一种活塞离心浇注模具及设备的制作方法

本技术涉及发动机部件生产，更具体地说，涉及一种活塞离心浇注模具。此外，本技术还涉及一种包括上述活塞离心浇注模具的设备。

背景技术：

1、汽车发动机的活塞是发动机的核心零件之一，目前乘用车主流的活塞是轻量化的铝合金活塞，由于形状复杂，铝合金活塞的铸造一般采用低压铸造，高性能或高负荷发动机活塞采用挤压铸造。铸铁活塞由于耐热性优于铝合金，高温下不易变形，同时具有耐磨性好和成本低的优点，在低速大扭矩柴油机、部分老式汽油机（如商用货车）具有应用优势。铸钢活塞由于具有超高强度与耐热性、耐磨性优异、热膨胀系数低等优点，在船用低速柴油机、大型工程机械、军用高强化发动机等领域有应用。铸铁活塞以砂型铸造为主，低成本但质量稳定性差，主要缺陷为气孔、缩松、砂眼。铸钢活塞依赖砂型或熔模铸造，高成本、高废品率是主要瓶颈，主要缺陷为缩孔、热裂、夹渣。

2、离心铸造是一种通过旋转模具（离心力）使金属液紧贴型腔成型的工艺，特别适合筒状、环状或对称零件（如活塞环、缸套、管道等）。离心铸造由于金属液在旋转中被强制压向模具外壁，能有效减少气孔、缩松等缺陷，组织致密，且离心力补缩效果极佳，一般无需单独设置冒口。但离心铸造一般情况仅适合回转对称件，复杂异形件无法生产。因此，活塞铸造一般没有用采用离心铸造。

3、随着技术发展，逐渐出现了一些采用离心铸造生产活塞的方法以及相应的设备，但不能有效去除浇注铁水和浇注钢水中存在的杂质，导致离心铸造过程中，不能有效达到减少铸造缺陷、提升铸件质量、降低废品率的目的。

4、综上所述，如何降低离心浇注生产的废品率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种活塞离心浇注模具，通过减速机带动堵头砂型、活塞砂型以及活塞浇口砂型定轴转动，通过离心的方式将铁水中的杂质从冒口中排出，以降低废品率。

2、本实用新型的另一目的是提供一种包括上述活塞离心浇注模具的设备。

3、为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

4、一种活塞离心浇注模具，包括：

5、旋转底座，与减速器连接，所述减速器用于带动所述旋转底座定轴转动；

6、堵头砂型，与所述旋转底座固定连接；

7、活塞砂型，内置空腔，所述活塞砂型与所述堵头砂型配合以形成预设腔体，所述活塞砂型的上表面设有浇注口以及冒口，所述浇注口、所述冒口均与所述预设腔体连通；

8、活塞浇口砂型，其表面设有浇注通道，所述活塞浇口砂型与所述活塞砂型固定连接，所述浇注通道与所述浇注口连通。

9、优选地，所述旋转底座上表面的中心位置处设置有凹坑，所述堵头砂型下表面的中心位置处设有与所述凹坑相匹配的凸台。

10、优选地，所述活塞浇口砂型为盖状结构，且所述活塞浇口砂型的边缘设有第一环形凸起，所述堵头砂型的边缘处设有第二环形凸起，所述活塞浇口砂型与所述活塞砂型的边缘通过胶水连接，所述活塞砂型的边缘与所述堵头砂型通过胶水连接。

11、优选地，所述第一环形凸起的内径与所述第二环形凸起的内径相同，且均与所述活塞砂型的外径相同。

12、优选地，所述浇注通道包括竖直浇道与横向浇道，所述活塞浇口砂型背离所述活塞砂型的一侧表面的中心位置处设置有第三环形凸起，所述竖直浇道设于所述第三环形凸起内部，所述横向浇道设于所述活塞浇口砂型的内部，所述横向浇道的两端分别与所述竖直浇道、所述浇注口连通。

