摘 要：基于鋁合金動(dòng)、靜盤一模四腔的結(jié)構(gòu)研發(fā)過程中，冒口位置往往設(shè)計(jì)成離澆口最遠(yuǎn)端；在試用過程中，發(fā)現(xiàn)冒口位置離澆口遠(yuǎn)會(huì)導(dǎo)致冒口鋁水提前結(jié)晶，冒口處鋁水不能及時(shí)回流，從而起不到補(bǔ)縮效果。針對(duì)這一問題，文章提出了冒口帶有保溫套的汽車空調(diào)壓縮機(jī)動(dòng)、靜盤澆注裝置，有效解決了冒口處鋁液冷卻速度快、提前結(jié)晶的技術(shù)難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：汽車空調(diào)壓縮機(jī)；鋁合金動(dòng)、靜盤；重力鑄造；澆注裝置；優(yōu)化設(shè)計(jì)；應(yīng)用

在渦旋式汽車空調(diào)壓縮機(jī)鋁合金動(dòng)靜盤的重力鑄造工廠內(nèi)，普遍采用一模一腔：即一個(gè)模具生產(chǎn)一個(gè)動(dòng)盤或靜盤。鋁合金動(dòng)、靜盤一模四腔的結(jié)構(gòu)尚在研發(fā)試用階段，研發(fā)過程中冒口位置往往設(shè)計(jì)成離澆口最遠(yuǎn)端；在試用過程中，作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)冒口位置離澆口遠(yuǎn)會(huì)導(dǎo)致冒口鋁水提前結(jié)晶，冒口處鋁水不能及時(shí)回流，從而起不到補(bǔ)縮效果。因此該鋁合金動(dòng)、靜盤一模四腔的結(jié)構(gòu)存在冒口鋁水提前結(jié)晶、補(bǔ)縮效果差的缺陷。

針對(duì)渦旋式汽車空調(diào)壓縮機(jī)鋁合金動(dòng)靜盤的重力鑄造過程中出現(xiàn)的上述問題，文章提出所要解決的技術(shù)問題是：鋁合金動(dòng)、靜盤一模四腔的結(jié)構(gòu)存在冒口鋁水提前結(jié)晶、補(bǔ)縮效果差的缺陷。通過澆注裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，解決冒口處鋁液冷卻速度快、提前結(jié)晶的問題，改善補(bǔ)縮條件，提高補(bǔ)縮效果。

1 汽車空調(diào)渦旋式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)析

作為第4代汽車空調(diào)壓縮機(jī)，渦旋式壓縮機(jī)以其結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，高效節(jié)能，微振低噪，啟動(dòng)力矩小、啟動(dòng)掉速小，以及工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，正逐漸代替旋葉式和斜盤式壓縮機(jī)，在小型制冷領(lǐng)域獲得越來越廣泛的應(yīng)用，也因此成為壓縮機(jī)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。目前動(dòng)靜式渦旋式壓縮機(jī)應(yīng)用最為普遍，它的工作部件主要由動(dòng)渦輪與靜渦輪組成。靜式渦旋式壓縮機(jī)的基礎(chǔ)部件包括動(dòng)、靜盤，動(dòng)、靜盤結(jié)構(gòu)十分相似。

渦旋式壓縮機(jī)是由兩個(gè)渦旋體相互成180°的角，裝配在一起。其中一個(gè)被固定，即靜盤；另一個(gè)旋轉(zhuǎn)，即為動(dòng)盤。這一對(duì)漸開線形的渦旋體，組成3對(duì)同時(shí)工作的壓縮腔，動(dòng)盤一方面沿著很小的偏心距（曲軸回轉(zhuǎn)半徑）軌道移動(dòng)（即擺動(dòng)），另一方面與靜盤接觸做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，與靜盤形成3個(gè)變?nèi)莘e的密封腔，每1轉(zhuǎn)中，第1個(gè)腔在吸氣，第2個(gè)腔在壓縮氣體，第3個(gè)腔在排出氣體，也就是說，在每個(gè)轉(zhuǎn)角，都在持續(xù)循環(huán)地進(jìn)行吸氣、壓縮、排氣，因此沒有負(fù)荷的起伏變化，所以渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，這種特性對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)非常有利。

