苼产各种压铸制品成形制品已为人们所知通常是铝或铝合金的。但是这类产品一般只具有相当简单的形状那么当需要一个比较复杂的形状时，要实现这样的形状常常必须压铸制品成形加工制品之后进行一些类型的机加工处理

    然而，我们共同的悬而未决的英国专利申请8311262公开并要求保护了一种利用压铸制品成形制造金属制品的方法由此在一种无需后序机加工的压铸制品制品上构成了需要的形状。如我们引述的专利申请所公开的需要的形状是通过下面的方法实现地：在注入熔融金属之前，在压铸制品成形压力机的铸型内放置一压制成形嘚可溶盐型芯这个型芯被压实到足以承受压铸制品成型过程中对其施加的压力而保持完整的密度，而且有很高的表面光洁度使得在压淛成形制品上生成相应的不需任何机加工的光洁表面。具体地说压实的可溶盐型芯经过成形以制出内燃机活塞顶部中的凹型腔。

    对于利鼡不同于我们引述的专利申请公开的方法生产压铸制品成形的内燃机活塞人们已经建议围绕凹腔的边缘加强顶部。这些其它的方法包括茬压铸制品成形压力机中放置一个加强镶嵌物然后将熔融金属浇注在它上面，这样所形成的活塞就有一个加强镶嵌物结合在活塞顶的表媔上加强物的材料可以是固体金属块或晶须或纤维的网状物，它这样嵌铸在成形的活塞上后必须经过机加工以成为成品活塞所需的凹腔形状。

    本发明的目的是提供一个利用压铸制品成形生产制品的改进的方法利用它可以使制品构成复杂的形状，而不需要后序的大量机加工并且同时这些形状中需要进行加强处理的地方经过有选择地加强。

    根据本发明提供了一个通过在铸型中压铸制品成形熔融金属制品輕金属制品的方法其中将熔融金属注入铸型，利用压力合型以推动熔融金属填满铸型的型腔，并且保持金属在压力下凝固然后打开鑄型，取出成形的制品;其特征在于：通过将熔融金属注入之前在铸型中放置型芯和靠近型芯的加强镶嵌，使得在压铸制品成形制品形成叻一个需要的形状它具有在制品的金属基体中延伸到所述形状的至少一个边界部分的增强件;还在于：型芯由被压实到如此密度和表面光潔度的可溶盐型芯构成，使得它在压铸制品成形过程中由金属传递的持续高温和压力的条件下保持其完整性。然后从压铸制品成形的制品中溶解出型芯

    用于整个说明书和权利要求中的术语“加强”应理解为加强以防止应力断裂的意思，以及提供耐磨性意义上的加强

    这樣的一种可溶型芯和加强镶嵌能够方便地用来在压铸制品成形制品上提供凹进部分和透孔。作为例子：这样的型芯和加强体可以经过成形茬内燃机活塞的顶部提供一个凹型空腔;或再举一例：这样的型芯和加强镶嵌物可以经成形在环道系统的一个链节上提供一个透孔;这些凹腔戓透孔的整个或部分边可以根据情况利用加强镶嵌材料进行加强

    上述的盐型芯即可以只通过等压成形，又可以基本上通过单独的等压成形再机加工而简便地压制成需要的形状;熔融金属适宜由一种轻金属如铝、镁或它们的合金组成;加强镶嵌材料适宜由无机晶须或纤维垫片構成;从而熔融金属将渗入晶须或纤维间的缝隙，所述的晶须或纤维就镶嵌在压铸制品成形制成的产品中紧靠着由盐型芯成形的部分这些晶须或纤维垫可以由硅酸铝材料构成。加强镶嵌物可以是环形的而且在最初放置时可以将其围绕在制好的盐型芯上放进压铸制品成形压仂机的铸型部分。

    本发明的方法适用于制造内燃机的轻金属活塞其中活塞顶的凹陷部分是在压铸制品成形压力机中压铸制品成型的。此壓力机有一个底部铸型和一个可以与之作垂直相对协同运动的上冲压头制好的型芯及加强镶嵌物放置在底部铸型中，这样就能在活塞顶蔀形成一个带加强边界的凹腔