13、优选地，所述活塞浇口砂型背离所述活塞砂型的一侧表面还设有矩形孔，所述矩形孔与所述冒口连通。

14、优选地，所述浇注口与所述冒口分别成对设置，且成对的两个所述浇注口、所述冒口均关于所述活塞砂型的上表面中心点对称设置。

15、优选地，所述旋转底座的下表面设有管状结构，所述管状结构用于连接所述减速器。

16、优选地，所述活塞砂型的空腔内设有异形结构，所述堵头砂型的上表面设有弧形凸起。

17、一种设备，包括活塞离心浇注模具，所述活塞离心浇注模具为上述任一项的活塞离心浇注模具。

18、本实用新型提供的一种活塞离心浇注模具，包括依次连接的旋转底座、堵头砂型、活塞砂型与活塞浇口砂型，旋转底座与减速机连接，减速机能够带动旋转底座定轴转动，由于旋转底座、堵头砂型、活塞砂型以及活塞浇口砂型之间依次固定连接，因此减速机能够同时带动旋转底座、堵头砂型、活塞砂型以及活塞浇口砂型，堵头砂型于活塞砂型之间能够形成预设腔体，在活塞浇口砂型上设置有与浇注口连通的浇注通道，通过浇注通道将铁水倒入堵头砂型与活塞砂型中，配合减速器的旋转，由于活塞浇口砂型的设置，导致浇注口的最上端高于冒口所在的位置，随着减速器的转动，由于离心力的作用，直径越大的地方压力越大，直径越小的地方压力越小，杂质会往直径小的地方漂移，使得整个浇注的过程中，铁水中的杂质能够向着压力小的地方漂动，在重力的作用下，杂质会移动到冒口处，使得铸件冷却后，杂质含量极低，从而能够降低废品率。

1.一种活塞离心浇注模具，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的活塞离心浇注模具，其特征在于，所述旋转底座（1）上表面的中心位置处设置有凹坑（101），所述堵头砂型（2）下表面的中心位置处设有与所述凹坑（101）相匹配的凸台（201）。

3.根据权利要求1所述的活塞离心浇注模具，其特征在于，所述活塞浇口砂型（4）为盖状结构，且所述活塞浇口砂型（4）的边缘设有第一环形凸起（402），所述堵头砂型（2）的边缘处设有第二环形凸起（202），所述活塞浇口砂型（4）与所述活塞砂型（3）的边缘通过胶水连接，所述活塞砂型（3）的边缘与所述堵头砂型（2）通过胶水连接。

4.根据权利要求3所述的活塞离心浇注模具，其特征在于，所述第一环形凸起（402）的内径与所述第二环形凸起（202）的内径相同，且均与所述活塞砂型（3）的外径相同。

5.根据权利要求1所述的活塞离心浇注模具，其特征在于，所述浇注通道（401）包括竖直浇道（4011）与横向浇道（4012），所述活塞浇口砂型（4）背离所述活塞砂型（3）的一侧表面的中心位置处设置有第三环形凸起（403），所述竖直浇道（4011）设于所述第三环形凸起（403）内部，所述横向浇道（4012）设于所述活塞浇口砂型（4）的内部，所述横向浇道（4012）的两端分别与所述竖直浇道（4011）、所述浇注口（301）连通。

6.根据权利要求5所述的活塞离心浇注模具，其特征在于，所述活塞浇口砂型（4）背离所述活塞砂型（3）的一侧表面还设有矩形孔（404），所述矩形孔（404）与所述冒口（302）连通。

7.根据权利要求1所述的活塞离心浇注模具，其特征在于，所述浇注口（301）与所述冒口（302）分别成对设置，且成对的两个所述浇注口（301）、所述冒口（302）均关于所述活塞砂型（3）的上表面中心点对称设置。

8.根据权利要求1所述的活塞离心浇注模具，其特征在于，所述旋转底座（1）的下表面设有管状结构，所述管状结构用于连接所述减速器。

9.根据权利要求1至8任一项所述的活塞离心浇注模具，其特征在于，所述活塞砂型（3）的空腔内设有异形结构，所述堵头砂型（2）的上表面设有弧形凸起。

10.一种设备，包括活塞离心浇注模具，其特征在于，所述活塞离心浇注模具为如权利要求1至9任一项所述的活塞离心浇注模具。