專利名稱：一種鑲圈支架結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種模腔內的定位結構，尤其涉及一種活塞耐磨鑲圈的模內定位支架結構。
背景技術：
活塞常用于燃氣式內燃氣、柴油發動機等處。活塞在氣缸內的工作條件是非常惡劣的，且通常其平均運動速率也較高，一般大于10米每秒。活塞在其工作時，必須保證其與氣缸之間的密封，防止燃氣漏出導致內燃機、柴油機不能正常工作，這密封件叫做活塞環。活塞在工作時是往復運動的，以3000r/min的柴油機為例，活塞環在一分鐘內要撞擊環槽 上、下側面各3000次，同時摩擦環槽側面3000次，這是十分巨大的損耗。因此活塞環必須使用如鑄鐵等十分耐磨的材料。而為了減輕活塞的重量，降低運動慣性，活塞本身通常采用鋁、鋁合金等材料制成。這就要在活塞環槽部做一個鑄鐵耐磨鑲圈，在澆鑄活塞時鑲鑄進去，這樣既能保證活塞的耐磨性，又能保證活塞重量不會過大，這就是鑲圈活塞。目前在鑲圈活塞的生產中，通常使用帶有定位凸臺的鑲圈，先用支架結構將鑲圈水平方向的凸臺完全定位，然后進行澆鑄，澆鑄完成后通過機加工去掉凸臺。然而當高溫鋁液注入模腔，鑲圈受熱膨脹，此時水平方向由于被定位，鑲圈只能往其他方向膨脹，導致成型后的鑲圈寬度較大或形狀不均勻，影響質量。又因鑲圈接觸模內支架面積過大，冷卻過快，而此時活塞還未完全冷卻收縮成型，導致生產出來的活塞合格率低。而目前的鑲圈支架結構還不能保證鑲圈受熱時膨脹均勻及防止鑲圈冷卻過快。中國專利公開號CN1689782A，
公開日2005年11月2日，發明的名稱為裝飾材料在模腔內定位的方法及用于該方法的模具，該申請案公開了一種裝飾材料在模腔內定位的方法及用于該方法的模具，其包括凸模和凹模，該凹模上設有模槽，該凸模上設有模仁，該模仁包括主體部分和定位部分，閉模后，該主體部分和模槽相配合形成模腔，該裝飾材料位于模腔內且和模槽的表面相吻合，該定位部分和模槽的邊緣部分緊密配合而形成定位分模線；將裝飾材料置入凹模的模槽內，沿閉模方向將該凸模和凹模閉合即可將裝飾材料在模腔內定位。此類模內定位結構應用在鑲圈活塞鑄造中時的不足之處仍是不能使鑲圈受熱時膨脹均勻、不能防止鑲圈冷卻過快。

實用新型內容本實用新型克服了一般鑲圈支架結構不能使鑲圈受熱時膨脹均勻、不能防止鑲圈冷卻過快的不足，提供了一種能夠使鑲圈受熱時膨脹較為均勻且能防止鑲圈冷卻過快的鑲圈支架結構。本實用新型是通過以下技術方案實現的一種鑲圈支架結構，包括至少兩個支架腳，所述的支腳架包括互相垂直的底座和側壁，所述的底座上表面設有點接觸支承結構，所述的底座與側壁之間設有橫向定位結構，所述的橫向定位結構、側壁與鑲圈之間形成的凹槽部分為容納角。當澆鑄鑲圈活塞時，先將鑲圈置于支架上，底座上表面的小接觸面支承結構托住鑲圈，橫向定位結構用于定位鑲圈在水平面上的位置。在澆鑄過程中，鑲圈接觸到高溫金屬液而受熱膨脹，此時容納角的存在，給鑲圈在水平方向上提供了一定的膨脹空間，鑲圈不會因水平方向無膨脹空間而被迫往其他方向過多膨脹，導致變形過大；點接觸支承結構與鑲圈底面接觸面積較小，傳熱面積也較小，因此鑲圈在澆鑄后的冷卻過程中不會過快冷卻，保證了鑲圈活塞的成型質量，提高了成品率。作為優選，所述的點接觸支承結構為半球形凸起。半球形凸起與鑲圈底面為點接觸，與鑲圈底面接觸面積較小，傳熱面積也較小，因此鑲圈在澆鑄完的冷卻過程中不會過快冷卻。作為優選,所述的橫向定位結構為楔形凸起塊,所述的容納角為三角形。橫向定位結構用于定位鑲圈在水平面上的位置，容納角為鑲圈提供了水平方向的膨脹空間，保證鑲圈不會過度變形。·作為優選,所述的橫向定位結構為楔形凸起塊,所述的容納角為楔形。橫向定位結構用于定位鑲圈在水平面上的位置，容納角為鑲圈提供了水平方向的膨脹空間，保證鑲圈不會過度變形。作為優選，所述的支架腳數目為四個。四個支架腳可充分保證定位鑲圈的水平位置及托住鑲圈。作為優選，所述的相鄰支架腳的夾角均為90度。相鄰支架腳之間的夾角均為90度，便于安裝支架時位置的選擇。因此，本實用新型的有益效果是(I)能夠使鑲圈受熱時膨脹較為均勻；(2)能防止鑲圈冷卻過快。

