[发明专利]一种活塞液态模锻成型装置及成型方法

权利要求书

1.一种钢活塞液态模锻成型方法，其用到的成型装置包括模架（4），所述模架（4）上装设有上模组件（1）和中模组件（2），其特征在于：所述中模组件（2）上开设有贯穿的型腔（21），所述模架（4）上还装设有伸至型腔（21）内对型腔（21）底口形成封堵、且在注液成型时上移用于抬高液面的液面调整机构（3）；具体包括以下步骤：

S1：熔炼合金：根据技术要求熔炼活塞毛坯合金液；

S2：模具准备：清理并预热上模组件（1）、中模组件（2）和液面调整机构（3），对上模组件（1）、中模组件（2）和液面调整机构（3）的工作表面喷涂涂料，上模组件（1）、中模组件（2）和液面调整机构（3）回置初始位置；

S3：浇注钢液：将温度高于液相线温度的钢液在氮气保护下按设定量浇入型腔（21）内；

S4：充型和液锻：上模组件（1）下行进入型腔（21），钢液被挤入模具空腔充型裙部、销座和头部；上模组件（1）继续下行，推动钢液和液面调整机构（3）下行并使上模组件（1）、液面调整机构（3）和中模组件（2）围成的型腔（21）被钢液充满，上模组件（1）和液面调整机构（3）对置施压，型腔（21）内的钢液在压力作用下凝固并发生塑性变形；

S5：脱模取件：上模组件（1）上行与活塞毛坯分离，中模组件（2）带动活塞毛坯上行与液面调整机构（3）分离，将脱模块放入活塞毛坯内腔，上模组件（1）下行顶推脱模块，脱模块驱使活塞毛坯与中模组件（2）分离，将分离后的活塞毛坯取出；

S6：成品加工：采用机械加工对活塞毛坯进行热处理、精加工和表面处理。

2.根据权利要求1所述的钢活塞液态模锻成型方法，其特征在于：所述液面调整机构（3）包括下模座（31）、下冲台（32）和调节件（33），所述下模座（31）上设置有冲台槽（311），所述调节件（33）安装在下模座（31）上，所述下冲台（32）安装在冲台槽（311）内，在未成型状态时，所述下冲台（32）顶部伸至型腔（21）内对型腔（21）底口形成封堵，在注液成型时，所述调节件（33）驱动下模座（31）或下冲台（32）抬高液面。

3.根据权利要求2所述的钢活塞液态模锻成型方法，其特征在于：所述调节件（33）设置为驱动缸，所述驱动缸装设在模架（4）与下模座（31）之间，所述下冲台（32）固装在冲台槽（311）内。

4.根据权利要求2所述的钢活塞液态模锻成型方法，其特征在于：所述调节件（33）设置为驱动缸，所述驱动缸装设在冲台槽（311）内，所述下冲台（32）活动滑装在冲台槽（311）内并与驱动缸连接。

5.根据权利要求2所述的钢活塞液态模锻成型方法，其特征在于：所述调节件（33）设置为弹簧，所述下模座（31）在冲台槽（311）周侧设置有定位槽（313），所述弹簧套设在定位槽（313）内，所述下冲台（32）压于弹簧上并滑装在冲台槽（311）内。

6.根据权利要求5所述的钢活塞液态模锻成型方法，其特征在于：所述液面调整机构（3）还包括下固定板（34），所述下固定板（34）固装在下模座（31）顶部并伸至弹簧上方，所述下冲台（32）周沿设置有压板（321），所述压板（321）伸至下固定板（34）和弹簧之间。

7.根据权利要求5或6所述的钢活塞液态模锻成型方法，其特征在于：所述冲台槽（311）内设置有衬套（312），所述下冲台（32）与所述衬套（312）接触。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的钢活塞液态模锻成型方法，其特征在于：所述中模组件（2）包括中模座（22）、楔形镶块（23）和中固定板（24），所述楔形镶块（23）楔紧在中模座（22）上，所述中固定板（24）固装在中模座（22）顶部并压紧所述楔形镶块（23），所述型腔（21）开设在楔形镶块（23）上。

9.根据权利要求8所述的钢活塞液态模锻成型方法，其特征在于：所述楔形镶块（23）设置为一体式的环状体，所述型腔（21）内设置有便于成型活塞头部的台阶（211），所述台阶（211）处设置有倒圆角。