一种保温结构及横浇道保温制备方法与流程

1.本发明涉及活塞铸造技术领域，尤其涉及一种保温结构及横浇道保温制备方法。


背景技术：

2.铝合金活塞毛坯通常采用重力铸造的方式获得，在浇铸过程中铝合金溶液从金属型模具浇道浇入模具的型腔中，然后控制模具型腔内各个组件的温度来实现毛坯凝固成型。
3.活塞毛坯在凝固过程由液相转变成固相时存在相变收缩，需要横浇道内有充足的熔液来补偿型腔，否则活塞毛坯内部会产生缩孔缩松问题。
4.为保证横浇道内有足够的补缩熔液，需要横浇道具有良好的保温效果，保证横浇道内的熔液最后凝固。通常，会在模具横浇道内涂抹一层耐火纤维糊，然后用高温烤干耐火纤维糊内的水分，使其粘连在横浇道内壁上之后开始浇铸作业。
5.现有技术存在如下缺点：
①
不同操作者涂抹耐火纤维糊的保温效果存在一定的差异；
②
横浇道内设计有脱模斜度，烤干的保温涂料在工作过程中容易脱落或溃烂，只能清模重新补涂再烤干；
③
耐火纤维糊必须烤干以后才能开始浇铸作业，产前准备工作耗时较长。
6.因此，如何解现有技术中存在的问题，保证横浇道的保温效果，以提高活塞毛坯的合格率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种保温结构，以解决现有技术中存在的问题，保证横浇道的保温效果，提高活塞毛坯的合格率；
8.本发明的另一目的在于提供一种横浇道保温制备方法。
9.为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
10.一种保温结构，用于活塞铸造模具中，所述活塞铸造模具包括第一外模和第二外模，所述第一外模上设置有横浇道，包括：
11.保温块，所述保温块设置于所述第一外模，且嵌入所述横浇道，并覆盖所述横浇道的内壁；
12.锁紧组件，设置于所述第一外模，用于将所述保温块锁紧于所述第一外模。
13.可选地，在上述保温结构中，所述第一外模上设置有连通的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽连通于所述横浇道的外侧，所述保温块包括浇道区和定位区，所述浇道区嵌入所述横浇道，所述定位区嵌入所述第一凹槽；
14.所述锁紧组件通过所述第二凹槽与所述定位区抵接。
15.可选地，在上述保温结构中，所述锁紧组件包括锁紧螺钉，所述第一外模上设置有螺纹孔，所述锁紧螺钉与所述螺纹孔螺纹配合，所述锁紧螺钉伸入所述第二凹槽的一端抵接于所述定位区。
16.可选地，在上述保温结构中，所述锁紧组件包括锁紧滑块和锁紧螺钉，所述锁紧滑
块设置于所述第二凹槽，且与所述第二凹槽滑动配合，所述锁紧滑块与所述定位区抵接；
17.所述锁紧螺钉与所述螺纹孔螺纹配合，且伸入所述第二凹槽的一端抵接于所述锁紧滑块。
18.可选地，在上述保温结构中，所述锁紧滑块设置有滑动部，所述第二凹槽设置有滑道，所述滑动部与所述滑道滑动配合。
19.可选地，在上述保温结构中，还包括隔热空腔，所述隔热空腔设置于所述保温块与所述第一外模之间，且位于所述横浇道所在区域。
20.一种横浇道保温制备方法，其特征在于，包括步骤：
21.保温块预制，按照活塞铸造模具的规格制成预制保温块；
22.烘烤烧结，对所述预制保温块进行烧结，烧结完成后形成保温块成品；
23.保温块安装，将保温块成品安装至第一外模上，且嵌入位于所述第一外模的横浇道，并覆盖所述横浇道的内壁；
24.二次烘烤，将安装好所述保温块成品的所述第一外模进行烘烤；
25.保温块锁紧，通过锁紧组件将所述保温块成品锁紧于所述第一外模。
26.可选地，在上述横浇道保温制备方法中，所述烘烤烧结步骤具体包括：
27.第一烧结阶段，用0.5h-1h的时间将烧结温度升温至120℃-200℃，并保温1h-2h；
28.第二烧结阶段，用1h-2h的时间将烧结温度升温至650℃-750℃，并保温2h-3h；
29.第三烧结阶段，自然冷却至室温。
30.可选地，在上述横浇道保温制备方法中，所述烘烤烧结步骤之后还包括保温步骤，将所述保温块成品置于保温设备中保温，保温温度110℃-150℃。
31.可选地，在上述横浇道保温制备方法中，所述二次烘烤步骤中，将安装好所述保温块成品的所述第一外模烘烤至温度200℃-280℃。