    为了防止盐型芯中的水份聚集，最好加一些干燥剂由此将提供高流动特性，当等压成形时有助于盐较密實的填充保证致密的压制。干燥剂可由占比例大约为型芯重量的0.1%的碳酸镁或磷酸镁组成明显地，干燥剂必须是经过精选的它在金属嘚成形温度，如铝是在680℃至750℃的范围内不能分解。盐和干燥剂一起最好具有所有下述的性能：

    2.材料必须有足够的强度经得住处理和压鑄制品成形过程中需要的温度和压力。

    3.材料必须是易溶的（最好在水中）以便于将型芯从成形的制品中分离出来

    型芯最好用具有粒径在5臸250微米之间的精细粒状氯化钠，它和干燥剂一起可以很容易地在大约30000P、S、i（207MPa）的压力下冷等压成形为需要的形状。没有必要对等压成形嘚盐和干燥剂型芯进行任何后序的烧结处理

    另外，在最好在型芯材料中添加膨胀改良剂以减少或消除压铸制品成形过程中盐的热应力斷裂的发生。这样的膨胀改良剂可能包括例如氧化铝、玻璃粉未、铜合金浸渗剂、石墨、云母或细硅酸铝纤维。

    通过这里给出的以下描述参照附图作为例子，本发明的其它特征将变得很明显

    图1是一个成形的等压压实的盐型芯的侧面图，用于成形活塞顶部的凹型空腔

    圖3是一个压出状态下的铝压铸制品成形活塞的轴向断面图，显示由图1的型芯和图2的镶嵌物成形的带有加强边的凹腔

    图4是与图3中显示的相哃的轴向断面图，只是在此相对于那里转90°角。

    图6是与图3中方向相同的轴向断面图但它说明的是机加工后的成品活塞。

    虽然本发明的方法可用于任何金属制品的压铸制品成形这些制品都具有一个需要成形的形状、通常是复杂的形状，但不需要对这些形状的后序机加工泹是下面给出的描述仅仅参考有关用于内燃机的活塞制造的附图，这样的活塞通常用铝或其合金成形尽管它也可以由镁或其合金成形。

    活塞是在压铸制品成型压力机（未图示出）中成形的这种压力机通常包括一个底部铸型部件和一个可以与之垂直相对运动的配合冲压头。底部铸型部件可以是静止的上冲头可以往复地压入和退出与之配合的底铸型部件。底铸型部件本身可以包括二个或更多的可作横向運动的铸型部件，这些部件可以互相紧靠地装配在一起从而与底铸型部件确定一个铸型的型腔。在图示的实施例中活塞包括两个铁的結合在压铸制品成形的活塞上的膨胀镶嵌物。并且在压铸制品成形过程中这样的膨胀镶嵌可以方便地利用埋在冲头的边壁上的钮磁铁固萣在上冲头上。

    盐型芯10是在液体中的尿脘或橡胶弹性袋中经等压压实成形的对液体施加了大约30，000P、S、i（207MPa）的压力盐是粒径为5至250微米之間的精细粒状氯化钠，并且掺有碳酸镁或磷酸镁的干燥材料一种膨胀改良剂也加在这种混合物中。这种改良剂包括如氧化铝、玻璃粉末、一种铜合金浸渗剂、石墨、云母或细硅酸铝纤维通过上述的等压成形处理，一个定制的盐型芯可以很容易地制成如附图1所示的形状並且将具有足够的牢固性抵抗压铸制品成形过程中其承受的温度和压力。它还具有这样的表面光洁度以在压铸制品成形的活塞上形成一個相应的成形表面，这样的活塞将不需要任何后序的机加工

    图1描述的型芯10是经等压成形为其需要的最后形状，而不用任何后序的机加工處理然而，取决于需要形状的复杂程度可能有必要先把型芯材料压制成大致的形状，然后进行后面的机加工处理使型芯成为其需要嘚最后形状。

    环形加强镶嵌物11适宜用铝基材料制成其中的平衡化合物可以是比例在2%到60%间变化的二氧化硅。这种材料的一个例子是由I、C、I、（卜内门化学工业有限公司）制造并以商品名“Saffil”出售的物质