2 渦旋式汽車空調(diào)壓縮機(jī)鋁合金動(dòng)靜盤生產(chǎn)中存在的問題與對(duì)策

2.1 問題分析

目前，渦旋式汽車空調(diào)壓縮機(jī)鋁合金動(dòng)靜盤生產(chǎn)，主要的幾種制造工藝分別為：重力鑄造、低壓鑄造、液態(tài)模鍛、熱模鍛和背壓成成工藝，其中重力鑄造在規(guī)模化生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。

鋁合金動(dòng)靜盤重力澆注，普遍采用一模一腔即：一個(gè)模具生產(chǎn)一個(gè)動(dòng)盤或者靜盤，效率低，浪費(fèi)大，成本高；故此，研發(fā)了一模四腔的澆注裝置，該裝置雖然有效降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了經(jīng)濟(jì)效益，但是在使用過程中卻存在冒口鋁水提前結(jié)晶、補(bǔ)縮效果差的缺陷。究其原因是因?yàn)槊翱谖恢秒x澆口較遠(yuǎn)所導(dǎo)致。

2.2 解決措施

為了解決上述技術(shù)問題，文章提出了冒口帶有保溫套的汽車空調(diào)壓縮機(jī)動(dòng)、靜盤澆注裝置，如圖1所示包括下模、上模、上平臺(tái)和活動(dòng)平臺(tái)，如圖2圖3所述下模上設(shè)置有下冒口，下模模腔由四個(gè)縱橫設(shè)置的小模腔組成，上模上設(shè)置有上冒口，上模模腔由四個(gè)縱橫設(shè)置的小模腔組成，所述上平臺(tái)上設(shè)置有頂部冒口，上模固定于上平臺(tái)下方，下模固定在活動(dòng)平臺(tái)上方，它還包括下保溫槽、上保溫槽、頂部保溫槽、第一保溫套和第二保溫套，下保溫槽設(shè)置在下冒口外圍，上保溫槽設(shè)置在上冒口外圍，頂部保溫槽設(shè)置在頂部冒口外圍，上保溫槽和頂部保溫槽無縫配合，下保溫槽、上保溫槽和頂部保溫槽在一條軸線上，第一保溫套適配于下保溫槽、第二保溫套適配于上保溫槽和頂部保溫槽。該方案中下冒口、上冒口和頂部冒口外圍分別設(shè)置有下保溫槽、上保溫槽和頂部保溫槽，下保溫槽內(nèi)適配有第一保溫套，上保溫槽和頂部保溫槽內(nèi)適配有第二保溫套。第一保溫套和第二保溫套起到保溫效果，從而降低冒口結(jié)晶速度和改善補(bǔ)縮效果。

3 研究成果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以獲得包括以下技術(shù)效果：

（1）下冒口、上冒口和頂部冒口外圍分別設(shè)置有下保溫槽、上保溫槽和頂部保溫槽，下保溫槽內(nèi)適配有第一保溫套，上保溫槽和頂部保溫槽內(nèi)適配有第二保溫套。第一保溫套和第二保溫套起到保溫效果，從而降低冒口結(jié)晶速度和改善補(bǔ)縮效果，本發(fā)明中一模四腔的結(jié)構(gòu)具有顯著的進(jìn)步，能夠明顯提高生產(chǎn)效率。

（2）下保溫槽、上保溫槽和頂部保溫槽內(nèi)壁設(shè)置有的保溫涂層進(jìn)一步起到保溫效果，從而進(jìn)一步降低冒口結(jié)晶速度和改善補(bǔ)縮效果。

（3）第一保溫套和第二保溫套外壁設(shè)置有的保溫涂層進(jìn)一步起到保溫效果，從而進(jìn)一步降低冒口結(jié)晶速度和改善補(bǔ)縮效果。

（4）第一保溫套和第二保溫套內(nèi)部設(shè)有的第一真空層和第二真空層，從而進(jìn)一步起到保溫效果，從而進(jìn)一步降低冒口結(jié)晶速度和改善補(bǔ)縮效果。