mm； 外模后部無補縫冒口一側(cè)的長度L2增加10～12mm，外模后部的寬度D增加5～8mm，對應于495T、YC6108G、LR105、N485、N485AW、RCB108、LR108-1系列發(fā)動機活塞，該長度L2在改前的尺寸分別為180mm、195mm、190mm、176mm、176mm、195mm、195mm，該寬度D在改前的尺寸分別為80mm、85mm、82mm、78mm、78mm、85mm、85mm； 外模前部的長度L1減少18～22mm，對應于495T、YC6108G、LR105、N485、N485AW、RCB108、LR108-1系列發(fā)動機活塞，該長度L1在改前的尺寸分別為95mm、105mm、102mm、92mm、92mm、105mm、105mm； 使得澆冒系統(tǒng)更加靠近活塞毛坯本體，減少活塞沖型時間，降低鋁液在沖型過程中的熱量損失；增大活塞成形外模后部無補縮冒口一側(cè)的模具厚度(即長度)，以加強活塞成形外模后部的快速冷卻，使得仍然滿足活塞毛坯鑄造成形過程符合順序凝固的鑄造工藝原理，保證活塞的內(nèi)在質(zhì)量； 2)、工裝模具加工 監(jiān)控工裝模具加工與圖紙資料的符合性及其加工精度和配合精度； 3)、鋁液熔煉準備監(jiān)控合金熔煉、加料熔煉、現(xiàn)場熔煉的工藝過程符合性及Al-Si合金溶液材料成分檢測； 4)、工裝模具裝配及調(diào)試監(jiān)控工裝模具清理、保溫冒口涂料、與澆注機的裝配過程及裝配精度、工裝模具的預熱及成形部分的噴涂料、活塞毛坯檢測； 5)、現(xiàn)場生產(chǎn)澆注監(jiān)控活塞現(xiàn)場生產(chǎn)過程中各工藝參數(shù)及活塞外觀；在監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)采用無排氣孔活塞成形底模結(jié)構(gòu)，沒有出現(xiàn)由于沒有氣孔造成的燃燒室中心定位孔成型不好等情形； 6)、活塞毛坯熱處理監(jiān)控熱處理爐及其監(jiān)測設(shè)備是否運行正常，監(jiān)控活塞熱處理工藝的符合性； 7)、活塞質(zhì)量檢測。
上述5步現(xiàn)場生產(chǎn)澆注中，在鋁活塞澆注工藝參數(shù)不變的情況下，采用紅外線測溫儀對比活塞毛坯澆注過程中，改進后的活塞成形底模溫度比改進前的活塞成形底模溫度降低50度左右；改進后的活塞成形外模溫度比改進前的活塞成形外模溫度低15度左右；改進后的活塞成形內(nèi)模溫度比改進前的活塞成形內(nèi)模溫度低10度左右；同時，為了解決改進后活塞毛坯取模不暢的問題，采用的措施縮短活塞毛坯鑄造的補縮時間20～30秒；這樣既保證活塞模具正常生產(chǎn)時的熱平衡及活塞毛坯順利取模，又提高了活塞鑄造生產(chǎn)效率； 上述7步活塞質(zhì)量檢測中，進行活塞金相組織檢測改進后活塞頭部和燃燒室部位金相明顯細化，活塞頭部金相達到1級標準，初晶硅細化到10個微米左右。
為了進一步降低成本，提高效率，改善治理，有必要對普通上抽芯活塞鑄造工藝和工裝模具進行優(yōu)化改進。
經(jīng)過多品種大批量驗證，本工藝技術(shù)達到了預定目標，本發(fā)明的有益效果是 1、改變以往活塞燃燒室長軸方向偏心在后的傳統(tǒng)設(shè)計，將活塞燃燒室長軸方向偏心在前，使得活塞冒口方向的熱節(jié)圓進一步縮小，為減小保溫冒口提供了可能，并縮短了補縮時間，同時改變以往單側(cè)冒口結(jié)構(gòu)活塞頭部長軸方向前后溫差較大，采用鑄淬和時效后活塞頭部前后硬度差較大的問題；使之同一活塞頭部前后硬度差減小到5個HB以內(nèi)。