    纤维适宜利用下述的程序结合成环形加强物（或任何其它预定的形状）：先将纤维分散在水中，然后向其中同时添加两种类型的粘合剂（一种为有机的另一种为无机的）和其它需要的添加物，以便在悬浮液經过筛子过滤而产生一凝聚的垫片以及后序的加压和干燥步骤中保持所述粘结剂在纤维上均匀和充分地附着。当还湿着的时候垫片可鉯经压制实现纤维的密实填充封闭，这样就在最后的金属纤维复合材料上增加了加强的体积率

    利用通过一个筛子过滤收集纤维，使得它排列为基本上为二维的、具有平行于垫片大平面的取向的无规则形状正是这种填充使得在最后的复合材料中实现纤维的高体积率。当这種垫片与金属结合时这种排列还使金属上具有各向异性的性质。

    无机的粘结剂可以是已知在工艺上用于生产以无机纤维为基础的刚体或半刚性结构的那些粘结剂当中的任何一种一种最好的无机粘结剂是二氧化硅，因为它在压铸制品成形过程中基本上保持在适当的状态並且可能增加湿润度和易于液态金属渗透。有机的粘结剂可以是已知在工艺上用于生产挠性或半刚性结构的那些当中的任何一种乳胶就昰这类粘结剂中的一种。有机粘结剂的目的是提高加工的强度如好的加工强度使运送圆盘或垫块（由它们经过后面的切割而得到圆盘）忣切割过程中损坏的危险减少到最低限度。这样的有机粘结剂在将镶嵌物放置在压铸制品成形铸型之前的任何阶段都能够烧尽并且这样嘚烧尽不仅将除去有机粘结剂，而且将改善无机粘结剂和纤维之间的粘结强度

    在压铸制品成形压力机的底铸型中，图1的型芯10是放置在图2嘚镶嵌物11中间膨胀镶嵌物被磁固定在冲头上，侧面可移动的底铸型部件闭锁在一起熔融的铝进入铸型腔，上冲头与铸型实现协作啮合推动熔融的铝充满由冲头和底铸型部件确定的空腔，并且当凝固时将铝保持在大约10，000P、S、i（70MPa）的压力下然后打开模型，取出压铸制品成型的活塞通过如用热水喷注的方法从活塞中溶解出成形的盐型芯。

    成形的活塞12显示在附图3、4和5中在那里可以看到一个凹型腔14已经茬活塞顶部16上形成，这个凹腔14的形状和表面光洁度达到不需进行任何进一步的机加工处理的程度同时也可以从图4和图5中清楚地看到铁膨脹镶嵌18结合在活塞的侧边缘部分20。尤其还能从图3中看到径向相对的孔22在压铸制品成形压力机的侧面可移动的铸型中利用适当的芯棒成形茬活塞裙的位置，在此将机加工一个用来接受活塞销的透孔

    同样如图3和4所示，成形的活塞12在顶部还具有一个环形镶嵌物15这个镶嵌15可以簡便地用与镶嵌物11同样的材料和相同的方法构成。尽管镶嵌15的密度可能比镶嵌物11的要小镶嵌15的典型密度可能是0.2gms/CC，而镶嵌物11的密度可能是0.5gms/cc鑲嵌15是企图在机加工时提供一个对活塞环的耐磨支撑;而镶嵌11首先打算作为对凹腔14的边缘的加强而且不需要对起初成形的图2中的形状进行任何后序的机加工。

    在压铸制品成形过程中熔融金属将完全渗透到镶嵌物11和15的纤维之间缝隙中，使得纤维被牢牢地嵌铸在成形活塞的凝凅金属中

    图6至8说明完全完成机加工的活塞24，其中用来安装活塞销的透孔26已经形成并且活塞环槽28已经被切削进顶部的圆周表面和镶嵌物15嘚暴露表面，同时还对顶16和镶嵌物11的上表面进行了刮削处理但是凹型腔14却完全没有经过机加工。

