一種汽車鋁合金輪轂低壓鑄造模具的自動內抽芯裝置的製作方法
2023-09-17 04:55:31 2
本發明涉及低壓鑄造領域，具體而言涉及一種汽車鋁合金輪轂低壓鑄造模具的自動內抽芯裝置。
背景技術：
現有技術中的輪轂主要採用重力鑄造和低壓鑄造兩種方式；重力鑄造是一種將金屬液尤其是鋁液在地球重力作用下注入模具內鑄型的工藝；低壓鑄造是指將金屬液施加比大氣壓大0.01～0.05Mpa的空氣壓力或惰性氣體壓力，並使之注入模具內鑄型的工藝。目前歐美市場流行一種如附圖1所示的輪轂，該輪轂在輻條與輪輞結合處的背部靠近氣門孔平臺下方有一段長度較長的倒扣，採用重力鑄造或低壓鑄造的方式加工此輪轂，重力鑄造模具和低壓鑄造模具不能直接成型。
目前，採用重力鑄造方式，輪轂鑄造工廠通常採用在模具內放砂型或鑲塊的方式滿足產品的結構要求；採用低壓鑄造方式，由於鋁液衝擊力及壓力的因素，通常整體預留餘量，後期通過加工車削的方式去除預留餘量，使之滿足產品的尺寸要求。
採用重力鑄造，需在模具內放砂型或鑲塊，在製造過程中每件產品均需要人工放置砂型或鑲塊，且這種方式至少需要兩個工作人員操作一臺鑄造機，且輪轂鑄造結束後還需要工作人員把砂型或鑲塊敲掉，需要的砂型或鑲塊數量較多，且大量的砂型導致製造成本高，可通用互換的鑲塊的結構複雜、對形位精度要求較高，生產成本高；生產加工過程中需要控制的質量點較多，導致產品的合格率和生產效率較低。
採用低壓鑄造，需要整體預留加工餘量，後續通過機加工強行去除多餘的材料，這種方法導致材料浪費嚴重；由於鑄件產品局部的厚度過大，產品的鑄造性難以保證，產品的合格率較低。
技術實現要素：
本發明目的在於提供一種產品合格率高、生產效率高、節約生產成本的汽車鋁合金輪轂低壓鑄造模具的自動內抽芯模具。
本發明的上述目的通過獨立權利要求的技術特徵實現，從屬權利要求以另選或有利的方式發展獨立權利要求的技術特徵。
為達成上述目的，本發明提出一種汽車鋁合金輪轂低壓鑄造模具的自動內抽芯裝置，所述模具包括模具底板、下模、上模、兩個側模、上模板、頂杆板、頂杆壓板、鑄造機主板、主壓塊、副壓塊、抽芯板、抽芯連杆滑塊機構。
所述下模與模具底板固定。
所述上模與上模芯固定；所述上模芯上設置有貫穿孔，所述中間頂杆貫穿上模板並可在上模芯上設置的貫穿孔內做上下滑動，所述上模的底部設置有與抽芯連杆滑塊機構相配合的孔。
所述兩個側模分別設置成與鑄造機兩側的油缸連接，並可與所述下模、上模合模，兩側模、下模、上模、分流錐、上模芯形成封閉型腔。
所述抽芯連杆滑塊機構包括抽芯主連杆、一級傳動連杆、二級傳動連杆、和抽芯滑塊。
所述抽芯主連杆穿過上模板、頂杆壓板和頂杆板，抽芯主連杆的一端與抽芯板相連接，抽芯主連杆的另一端與一級傳動連杆的一端相連接，所述一級傳動連杆的另一端與二級傳動連杆的一端相連接，所述二級傳動連杆的另一端與抽芯滑塊相連接，所述抽芯滑塊與上模底部設置的與抽芯連杆滑塊機構相配合的孔呈配合和分離狀態，所述一級傳動連杆的中部與支撐架相連接。
所述頂杆板與頂杆壓板連接在一起，在頂杆板與頂杆壓板上設有至少一個貫穿頂杆壓板和頂杆板的第一貫穿孔，所述第一貫穿孔內設置有導柱，所述導柱可沿頂杆板、頂杆壓板和抽芯板做上下滑動，所述導柱與上模板固定連接。
所述抽芯板與設置於抽芯板上部的副壓塊相連接，所述抽芯板上設置有貫穿抽芯板、副壓塊並可沿著抽芯板、副壓塊上下滑動的主壓塊，所述主壓塊的上端與鑄造機油缸相連，主壓塊底部設有大彈簧放置腔，所述大彈簧放置腔內設有大彈簧，大彈簧的另一端與頂杆壓板相接觸。
所述主壓塊與副壓塊相接觸的端面設置有至少一個凹槽，所述副壓塊內連接有至少一個小彈簧組件，所述小彈簧組件的數量與凹槽相對應，所述小彈簧組件的端部連接有水平滑塊，水平滑塊上設置有斜端面，所述水平滑塊的前端面與凹槽呈接觸和分離狀態。