2、上抽芯活塞鑄造模具中活塞成形底模取消排氣釘及排氣孔，使得活塞成形底模冷卻水腔可以更接近活塞頭部，提高活塞毛坯頭部冷卻效果，改善頭部金相組織和提高冒口的補縮效率，從而減小活塞冒口，提高材料利用率。
3、改進活塞鑄造模具中活塞成形外模的結(jié)構(gòu)，使得澆冒系統(tǒng)更加靠近活塞毛坯本體，減少活塞沖型時間，降低鋁液在沖型過程中的熱量損失；同時增大活塞成形外模后部(無補縮冒口一側(cè))的模具厚度，以加強活塞成形外模后部的快速冷卻，使得仍然滿足活塞毛坯鑄造成形過程符合順序凝固的鑄造工藝原理，保證活塞的內(nèi)在質(zhì)量。
4、產(chǎn)品質(zhì)量得到提高 將本工藝技術(shù)運用到Y(jié)C6108G活塞、LR105活塞、N485活塞、N485AW活塞、RCB108活塞、LR108-1活塞等活塞品種上，(見工藝工裝模具設(shè)計數(shù)據(jù)表)，其效果均能達到細化活塞金相組織，達到1-2級，頭部初晶硅細化到10-20微米；采用鑄淬工藝，同一活塞頭部前后硬度差減小到5個HB以內(nèi)。
5、降低生產(chǎn)成本、提高活塞生產(chǎn)效率 縮短補縮時間，鑄造效率提高15％以上；減小冒口，減少單個活塞毛坯鋁液用量，提高鋁液利用率，降低生產(chǎn)成本。



圖1-1和圖1-2分別是改進前活塞毛坯結(jié)構(gòu)的主視圖和K向視圖； 圖2-1和圖2-2分別是本發(fā)明活塞毛坯結(jié)構(gòu)的主視圖和K向視圖； 圖3是改進前常規(guī)活塞成形底模結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本發(fā)明的活塞成形底模結(jié)構(gòu)圖； 圖5是改進前活塞成形外模結(jié)構(gòu)圖； 圖6是本發(fā)明活塞成形外模結(jié)構(gòu)圖； 圖7-1和圖7-2分別是495T活塞改進前與改進后的活塞頭部金相對比(100倍)圖； 圖8-1和圖8-2分別是495T活塞改進前與改進后的燃燒室到內(nèi)頂金相對比(100倍)圖。

具體實施例方式 本工藝技術(shù)具體在共晶Al-Si合金活塞上實施，具體品種為495T； 為了保證實驗的準確性，需對設(shè)計及生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，過程如下 1、工裝模具設(shè)計根據(jù)本工藝技術(shù)內(nèi)容、原理及效果分析進行工裝模具設(shè)計。
a)、改變以往活塞燃燒室長軸方向偏心在后的傳統(tǒng)設(shè)計，將活塞燃燒室長軸方向偏心在前，使得活塞冒口方向的熱節(jié)圓直徑縮小5～7mm，對應于495T、YC6108G、LR105、N485、N485AW、RCB108、LR108-1系列發(fā)動機活塞，該直徑在改前的尺寸分別為30mm、35mm、31mm、27.5mm、27.5mm、33.5mm、33.5mm；為減小保溫冒口提供了可能，并縮短了補縮時間，同時改變以往單側(cè)冒口結(jié)構(gòu)活塞頭部長軸方向前后溫差較大，采用鑄淬和時效后活塞頭部前后硬度差較大的問題； b)、上抽芯活塞鑄