32.本发明提供了一种保温结构，包括保温块和锁紧组件，用于活塞铸造模具中，活塞铸造模具包括第一外模和第二外模，第一外模上设置有横浇道。其中，保温块设置于第一外模，且嵌入横浇道，并覆盖横浇道的内壁。锁紧组件设置于第一外模，将保温块锁紧于第一外模。本发明提供的保温结构，保温块通过锁紧组件与第一外模锁紧，不易脱落，可以保证横浇道的保温效果，从而提高活塞毛坯的合格率，可以解决现有技术中因操作者不同导致保温效果不一致的问题，同时缩短产前准备时间。保温块若在工作中破碎或失效，可以通过拆装锁紧组件快速更换，可以降低劳动强度。
33.本发明还提供了一种横浇道保温制备方法，包括步骤：保温块预制、烘烤烧结、保温块安装、二次烘烤和保温块锁紧。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本发明实施例公开的活塞毛坯的结构示意图；
36.图2为本发明实施例公开的第一外模的结构示意图；
37.图3为本发明实施例公开的保温结构的平面示意图；
38.图4为图3中a-a方向的截面图；
39.图5为本发明实施例公开的保温块的结构示意图；
40.图6为本发明实施例公开的锁紧滑块的结构示意图；
41.图7为本发明实施例公开的保温结构的三维结构示意图；
42.图8为本发明实施例公开的保温结构的制造使用方法的流程图；
43.图9为本发明实施例公开的保温块的烧结温控图。
44.图1-图9中的各项附图标记的含义如下：
45.110为第一外模；
46.120为横浇道；
47.130为型腔；
48.140为保温块；
49.150为锁紧组件，151为锁紧滑块，152为锁紧螺钉；
50.160为隔热空腔；
51.170为直浇道。
具体实施方式
52.本发明的核心在于提供一种保温结构，以解决现有技术中存在的问题，保证横浇道的保温效果，提高活塞毛坯的合格率；
53.本发明的另一目的在于提供一种横浇道保温制备方法。
54.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.如图3所示，本发明实施例公开了一种保温结构，用于活塞铸造模具中，包括保温块140和锁紧组件150。
56.如图1-图2所示，活塞铸造模具包括第一外模110和第二外模，第一外模110和第二外模上设置有浇口，第一外模110上设置有横浇道120，第一外模110和第二外模相互扣合，形成直浇道170和型腔130，直浇道170连通于浇口和横浇道120。浇铸的液体从浇口通过直浇道170和横浇道120进入型腔130，凝固后形成活塞毛坯。形成活塞毛坯之后，对第一外模110和第二外模进行脱模，可以取出活塞毛坯。
57.如图7所示，保温块140设置于第一外模110，且嵌入横浇道120，并覆盖横浇道120的内壁，起到保温作用。如图5所示，保温块140的具体结构形状和横浇道120的结构形状相匹配。锁紧组件150设置于第一外模110，将保温块140锁紧于第一外模110，保证保温块140安装的牢固性，防止脱模时保温块140与第一外模110脱离。需要说明的是，锁紧组件150的具体类型不做限定，只要能起到锁紧保温块140和第一外模110的作用即可。具体的，保温块140采用耐火纤维糊制成。耐火纤维糊是以纤维棉为主要成分的耐火材料合成剂，外观呈灰白色膏状或泥状，可塑性好，保温效果显著，能有效减少熔融金属的温度流失。
58.活塞毛坯在凝固过程中由液相转变成固相时存在相变收缩，这时就需要横浇道
120内有充足的熔液来补偿型腔，保温块140的设置可以保证横浇道120良好的保温效果，保证横浇道120内的熔液最后凝固。
59.本发明实施例公开的保温结构，保温块140通过锁紧组件150与第一外模110锁紧，可以解决现有技术中保温材料容易脱落的问题，保证横浇道120的保温效果，从而提高活塞毛坯的合格率，同时可以解决现有技术中因操作者不同导致保温效果不一致的问题。保温块140若在工作中破碎或失效，可以通过调整锁紧组件150，对保温块140进行快速更换，可以降低劳动强度。
60.如图3和图7所示，第一外模110上设置有连通的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽连通于横浇道120的外侧，保温块140包括浇道区和定位区，浇道区嵌入横浇道120，定位区嵌入第一凹槽，锁紧组件150通过第二凹槽与定位区抵接。