所述頂杆壓板上固定有至少一個斜頂，所述斜頂的數量與小彈簧組件的數量相對應，所述斜頂的上斜面穿過抽芯板與水平滑塊上設置的斜端面呈接觸和分離狀態。
所述頂杆板上固定有至少一個邊頂杆，邊頂杆的另一端穿過上模內設置的縱深槽與鑄件毛坯相接觸；所述邊頂杆可隨著頂杆板的運動沿著上模內設置的縱深槽做上下滑動。
由以上技術方案可以，本發明採用抽芯連杆滑塊機構實現對倒扣的自動加工，採用該機構能夠提高加工的生產效率，降低了工作人員的勞動強度，且採用自動化加工，加工工件的質量控制點少，能夠快速的實現加工，節省了砂型和鑲塊的製作費用，節約了砂型和鑲塊的製作時間。
應當理解，前述構思以及在下面更加詳細地描述的額外構思的所有組合只要在這樣的構思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的發明主題的一部分。另外，所要求保護的主題的所有組合都被視為本公開的發明主題的一部分。
結合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本發明教導的前述和其他方面、實施例和特徵。本發明的其他附加方面例如示例性實施方式的特徵和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據本發明教導的具體實施方式的實踐中得知。
附圖說明
附圖不意在按比例繪製。在附圖中，在各個圖中示出的每個相同或近似相同的組成部分可以用相同的標號表示。為了清晰起見，在每個圖中，並非每個組成部分均被標記。現在，將通過例子並參考附圖來描述本發明的各個方面的實施例，其中：
圖1是現有技術中歐美的一種輪轂結構示意圖。
圖2是模具在澆注完成的結構示意圖。
圖3是模具澆注完成分模第一階段抽芯的結構示意圖。
圖4是模具澆注完成分模第二階段抽芯的結構示意圖。
圖5是模具澆注完成分模第三階段抽芯的結構示意圖。
圖6是模具澆注完成分模抽芯結束後取件的結構示意圖。
圖中，下模1，鑄造機底板2，模具底板3，側模4，鑄件毛坯5，上模6，上模板7，連接柱8，邊頂杆9，鑄造機主板10，小彈簧組件11，水平滑塊12，鑄造機油缸13，主壓塊14，大彈簧15，副壓塊16，抽芯板17，導柱18，頂杆壓板19，頂杆板20，斜端面21，支撐塊22，限位柱23，中間頂杆24，斜頂25，抽芯主連杆26，支撐架27，一級傳動連杆28，二級傳動連杆29，抽芯滑塊30，上模芯31，壓板32。
具體實施方式
為了更了解本發明的技術內容，特舉具體實施例並配合所附圖式說明如下。
在本公開中參照附圖來描述本發明的各方面，附圖中示出了許多說明的實施例。本公開的實施例不必定意在包括本發明的所有方面。應當理解，上面介紹的多種構思和實施例，以及下面更加詳細地描述的那些構思和實施方式可以以很多方式中任意一種來實施，這是因為本發明所公開的構思和實施例並不限於任何實施方式。另外，本發明公開的一些方面可以單獨使用，或者與本發明公開的其他方面的任何適當組合來使用。
如圖2至圖6所示，一種汽車鋁合金輪轂低壓鑄造模具的自動內抽芯裝置，所述模具包括模具底板3、下模1、上模6、兩個側模、上模板7、頂杆板20、頂杆壓板19、鑄造機主板10、主壓塊14、副壓塊16、抽芯板17、抽芯連杆滑塊機構。
所述下模1與模具底板3固定。
所述上模6與上模芯31固定；所述上模芯31上設置貫穿孔，所述中間頂杆24貫穿上模板7並可在上模板7和上模6內設置的貫穿孔內做上下滑動，所述上模6的底部設置有與抽芯連杆滑塊機構相配合的孔。
所述兩個側模分別設置成與鑄造機兩側的油缸連接，並可與所述下模1、上模合模，兩側模、下模1、上模6、分流錐、上模芯31形成封閉型腔。