造模具中活塞成形底模取消排氣釘及排氣孔，同時，將底模上冷卻水腔傳熱部位減小至6mm壁厚，使得活塞成形底模冷卻水腔可以更接近活塞頭部，提高活塞毛坯頭部冷卻效果，改善頭部金相組織和提高冒口的補縮效率，從而減小活塞冒口，提高材料利用率； c)、改進活塞鑄造模具中活塞成形外模的結(jié)構(gòu)外模上澆冒口(2)的長度H和寬度B分別減少8～12mm，對應于495T、YC6108G、LR105、N485、N485AW、RCB108、LR108-1系列發(fā)動機活塞，該長度H和寬度B在改前的尺寸分別為50mm、55mm、53mm、48mm、55mm、55mm以及48mm、54mm、52mm、48mm、48mm、54mm、54mm； 外模后部無補縫冒口一側(cè)的長度L2增加10～12mm，外模后部的寬度D增加5～8mm，對應于495T、YC6108G、LR105、N485、N485AW、RCB108、LR108-1系列發(fā)動機活塞，該長度L2在改前的尺寸分別為180mm、195mm、190mm、176mm、176mm、195mm、195mm，該寬度D在改前的尺寸分別為80mm、85mm、82mm、78mm、78mm、85mm、85mm； 外模前部的長度L1減少18～22mm，對應于495T、YC6108G、LR105、N485、N485AW、RCB108、LR108-1系列發(fā)動機活塞，該長度L1在改前的尺寸分別為95mm、105mm、102mm、92mm、92mm、105mm、105mm； 使得澆冒系統(tǒng)更加靠近活塞毛坯本體，減少活塞沖型時間，降低鋁液在沖型過程中的熱量損失；增大活塞成形外模后部無補縮冒口一側(cè)的模具厚度(即長度)，以加強活塞成形外模后部的快速冷卻，使得仍然滿足活塞毛坯鑄造成形過程符合順序凝固的鑄造工藝原理，保證活塞的內(nèi)在質(zhì)量； 2、工裝模具加工監(jiān)控工裝模具加工與圖紙資料的符合性及其加工精度和配合精度。
3、鋁液熔煉準備監(jiān)控合金熔煉、加料熔煉、現(xiàn)場熔煉的工藝過程符合性及Al-Si合金溶液材料成分檢測。
4、工裝模具裝配及調(diào)試監(jiān)控工裝模具清理、保溫冒口涂料、與澆注機的裝配過程及裝配精度、工裝模具的預熱及成形部分的噴涂料、活塞毛坯檢測等。
5、現(xiàn)場生產(chǎn)澆注監(jiān)控活塞現(xiàn)場生產(chǎn)過程中各工藝參數(shù)及活塞外觀。在監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)采用無排氣孔(排氣釘)活塞成形底模結(jié)構(gòu)，沒有出現(xiàn)由于沒有氣孔造成的燃燒室中心定位孔成型不好等情形；在鋁活塞澆注工藝參數(shù)不變的情況下，采用紅外線測溫儀對比活塞毛坯澆注過程中(模具脫模時測溫)改進后的活塞成形底模溫度比改進前的活塞成形底模溫度降低50度左右；改進后的活塞成形外模溫度比改進前的活塞成形外模溫度低15度左右；改進后的活塞成形內(nèi)模溫度比改進前的活塞成形內(nèi)模溫度低10度左右。這樣改進后的模具冷卻效果大大增強，打破了活塞模具正常生產(chǎn)時的熱平衡，活塞毛坯冷卻過度，使得不易從活塞成形底模上取下活塞毛坯件。為了解決改進后活塞毛坯取模不暢的問題，采用的措施縮短活塞毛坯鑄造的補縮時間20～30秒；這樣既保證活塞模具正常生產(chǎn)時的熱平衡及活塞毛坯順利取模，又提高了活塞鑄造生產(chǎn)效率。
