專利名稱：一種氣門座圈的制造方法及模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣門座圈的制造方法，同時(shí)還涉及一種該制造方法所使用的氣門座 圈直接成型模具。
背景技術(shù)：
氣門座圈是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的重要部件之一，其作用為保證汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門的排氣通暢 及密封性，因此需要?dú)忾T座圈具有耐高溫，耐磨損及抗氧化等特性， 一般所采用的材料為高 鉻合金，而且對(duì)氣門座圈的規(guī)格和尺寸的加工精度也具有較高的要求，允許達(dá)到的誤差極小 。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門座圈的性能要求越來(lái)越高，技術(shù)人員也在不斷 的調(diào)整、優(yōu)化人處理工藝和鑄造工藝，及改善機(jī)械加工的精度來(lái)滿足人們的需求。
目前的氣門座圈的制造方法包括以下步驟在模具上安裝澆口，金屬熔煉，澆鑄(于
165CTC)，脫模，熱處理(淬火后退火)，片頭，鏜內(nèi)孔，扒外圓，切斷，磨削加工，中心
孔精挖。其中所采用的模具為筒形模具，在筒形模具的中心固定設(shè)置有柱狀的芯模，澆鑄、 脫模后得到的是管狀毛坯鑄件，對(duì)其進(jìn)行切斷及后續(xù)的加工處理得到氣門座圈，但是采用此
模具會(huì)造成以下問(wèn)題由于對(duì)氣門座圈的加工精度要求很高，因此對(duì)筒形模具中心芯模的要 求也很高，即要求柱狀芯模的外柱面整體較為均勻，而且安裝芯模時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的定 位，在澆鑄過(guò)程中芯模的位置往往容易產(chǎn)生偏差，導(dǎo)致澆鑄后的管狀毛坯鑄件的中心孔偏離 中心軸線，而且還會(huì)造成氣門座圈壁厚的不均勻；其次對(duì)筒形模具進(jìn)行澆鑄時(shí)， 一次的澆鑄 量較大，容易在澆鑄過(guò)程中產(chǎn)生氣泡，使得生產(chǎn)的管狀毛坯鑄件產(chǎn)生局部的缺陷，而且澆鑄 的金屬液在重力作用下，容易使?jié)茶T后的管狀毛坯鑄件上下不均勻，容易產(chǎn)生傾斜和變形。 針對(duì)上述的問(wèn)題，目前通常所采用的方法為增加管狀毛坯鑄件的壁厚，即外圓增加3毫 米，內(nèi)孔減小6毫米，然后在后續(xù)的機(jī)械加工步驟中采用片頭、鏜內(nèi)孔、扒外圓的操作進(jìn)行 校正和調(diào)整。片頭即將管狀毛坯鑄件的兩端進(jìn)行磨削或者切削加工，校正澆鑄后管狀毛坯鑄 件的端部，使其兩端部平整且平行，方便進(jìn)行后續(xù)的加工；然后進(jìn)行的鏜內(nèi)孔、扒外圓是用 于校正管狀毛坯鑄件的變形及壁厚不均勻及中心孔的偏斜。通過(guò)上述的片頭、鏜內(nèi)孔、扒外 圓機(jī)械加工操作后，還需要對(duì)管狀毛坯鑄件進(jìn)行橫向的切斷，再進(jìn)行磨削加工才能得到符合 生產(chǎn)要求的氣門座圈，因此該生產(chǎn)的步驟較為繁瑣，需要投入的設(shè)備及勞動(dòng)力大大增加，而 且在后續(xù)的機(jī)械加工中需要對(duì)管狀毛坯鑄件進(jìn)行校正，使得生產(chǎn)的周期大大延長(zhǎng)，生產(chǎn)的成本大大增加，因此影響了最終生產(chǎn)的氣門座圈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種步驟較為簡(jiǎn)單的氣門座圈的制造方法，以縮短生產(chǎn)周期，降低 生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的另一目的是提供一種上述制造方法所使用的氣門座圈直接成型模具。 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明氣門座圈的制造方法所采用的技術(shù)方案是在模具上安裝澆 口，金屬熔煉，澆鑄，脫模，熱處理，磨削加工，中心孔精挖；所述的模具為氣門座圈直接
成型模具。
所述的氣門座圈直接成型模具包括盤形本體，在盤形本體的盤面上開設(shè)有環(huán)形凹槽。 所述的盤形本體上開設(shè)有導(dǎo)流槽，該導(dǎo)流槽與所述的環(huán)形凹槽相連通。 所述導(dǎo)流槽與環(huán)形凹槽的連通處設(shè)有收口 。