所述抽芯連杆滑塊機構包括抽芯主連杆26、一級傳動連杆28、二級傳動連杆29、和抽芯滑塊30。
所述抽芯主連杆26穿過上模板7、頂杆壓板19和頂杆板20，抽芯主連杆26的一端與抽芯板17相連接，抽芯主連杆26的另一端與一級傳動連杆28的一端相連接，所述一級傳動連杆28的另一端與二級傳動連杆29的一端相連接，所述二級傳動連杆29的另一端與抽芯滑塊30相連接，所述抽芯滑塊30與上模6的底部設置的與抽芯連杆滑塊機構相配合的孔呈配合和分離狀態，所述一級傳動連杆28的中部與支撐架27相連接。
所述頂杆板20與頂杆壓板19連接在一起，在頂杆板20與頂杆壓板19上設有至少一個貫穿頂杆壓板19和頂杆板20的第一貫穿孔，所述第一貫穿孔內設置有導柱18，所述導柱18可沿頂杆板20、頂杆壓板19和抽芯板17做上下滑動，所述導柱18與上模板7固定連接。
所述抽芯板17與設置於抽芯板17上部的副壓塊16相連接，所述抽芯板17上設置有貫穿抽芯板17、副壓塊16並可沿著抽芯板17、副壓塊16上下滑動的主壓塊14，所述主壓塊14的上端與鑄造機油缸13相連，主壓塊14底部設有大彈簧放置腔，所述大彈簧放置腔內設有大彈簧15，大彈簧15的另一端與頂杆壓板19相接觸。
所述主壓塊14與副壓塊16相接觸的端面設置有至少一個凹槽，副壓塊16的上部設置有壓板32，所述副壓塊16內連接有至少一個小彈簧組件，所述小彈簧組件的數量與凹槽相對應，所述小彈簧組件的端部連接有水平滑塊12，水平滑塊12上設置有斜端面21，所述水平滑塊12的前端面與凹槽呈接觸和分離狀態。
所述頂杆壓板20上固定有至少一個斜頂25，所述斜頂25的數量與小彈簧組件的數量相對應，所述斜頂25的上斜面穿過抽芯板17與水平滑塊12上設置的斜端面21呈接觸和分離狀態。
所述頂杆板20上固定有至少一個邊頂杆9，邊頂杆9的另一端穿過上模6內設置的縱深槽與鑄件毛坯5相接觸；所述邊頂杆9可隨著頂杆板20的運動沿著上模6內設置的縱深槽做上下滑動。
作為優選的，所述在頂杆板20與頂杆壓板19上設有至少一個貫穿頂杆壓板19和頂杆板20的第二貫穿孔，所述第二貫穿孔內設置有可以沿著第二貫穿孔做上下滑動的限位柱23，所述限位柱23與上模板7固定連接。
作為優選的，所述上模板7上連接有連接柱8，所述連接柱8的上端連接到鑄造機主板10，所述抽芯板17、頂杆壓板19、頂杆板20均設置於連接柱8內。
作為優選的，所述抽芯主連杆26的上端面設置有螺紋，所述抽芯主連杆26穿過抽芯板17，所述抽芯主連杆26通過螺栓連接到抽芯板17。
作為優選的，所述小彈簧組件11包括螺釘和小彈簧，所述螺釘上套接有小彈簧，所述螺釘穿過副壓板16與水平滑塊12螺紋連接，所述螺釘可以沿著副壓板16移動。
作為優選的，所述水平滑塊12的前端面下部設置有支撐塊22，所述支撐塊22位於斜頂25和主壓塊14之間。
結合圖2、圖3、圖4、圖5所示，本發明的一種汽車鋁合金輪轂低壓鑄造模具的自動內抽芯裝置，其連接方式如下：
下模1與模具底板3螺栓連接。
模具底板3與鑄造機底板2螺栓連接。
上模6與上模板7螺栓連接。
連接柱8與上模板7螺栓連接。
頂杆壓板19與頂杆板20螺栓連接。
副壓塊16與抽芯板17螺栓連接。
抽芯主連杆26與抽芯板17通過螺母連接。
支撐架27與上模6螺栓連接。
抽芯主連杆26與一級傳動連杆28插銷連接。
一級傳動連杆28與二級傳動連杆29插銷連接。
二級傳動連杆29與抽芯滑塊30插銷連接。
螺釘與水平滑塊12螺紋連接。
如圖2所示，為工件澆注結束時一種汽車鋁合金輪轂低壓鑄造模具的結構示意圖，其中：