6、活塞毛坯熱處理監(jiān)控熱處理爐及其監(jiān)測設(shè)備是否運行正常，監(jiān)控活塞熱處理工藝的符合性。
7、活塞質(zhì)量檢測 a)、活塞金相組織檢測改進后活塞頭部和燃燒室部位金相明顯細化，活塞頭部金相達到1級標準，初晶硅細化到10個微米左右。具體見下圖7和圖8。
b)活塞宏觀組織檢測按JB/T6289標準檢測判定為2-2級。
c)活塞外部缺陷檢測活塞外圓、棱槽、頭部、銷孔等部位通過目測或放大鏡檢測無鑄造缺陷。
d)活塞硬度均勻性檢測同一活塞頭部前后硬度差在5個HB以內(nèi)。
8、本工藝技術(shù)批量效果驗證 a)小批量效果驗證確定生產(chǎn)300只495T活塞毛坯進行質(zhì)量效果驗證，隨機抽取活塞毛坯進行檢測，其結(jié)果活塞金相組織，為1-2級，頭部初晶硅細化為10-20微米；活塞宏觀組織為2-2級；試車活塞外圓、棱槽、頭部、銷孔等部位通過目測或放大鏡檢測無鑄造缺陷；鑄造效率提高15％以上；采用鑄淬工藝，同一活塞頭部前后硬度差減小到5個HB以內(nèi)；活塞鑄造廢品率為3％，主要表現(xiàn)為活塞外圓夾渣缺陷； b)大批量效果驗證生產(chǎn)4000只495T活塞毛坯進行質(zhì)量效果驗證，隨機抽取活塞毛坯進行檢測，其結(jié)果活塞金相組織，為1-2級，頭部初晶硅細化為10-20微米；活塞宏觀組織為2-2級；試車活塞外圓、棱槽、頭部、銷孔等部位通過目測或放大鏡檢測無鑄造缺陷；鑄造效率提高15％以上；采用鑄淬工藝，同一活塞頭部前后硬度差減小到5個HB以內(nèi)；活塞鑄造廢品率為1.8％，主要表現(xiàn)為活塞外圓夾渣及活塞拉傷缺陷； 9、本工藝技術(shù)推廣運用將本工藝技術(shù)推廣運用到Y(jié)C6108G活塞、LR105活塞、N485活塞、N485AW活塞、RCB108活塞、LR108-1活塞等活塞品種上，(見工藝工裝模具設(shè)計數(shù)據(jù)表)，其效果均能達到細化活塞金相組織，達到1-2級，頭部初晶硅細化到10-20微米；縮短補縮時間，鑄造效率提高15％以上；減小冒口，減少單個活塞毛坯鋁液用量，提高鋁液利用率，降低生產(chǎn)成本；采用鑄淬工藝，同一活塞頭部前后硬度差減小到5個HB以內(nèi)的這些目標。
本工藝技術(shù)工藝工裝模具設(shè)計數(shù)據(jù)表(單位mm)
本工藝技術(shù)的目的是按以下三個方面來實現(xiàn)的 a)、改變以往活塞燃燒室長軸方向偏心在后的傳統(tǒng)設(shè)計，將活塞燃燒室長軸方向偏心放在冒口側(cè)。圖1-1中直徑Ф的圓以及圖1-2中直徑Ф-10的圓均為活塞熱節(jié)圓，圖1-1中的B和圖1-2中的B-10均指冒口寬度。
b)、上抽芯活塞鑄造模具中活塞成形底模取消排氣孔(排氣釘)結(jié)構(gòu)，圖3中底模中部Ф7.7孔(鉆孔后打入直紋氣釘)為排氣孔。
c)、改進活塞鑄造模具中活塞成形外模的模具結(jié)構(gòu)。
本工藝技術(shù)原理及效果分析 a)、改變以往活塞燃燒室長軸方向偏心在后的傳統(tǒng)設(shè)計，將活塞燃燒室長軸方向偏心放在冒口側(cè)，減小活塞毛坯冒口方向的熱節(jié)圓大小，為減小冒口提供了可能，并縮短了補縮時間，提高活塞毛坯生產(chǎn)的勞動生產(chǎn)率；降低活塞頭部長軸方向前后的溫度異差，使得采用鑄淬和時效后活塞頭部前后硬度差較小(參見圖1-1、圖1-2和圖2-1、圖2-2)。