所述的澆鑄溫度為1450-150(TC 。
所述熱處理為于950-98(TC淬火4-6個(gè)小時(shí)，再于70(TC退火4-6小時(shí)。 本發(fā)明的氣門座圈直接成型模具所采用的技術(shù)方案是 一種氣門座圈直接成型模具，該
模具包括盤形本體，該盤形本體的盤面上開設(shè)有環(huán)形凹槽及導(dǎo)流槽，該導(dǎo)流槽與所述的環(huán)形
凹槽相連通。
所述導(dǎo)流槽與環(huán)形凹槽的連通處設(shè)有收口 。
本發(fā)明氣門座圈的制造方法中使用了氣門座圈直接成型模具，根據(jù)最終制造的氣門座圈 的形狀，在模具盤形本體盤面上設(shè)計(jì)具有相應(yīng)環(huán)形凹槽的模具，首先由于環(huán)形凹槽的深度與 氣門座圈的高度基本相同，中心芯模的位置較為固定，對(duì)其的規(guī)格及加工精度的要求大大降 低，使得采用本發(fā)明的模具在澆鑄后毛坯鑄件中心孔的位置較為固定，存在的偏差較小，而 且中心芯模也比較容易加工；其次由于一次澆鑄將得到一個(gè)氣門座圈，澆鑄量大大減小，澆 鑄液受自身重力的影響大大降低，因此可以有效的防止氣門座圈的傾斜和變形。綜上所述， 在氣門座圈的制造過(guò)程中，可以減小氣門座圈壁毛坯鑄件壁厚，即增加外圓小于l毫米，減 小內(nèi)孔小于2毫米，使得澆鑄后的毛坯鑄件經(jīng)脫模、熱處理后可以直接進(jìn)行磨削加工，與現(xiàn)
有的制造方法相比，節(jié)省了片頭、鏜內(nèi)孔、扒外圓的步驟，而且采用氣門座圈直接成型模具 可以節(jié)省切斷的步驟，因此大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，節(jié)省了大量的勞動(dòng)力，降低了設(shè)備投入及 能源消耗，縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)的成本。另外本發(fā)明氣門座圈的制造方法中的澆鑄 溫度較低，因此降低了生產(chǎn)的能源消耗。
本發(fā)明的氣門座圈直接成型模具，在其開設(shè)的環(huán)形凹槽可以為兩個(gè)或兩個(gè)以上，通過(guò)開設(shè)在盤形本體上的導(dǎo)流槽連通所有的環(huán)形凹槽， 一次可以澆鑄多個(gè)氣門座圈毛坯鑄件；在盤 形本體導(dǎo)流槽的槽底上還可以設(shè)有連接相鄰的氣門座圈直接成型模具導(dǎo)流槽的連通孔，可以 將至少兩個(gè)的氣門座圈直接成型模具進(jìn)行疊置，通過(guò)設(shè)置在盤形本體導(dǎo)流槽的槽底上的連通 孔將各個(gè)氣門座圈直接成型模具的導(dǎo)流槽相連通，可以一次澆鑄多個(gè)氣門座圈直接成型模具 ，因此提高了澆鑄的效率。


圖l為氣門座圈直接成型模具的主視圖； 圖2為圖1中A-A截面視圖3為采用多個(gè)盤形本體的模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l
本實(shí)施例的氣門座圈直接成型模具，如圖l、 2所示，該氣門座圈直接成型模具包括盤形 本體5，在盤形本體5的盤面上開設(shè)有若干環(huán)形四槽1，所述的盤形本體5上還開設(shè)有導(dǎo)流槽3 ，該導(dǎo)流槽3與所有的環(huán)形凹槽相連通；在導(dǎo)流槽3與環(huán)形凹槽1的連通處設(shè)有收口2，收口的 作用是脫模后使氣門座圈容易從澆鑄體上取下，同時(shí)還方便了對(duì)氣門座圈的澆口的打磨。
本實(shí)施例的氣門座圈的制造方法的具體步驟如下
(1) 在模具上安裝澆口將氣門座圈直接成型模具的頂部密封，并安裝澆口使之與模 具的導(dǎo)流槽相連通；
(2) 熔煉高鉻合金，于145(TC進(jìn)行澆鑄，脫模，得到氣門座圈毛坯鑄件；
(3) 熱處理于950-98(TC淬火6個(gè)小時(shí)，再于70(TC退火6小時(shí)；
(4) 磨削加工對(duì)熱處理后的氣門座圈毛坯鑄件進(jìn)行平面磨和外圓磨；
(5) 中心孔精挖將磨削加工后的氣門座圈毛坯鑄件的中心孔進(jìn)行精挖得到氣門座圈成品。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的氣門座圈的制造方法同實(shí)施例l，區(qū)別之處在于如圖3所示，所采用的模具 是由若干個(gè)盤形本體5上下疊置而成，在最底層的盤形本體6之上的盤形本體5的導(dǎo)流槽的槽 底均開設(shè)有連通孔4，使每個(gè)氣門座圈直接成型模具的導(dǎo)流槽通過(guò)連通孔相互連通，安裝模 具時(shí)確保上下疊置的盤形本體對(duì)齊，澆鑄時(shí)在最上層的模具的導(dǎo)流槽安裝澆口，采用本實(shí)施 例的模具可以一次澆鑄多個(gè)盤形本體的氣門座圈，提高了一次澆鑄的氣門座圈的數(shù)量，大大 提高了生產(chǎn)的效率。實(shí)施例3