所述抽芯滑塊30穿過上模6底部設置的與抽芯連杆滑塊機構相配合的孔與鑄件毛坯5相接觸，水平滑塊12與主壓塊14上設有的凹槽呈接觸狀態，水平滑塊12的斜端面21與斜頂25呈分離狀態。
結合圖4、圖5、圖6所示，其抽芯運動方式如下：
機臺兩側油缸向外拉開兩側模。鑄造機主板10帶動連接柱8、上模6及包裹其外的鑄件毛坯5向上運動到取件高度，此時汽車鋁合金輪轂低壓鑄造模具自動內抽芯裝置處於圖3所示位置。
如圖4所示，鑄造機油缸13向下運動，推動主壓塊14向下運動，由於此時水平滑塊12卡在主壓塊14上設有的凹槽內，水平滑塊12帶動副壓塊16向下運動，使抽芯板17及固定於抽芯板17上的抽芯主連杆26向下運動，抽芯主連杆26推動一級傳動連杆28，使一級傳動連杆28繞支撐架27逆時針轉動，一級傳動連杆28帶動二級傳動連杆29逆時針轉動並向上移動，二級傳動連杆29帶動抽芯滑塊30沿上模6底部設置的與抽芯連杆滑塊機構相配合的孔滑動。
如圖5所示，鑄造機油缸13繼續向下運動，,水平滑塊12的斜端面21與斜頂25呈接觸狀態，由於副壓塊16的上部設置有壓板32，使水平滑塊12沿著斜端面21擠壓小彈簧組件11向左運動，同時水平滑塊12帶動副壓塊16向下運動，使抽芯板17及固定於抽芯板17上的抽芯主連杆26向下運動，抽芯主連杆26推動一級傳動連杆28，使一級傳動連杆28繞支撐架27逆時針轉動，一級傳動連杆28帶動二級傳動連杆29逆時針轉動並向上移動，二級傳動連杆29帶動抽芯滑塊30沿上模6底部設置的與抽芯連杆滑塊機構相配合的孔滑動，當抽芯板17的下表面與頂杆壓板19的上表面接觸，此時限位柱23上表面與抽芯板17的下表面接觸，水平滑塊12與主壓塊14上設有的凹槽相分離，抽芯滑塊30完全進入上模6的底部設置的與抽芯連杆滑塊機構相配合的孔內，鑄造機油缸13停止運動，模具抽芯完成。
如圖6所示，鑄造機油缸13繼續向下運動，由於限位柱23的上表面與抽芯板17的下表面接觸，抽芯板17靜止，主壓塊14帶動頂杆壓板19、頂杆板20沿著導柱18、抽芯主連杆26向下運動，邊頂杆9、中間頂杆24向下運動頂出鑄件毛坯，完成脫模取件。
脫模取件完成後，自動內抽芯裝置回復到合模狀態其運動方式如下：
鑄造機油缸13向上運動，帶動主壓塊14向上運動，此時頂杆壓板19、頂杆板20沿著導柱18、抽芯主連杆26向上運動，此時水平滑塊12的斜端面21與斜頂15呈分離狀態，鑄造機油缸13繼續向上運動，使頂杆壓板19、頂杆板20恢復到原始位置，此時抽芯板的下表面與頂杆板19的上表面接觸，水平滑塊12的斜端面21與斜頂15接觸，水平滑塊12在小彈簧組件11的作用下與主壓塊14上設有的凹槽相接觸，主壓塊14帶動副壓塊16向上運動，由於副壓塊16與抽芯板17螺栓連接，使抽芯板17上的抽芯主連杆26向上運動，抽芯主連杆26推動一級傳動連杆28，使一級傳動連杆28繞支撐架27順時針轉動，一級傳動連杆28帶動二級傳動連杆29順時針轉動並向下移動，二級傳動連杆29帶動抽芯滑塊30沿上模6底部設置的與抽芯連杆滑塊機構相配合的孔滑動，鑄造機油缸13繼續向上運動回到原始位置，此時抽芯滑塊30沿上模6底部設置的與抽芯連杆滑塊機構相配合的孔滑動到如圖3所示位置，鑄造機主板10帶動連接柱8及上模6向下運動到合模位置，機臺兩側油缸向內推動兩側模，合模完成。
由以上技術方案可以，本發明採用抽芯連杆滑塊機構實現對倒扣的自動加工，採用該機構能夠提高加工的生產效率，降低了工作人員的勞動強度，且採用自動化加工，加工工件的質量控制點少，能夠快速的實現加工，節省了砂型和鑲塊的製作費用，節約了砂型和鑲塊的製作時間。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護範圍當視權利要求書所界定者為準。