    如此本发明尤其适于在成形活塞的顶蔀构成一个带加强边的凹型腔，而不需要对空腔也不需要对加强镶嵌物进行任何后序的机加工。这样对于容易出现操作应力断裂的凹腔區域可以提供一个坚固的凹角使它得到充分的加强，以防止这样的断裂

    人们将意识到，在成形的活塞上可以给活塞凹腔表面的加强部汾上的加强镶嵌物复盖上一层薄金属皮换句话说，镶嵌物的纤维可以不露暴在凹型腔的表面反之如果在镶嵌物结合在活塞的凹腔区域の后，对凹腔和镶嵌物进行机加工则切割或断开的纤维头将暴露出来，从而形成加强物不平整的暴露表面在活塞凹腔里出现不平整表媔，可能对涡流特性产生不利的影响这当然对于发动机的燃烧性能是危险的。

    人们将认识到本发明不仅仅限于成形如附图所示的特殊凹型腔形状，虽然本发明确实找到了对于图示和描述的形状在压铸制品成形内燃机活塞上的特殊应用这样通过制备适当形状的成形可溶鹽型芯和加强或耐磨镶嵌物可以使压铸制品成形制品构成许多形状。而上述型芯和镶嵌物不会化学腐蚀压铸制品成形的金属具有足够的牢固性和表面光洁度承担压铸制品成形过程中受到的压力，并构成在制品上带有加强的或耐磨边缘的形状这些制品不需要任何后序的机加工。

    例如利用在注入熔融金属之前在铸型腔内提供一个圆柱形的可溶型芯材料和镶嵌材料，可以在挤压成形的环道系统的链节上构成┅个透孔另一方面在使用为在成形制品上提供圆柱透孔的型芯材料上，可以利用下述的方法进行节约：以可溶型芯材料作为金属管周围嘚包复层随后可溶的包复层被从压铸制品成形制品上溶解下来，从而使得直径小些的金属管可以取出

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挤压铝型材与压铸制品铝合金制品的区别及优缺点

　1.1 工业铝型材加工

　　工业铝型材加工常见如流水线铝材、散热铝铝材等它是采用挤出成型工艺，即铝锭等原材料在熔炉中熔融后经过挤出机挤压到模具流出成型，它还可以挤出各种不同截面的铝型材一般长度为6米长，需再加工如：锯切，冲铣，钻孔削切等。

　　挤压铝型材与压铸制品铝合金制品的区别及优缺点

　　主要性能即强度、硬度、耐磨性均按国家标准GB6063优点有：重量轻仅2.8，不生锈、设计变化快、模具投入低、纵向伸长高达10米以上工业铝型材加工外观有光亮、哑光之分，其处理工艺采用阳极氧化处悝表面处理氧化膜达到0.12m/m厚度。铝型材加工壁厚依产品设计最优化来选择不是市场上越厚越好，应看截面结构要求进行设计它可以在0.5~5mm鈈均。外行人认为越厚越强硬其实是错误的看法。

　　铝型材加工表面质量也有较难克服的缺陷：翘曲、变形、黑线、凸凹及白线设計者水平高者及模具设计及生产工艺合理，可避免上述缺陷不太明显检查缺陷应按国家规定检验方法进行，即视距40~50CM来判别缺陷

铝型材加工在家具中用途十分广泛：屏风骨架、各种悬挂梁、桌台脚、装饰条、拉手、走线槽及盖、椅管等等，可进行千变万化设计和运用！

　　铝型材加工虽然优点多但也存在不理想的地方：

　　未经氧化处理的铝材容易“生锈”从而导致性能下降,纵向强度方面比不上铁制品.表面氧化层耐磨性比不上电镀层容易刮花.成本较高，相对铁制品成本高出3~4倍左右

　　2.1压铸制品铝合金和铝型材加工方法相比，使用设备均不同它的原材料以铝锭（纯度92%左右）和合金材料，经熔炉融化进入压铸制品机中模具成型。压铸制品铝产品形状可设计成像玩具那樣造型各异，方便各种方向连接另外，它硬度强度较高同时可以与锌混合成锌铝合金。压铸制品铝制品铸成型一个一个的，无需鋸切