本發(fā)明的氣門座圈的制造方法及其所使用的氣門座圈直接成型模具同實(shí)施例1 ，區(qū)別在 于澆鑄是所采用的溫度為1475。C，熱處理為于965。C淬火5個(gè)小時(shí)，再于70(TC退火5小時(shí)。 實(shí)施例4
本發(fā)明的氣門座圈的制造方法及其所使用的氣門座圈直接成型模具同實(shí)施例1 ，區(qū)別在 于澆鑄是所采用的溫度為150(TC，熱處理為于98(TC淬火4個(gè)小時(shí)，再于70(TC退火4小時(shí)。
實(shí)施例l-4中涉及的氣門座圈直接成型模具所采用的材料為覆膜砂，脫模時(shí)可以采用破 壞性脫模。覆膜砂為市售的產(chǎn)品。
本發(fā)明的實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限定本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的氣門座圈制造方法中 所使用的氣門座圈直接成型模具的數(shù)量可以根據(jù)澆鑄量做出相應(yīng)的調(diào)整，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù) 人員是顯而易見的，因此應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種氣門座圈的制造方法，其特征在于，該制造方法的步驟如下在模具上安裝澆口，金屬熔煉，澆鑄，脫模，熱處理，磨削加工，中心孔精挖；所述的模具為氣門座圈直接成型模具。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制造方法，其特征在于所述的氣門座圈直 接成型模具包括盤形本體，在盤形本體的盤面上開設(shè)有環(huán)形凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于所述的盤形本體上 開設(shè)有導(dǎo)流槽，該導(dǎo)流槽與所述的環(huán)形凹槽相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的制造方法，其特征在于所述導(dǎo)流槽 與環(huán)形凹槽的連通處設(shè)有收口 。
5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制造方法，其特征在于所述的澆鑄溫度為 1450-1500 °C。
6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制造方法，其特征在于所述熱處理為于 950-98(TC淬火4-6個(gè)小時(shí)，再于70(TC退火4-6小時(shí)。
7.一種如權(quán)利要求l所述制造方法所采用的氣門座圈直接成型模具， 其特征在于該模具包括盤形本體，該盤形本體的盤面上開設(shè)有環(huán)形凹槽及導(dǎo)流槽，該導(dǎo)流 槽與所述的環(huán)形凹槽相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模具，其特征在于所述導(dǎo)流槽與環(huán)形凹槽 的連通處設(shè)有收口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣門座圈的制造方法，該制造方法的步驟如下在模具上安裝澆口，金屬熔煉，澆鑄，脫模，熱處理，磨削加工；所述的模具為氣門座圈直接成型模具。本發(fā)明的氣門座圈的制造方法與現(xiàn)有的制造方法相比，省去了片頭、鏜內(nèi)孔、扒外圓、切斷四個(gè)步驟，因此簡(jiǎn)化了生產(chǎn)的步驟，節(jié)省了大量的勞動(dòng)力，降低了設(shè)備投入及能源消耗，縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)的成本。
文檔編號(hào)B23P15/00GK101590586SQ20091030394
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者張永樂(lè), 張永炤 申請(qǐng)人:張永炤;張永樂(lè)