圖I是本實用新型支承定位鑲圈時的示意圖；圖2是本實用新型實施例I中A-A剖面的局部示意圖；圖3是本實用新型實施例2中A-A剖面的局部示意圖；圖4是未改進前的鑲圈支架A-A剖面的局部示意圖。圖中底座I、側壁2、鑲圈3、凸臺4、點接觸支承結構5、容納角6。
具體實施方式
下面通過實施例，結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的說明實施例I :如圖I、圖2所示的一種鑲圈支架結構，包括四個支架腳，所述的支腳架包括互相垂直的底座I和側壁2，所述的底座I上表面設有點接觸支承結構5，所述的底座I與側壁2之間設有橫向定位結構,所述的橫向定位結構、側壁2與鑲圈3之間形成的凹槽部分為容納角6。所述的點接觸支承結構5為半球形凸起，所述的橫向定位結構為楔形凸起塊，所述的容納角6為三角形。所述的相鄰支架腳之間的夾角均為90度，便于安裝支架時位置的選擇。當使用本實用新型時，先將鑲圈3置于支架上，底座I上表面的半球形凸起托住鑲圈3，楔形凸起塊卡住鑲圈3的凸臺4來定位鑲圈3在水平面上的位置。相比于以往未改進前的如圖4所示的鑲圈支架結構，在澆鑄過程中，鑲圈3接觸到高溫金屬液而受熱膨脹，此時三角形的容納角6的存在，給鑲圈3在水平方向上提供了一定的膨脹空間，鑲圈3不會因水平方向無膨脹空間而被迫往其他方向過多膨脹，導致變形過大；半球形凸起與鑲圈3的凸臺4底面接觸面積較小，傳熱面積也較小，因此鑲圈4在澆鑄后的冷卻過程中不會過快冷卻，保證了鑲圈活塞的成型質量，提高了成品率。實施例2 :如圖I、圖3所示的本實施例的基本結構及實施方式同實施例1，不同之處在于所述的橫向定位結構為楔 形凸起塊，所述的容納角6為楔形。
權利要求1.一種鑲圈支架結構，其特征是，包括至少兩個支架腳，所述的支腳架包括互相垂直的底座和側壁，所述的底座上表面設有點接觸支承結構，所述的底座與側壁之間設有橫向定位結構，所述的橫向定位結構、側壁與鑲圈之間形成的凹槽部分為容納角。
2.根據權利要求I所述的一種鑲圈支架結構，其特征是，所述的點接觸支承結構為半球形凸起。
3.根據權利要求I或2所述的一種鑲圈支架結構，其特征是，所述的橫向定位結構為楔形凸起塊，所述的容納角為三角形。
4.根據權利要求I或2所述的一種鑲圈支架結構，其特征是，所述的橫向定位結構為楔形凸起塊，所述的容納角為楔形。
5.根據權利要求4所述的一種鑲圈支架結構，其特征是，所述的支架腳數目為四個。
6.根據權利要求5所述的一種鑲圈支架結構，其特征是，所述的相鄰支架腳之間的夾角均為90度。
專利摘要本實用新型公開了一種能夠使鑲圈受熱時膨脹較為均勻且能防止鑲圈冷卻過快的鑲圈支架結構，克服了現有鑲圈支架結構不能使鑲圈受熱時膨脹均勻、不能防止鑲圈冷卻過快的不足。所述的一種鑲圈支架結構，包括至少兩個支架腳，所述的支腳架包括互相垂直的底座和側壁，所述的底座上表面設有點接觸支承結構，所述的底座與側壁之間設有橫向定位結構，所述的橫向定位結構、側壁與鑲圈之間形成的凹槽部分為容納角。本實用新型適用于以往一般鑲圈支架結構所適用的場合，具有能夠使鑲圈受熱時膨脹較為均勻、能防止鑲圈冷卻過快等優點。
文檔編號B22C9/00GK202741674SQ20122025705
公開日2013年2月20日 申請日期2012年5月30日 優先權日2012年5月30日
發明者張應飛, 金玉明, 李莉, 劉強, 楊安志, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司