61.在上述实施例的基础上，锁紧组件150包括锁紧螺钉152，第一外模110上设置有螺纹孔，锁紧螺钉152与螺纹孔螺纹配合，锁紧螺钉152伸入第二凹槽的一端抵接于保温块140。锁紧螺钉152的设置可以锁紧保温块140与第一外模110，锁紧螺钉152的具体数量和位置不做限定，优选的，当锁紧螺钉152的数量为一个时，锁紧螺钉152与保温块140的抵接点位于保温块140的中心位置。
62.如图3-图4所示，为了防止保温块140被压碎，锁紧组件150包括锁紧滑块151和锁紧螺钉152，锁紧滑块151设置于第二凹槽，且与第二凹槽滑动配合，锁紧滑块151与定位区抵接，锁紧螺钉152伸入第二凹槽的一端抵接于锁紧滑块151。锁紧滑块151的设置可以增大与保温块140的接触面积，防止保温块140被压碎。同时如果保温块140在工作中破碎或失效，可以通过拆装锁紧组件150，对保温块140进行快速更换，解决了现有技术产前准备时间长的问题，同时也解决了因操作者不同保温效果不一致的问题。
63.如图6所示，锁紧滑块151设置有滑动部，第二凹槽设置有滑道，滑动部与滑道滑动配合，方便锁紧滑块151的安装。
64.如图4所示，为了提高横浇道120的保温效果，在本发明一具体实施例中，保温结构还包括隔热空腔160。具体的，隔热空腔160设置于保温块140与第一外模110之间，且位于横浇道120所在区域。由于空气的导热系数较小，因此可以提高横浇道120的保温效果。具体的，隔热空腔160的深度可以设置为1mm-2mm。
65.如图8所示，本发明实施例还公开了一种横浇道保温制备方法，包括步骤：
66.步骤s10、保温块预制；
67.按照活塞铸造模具的规格设计保温块140和相应的压制模具，使用压力机和模具将耐火纤维糊压制成预制保温块。具体的，压力机的工作压力为4mpa-8mpa。
68.步骤s20、烘烤烧结；
69.对预制保温块进行烘烤烧结，可以放入烧结炉中烧结，烘烤烧结完成之后形成保温块成品。
70.步骤s30、保温块安装；
71.用工具取出保温块成品，将保温块成品安装至第一外模110上，第一外模110上设置有横浇道120，保温块成品嵌入横浇道120，并覆盖横浇道120的内壁。
72.步骤s40、二次烘烤；
73.将安装好保温块成品的第一外模110放入烤模器中进行烘烤，烤至工艺规定的温
度。具体的，工艺规定温度为200℃-280℃。
74.步骤s50、保温块锁紧；
75.二次烘烤完成之后，通过锁紧组件150锁紧保温块140与第一外模110，随后将第一外模110和第二外模合模，开始活塞毛坯浇铸。
76.本发明实施例公开的横浇道保温制备方法，保温块140提前预制，可以缩短产前准备时间，提高浇铸效率。
77.如图9所示，本发明实施例公开的保温结构的制造使用方法，步骤s20包括步骤s21、s22和s23。图8为保温块140烧结过程中的温控图，横坐标t(h)表示烘烤时间，纵坐标t(℃)表示烘烤温度，坐标原点处的温度t0为室温。
78.步骤s21、第一烧结阶段；
79.将预制保温块放置于烧结炉中，用0.5h-1h的时间将烧结温度升温至120℃-200℃，并保温1h-2h，保证预制保温块受热均匀，防止升温过快出现开裂。即图8中t1的范围为0.5h-1h，t
2-t1的范围为1h-2h，具体的烧结时间和烧结温度根据实际情况具体设定。
80.步骤s22、第二烧结阶段；
81.用1h-2h的时间将烧结温度升温至650℃-750℃，并保温2h-3h，即图8中t
3-t2的范围为1h-2h，t
4-t3的范围为2h-3h，具体的烧结时间和烧结温度根据实际情况具体设定，只要保证位于范围区间内即可。
82.步骤s23、第三烧结阶段；
83.停止加热，使得预制保温块自然冷却至室温，形成保温块成品。
84.为了防止保温块成品在放置过程中吸潮，步骤s20之后还包括步骤保温，将保温块成品从烧结炉中移至保温设备中保温，保温温度控制在110℃-150℃，防止保温块成品吸潮，从而影响保温性能。
85.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
86.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