b)、上抽芯活塞鑄造模具中活塞成形底模取消排氣孔(排氣釘)結(jié)構(gòu)，燃燒室中心靠近活塞模具進鋁水一側(cè)(及冒口部位)，在鋁水形成活塞毛坯中心座時有一定坡度的緩沖地帶，使燃燒室中心座內(nèi)的氣體易于排出，保證燃燒室中心座的成形，(若燃燒室中心遠離活塞模具進鋁水一側(cè)時，在鋁水形成活塞毛坯中心座時坡度陡峭，易在燃燒室中心座內(nèi)卷如氣體，無法保證燃燒室中心座的成形)，在同時使得活塞成形底模冷卻水腔可以更接近活塞頭部，提高活塞毛坯頭部冷卻效果，從而改善頭部金相組織和提高活塞冒口的補縮效率，縮短補縮時間，提高活塞鑄造生產(chǎn)率(參見圖3和圖4)。
c)、改進活塞鑄造模具中活塞成形外模的結(jié)構(gòu)，使得澆冒系統(tǒng)(圖5中冒口長度H、寬度B，圖6中冒口長度H-10，寬度B-10)更加靠近活塞毛坯本體，減少活塞沖型時間，降低鋁液在沖型過程中的熱量損失；同時增大活塞成形外模后部(無補縮冒口一側(cè))的模具厚度，以加強活塞成形外模后部的快速冷卻，使得仍然滿足活塞毛坯鑄造成形過程符合順序凝固的鑄造工藝原理，保證活塞的內(nèi)在質(zhì)量(參見見圖5和圖6)。
改善活塞頭部金相組織、提高鑄造生產(chǎn)效率的工藝方法工藝參數(shù)

權(quán)利要求
1.一種改善活塞頭部金相組織及提高鑄造生產(chǎn)效率的工藝方法，其特征是按以下步驟進行
1)、工裝模具設(shè)計
a)、改變以往活塞燃燒室長軸方向偏心在后的傳統(tǒng)設(shè)計，將活塞燃燒室長軸方向偏心在前，使得活塞冒口方向的熱節(jié)圓直徑縮小5～7mm，對應于495T、YC6108G、LR105、N485、N485AW、RCB108、LR108-1系列發(fā)動機活塞，該直徑在改前的尺寸分別為30mm、35mm、31mm、27.5mm、27.5mm、33.5mm、33.5mm；為減小保溫冒口提供了可能，并縮短了補縮時間，同時改變以往單側(cè)冒口結(jié)構(gòu)活塞頭部長軸方向前后溫差較大，采用鑄淬和時效后活塞頭部前后硬度差較大的問題；
b)、上抽芯活塞鑄造模具中活塞成形底模取消排氣釘及排氣孔，同時，將底模上冷卻水腔傳熱部位減小至6mm壁厚，使得活塞成形底模冷卻水腔可以更接近活塞頭部，提高活塞毛坯頭部冷卻效果，改善頭部金相組織和提高冒口的補縮效率，從而減小活塞冒口，提高材料利用率；
c)、改進活塞鑄造模具中活塞成形外模的結(jié)構(gòu)外模上澆冒口(2)的長度H和寬度B分別減少8～12mm，對應于495T、YC6108G、LR105、N485、N485AW、RCB108、LR108-1系列發(fā)動機活塞，該長度H和寬度B在改前的尺寸分別為50mm、55mm、53mm、48mm、55mm、55mm以及48mm、54mm、52mm、48mm、48mm、54mm、54mm；
外模后部無補縫冒口一側(cè)的長度L2增加10～12mm，外模后部的寬度D增加5～8mm，對應于495T、YC6108G、LR105、N485、N485AW、RCB108、LR108-1系列發(fā)動機活塞，該長度L2在改前的尺寸分別為180mm、195mm、190mm、176mm、176mm、195mm、195mm，該寬度D在改前的尺寸分別為80mm、85mm、82mm、78mm、78mm、85mm、85mm；
外模前部的長度L1減少18～22mm，對應于495T、YC6108G、LR105、N485、N485AW、RCB108、LR108-1系列發(fā)動機活塞，該長度L1在改前的尺寸分別為95mm、105mm、102mm、92mm、92mm、105mm、105mm；
使得澆冒系統(tǒng)更加靠近活塞毛坯本體，減少活塞沖型時間，降低鋁液在沖型過程中的熱量損失；增大活塞成形外模后部無補縮冒口一側(cè)的模具厚度，以加強活塞成形外模后部的快速冷卻，使得仍然滿足活塞毛坯鑄造成形過程符合順序凝固的鑄造工藝原理，保證活塞的內(nèi)在質(zhì)量；
2)、工裝模具加工
監(jiān)控工裝模具加工與圖紙資料的符合性及其加工精度和配合精度；
3)、鋁液熔煉準備監(jiān)控合金熔煉、加料熔煉、現(xiàn)場熔煉的工藝過程符合性及Al-Si合金溶液材料成分檢測；
4)、工裝模具裝配及調(diào)試監(jiān)控工裝模具清理、保溫冒口涂料、與澆注機的裝配過程及裝配精度、工裝模具的預熱及成形部分的噴涂料、活塞毛坯檢測；
5)、現(xiàn)場生產(chǎn)澆注監(jiān)控活塞現(xiàn)場生產(chǎn)過程中各工藝參數(shù)及活塞外觀；
6)、活塞毛坯熱處理監(jiān)控熱處理爐及其監(jiān)測設(shè)備是否運行正常，監(jiān)控活塞熱處理工藝的符合性；
7)、活塞質(zhì)量檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述改善活塞頭部金相組織及提高鑄造生產(chǎn)效率的工藝方法，其特征是所述5步現(xiàn)場生產(chǎn)澆注中，在鋁活塞澆注工藝參數(shù)不變的情況下，采用紅外線測溫儀對比活塞毛坯澆注過程中，改進后的活塞成形底模溫度比改進前的活塞成形底模溫度降低50度；改進后的活塞成形外模溫度比改進前的活塞成形外模溫度低15～20度；改進后的活塞成形內(nèi)模溫度比改進前的活塞成形內(nèi)模溫度低10度；同時，為了解決改進后活塞毛坯取模不暢的問題，采用的措施縮短活塞毛坯鑄造的補縮時間20～30秒；這樣既保證活塞模具正常生產(chǎn)時的熱平衡及活塞毛坯順利取模，又提高了活塞鑄造生產(chǎn)效率；所述7步活塞質(zhì)量檢測中，進行活塞金相組織檢測改進后活塞頭部和燃燒室部位金相明顯細化，活塞頭部金相達到1級標準，初晶硅細化到10個微米左右。
全文摘要
一種改善活塞頭部金相組織及提高鑄造生產(chǎn)效率的工藝方法，步驟如下1)底模上取消排氣孔及排氣釘，同時減小底模與冷卻水腔之間的壁厚，外模上澆冒口的長度和寬度分別減少10mm，該長度和寬度的規(guī)格為48mm～55mm以及48mm～54mm；同時，外模后部的長度L2增加10mm～12mm，外模后部的寬度D增加5mm～8mm，該長度L2和寬度D的規(guī)格分別為176mm～195mm以及78mm～85mm；2)工裝模具加工；3)鋁液熔煉準備；4)工作模具裝配及調(diào)試；5)現(xiàn)場生產(chǎn)澆注；6)活塞毛坯熱處理；7)活塞質(zhì)量檢測。本發(fā)明可細化活塞頭部金相組織1-2級，提高鑄造效率15％以上。
文檔編號B22D27/04GK101829763SQ20101018380
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者楊慶年, 彭明誠, 何光馳, 文均, 陳革 申請人:成都銀河動力股份有限公司