87.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
88.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种保温结构，用于活塞铸造模具中，所述活塞铸造模具包括第一外模(110)和第二外模，所述第一外模(110)上设置有横浇道(120)，其特征在于，包括：保温块(140)，所述保温块(140)设置于所述第一外模(110)，且嵌入所述横浇道(120)，并覆盖所述横浇道(120)的内壁；锁紧组件(150)，设置于所述第一外模(110)，用于将所述保温块(140)锁紧于所述第一外模(110)。2.如权利要求1所述的保温结构，其特征在于，所述第一外模(110)上设置有连通的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽连通于所述横浇道(120)的外侧，所述保温块(140)包括浇道区和定位区，所述浇道区嵌入所述横浇道(120)，所述定位区嵌入所述第一凹槽；所述锁紧组件(150)通过所述第二凹槽与所述定位区抵接。3.如权利要求2所述的保温结构，其特征在于，所述锁紧组件(150)包括锁紧螺钉(152)，所述第一外模(110)上设置有螺纹孔，所述锁紧螺钉与所述螺纹孔螺纹配合，所述锁紧螺钉(152)伸入所述第二凹槽的一端抵接于所述定位区。4.如权利要求2所述的保温结构，其特征在于，所述锁紧组件(150)包括锁紧滑块(151)和锁紧螺钉(152)，所述锁紧滑块(151)设置于所述第二凹槽，且与所述第二凹槽滑动配合，所述锁紧滑块(151)与所述定位区抵接；所述锁紧螺钉与所述螺纹孔螺纹配合，且伸入所述第二凹槽的一端抵接于所述锁紧滑块(151)。5.如权利要求3所述的保温结构，其特征在于，所述锁紧滑块(151)设置有滑动部，所述第二凹槽设置有滑道，所述滑动部与所述滑道滑动配合。6.如权利要求1所述的保温结构，其特征在于，还包括隔热空腔(160)，所述隔热空腔(160)设置于所述保温块(140)与所述第一外模(110)之间，且位于所述横浇道(120)所在区域。7.一种横浇道保温制备方法，其特征在于，包括步骤：保温块预制，按照活塞铸造模具的规格制成预制保温块；烘烤烧结，对所述预制保温块进行烧结，烧结完成后形成保温块成品；保温块安装，将保温块成品安装至第一外模(110)上，且嵌入位于所述第一外模(110)的横浇道(120)，并覆盖所述横浇道(120)的内壁；二次烘烤，将安装好所述保温块成品的所述第一外模(110)进行烘烤；保温块锁紧，通过锁紧组件(150)将所述保温块成品锁紧于所述第一外模(110)。8.如权利要求7所述的横浇道保温制备方法，其特征在于，所述烘烤烧结步骤具体包括：第一烧结阶段，用0.5h-1h的时间将烧结温度升温至120℃-200℃，并保温1h-2h；第二烧结阶段，用1h-2h的时间将烧结温度升温至650℃-750℃，并保温2h-3h；第三烧结阶段，自然冷却至室温。9.如权利要求7所述的横浇道保温制备方法，其特征在于，所述烘烤烧结步骤之后还包括保温步骤，将所述保温块成品置于保温设备中保温，保温温度110℃-150℃。10.如权利要求7所述的横浇道保温制备方法，其特征在于，所述二次烘烤步骤中，将安装好所述保温块成品的所述第一外模(110)烘烤至温度200℃-280℃。

技术总结
本发明公开了一种一种保温结构，包括保温块和锁紧组件，用于活塞铸造模具中，活塞铸造模具包括第一外模和第二外模，第一外模上设置有横浇道。其中，保温块设置于第一外模，且嵌入横浇道，并覆盖横浇道的内壁。锁紧组件设置于第一外模，将保温块锁紧于第一外模。本发明提供的保温结构，保温块通过锁紧组件与第一外模锁紧，不易脱落，可以保证横浇道的保温效果，从而提高活塞毛坯的合格率，可以解决现有技术中因操作者不同导致保温效果不一致的问题，同时缩短产前准备时间。保温块若在工作中破碎或失效，可以通过拆装锁紧组件快速更换，可以降低劳动强度。本发明还公开了一种横浇道保温制备方法。方法。方法。


技术研发人员：黄德威 王熹 夏治涛 廖从来 乔佳旭 易绿林 付庆琳 谭清雅
受保护的技术使用者：湖南江滨机器（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/10/7