帶有排氣通道的壓鑄模及其模芯間隙參數確定方法

2023-05-03 08:48:41

專利名稱：帶有排氣通道的壓鑄模及其模芯間隙參數確定方法
技術領域：
本發明涉及金屬無切削加工技術領域，尤其是金屬壓鑄模具。
壓鑄工業在一定程度上代表一個國家工業化水平，一個國家壓鑄工業搞不好，軍事工業、汽車工業、摩託車工業、電子工業、輕工業在世界上就沒有競爭力。目前，世界上發達國家拼命研究所謂先進的壓鑄機，吹噓自己的壓鑄機壓射速度多快，比壓又多高(比壓越高速度越快對壓鑄生產就越糟)，而這正是產生惡性循環的重要原因。另外，發達國家生產出的壓鑄模上面布滿了紫銅管，在生產過程中要強迫冷卻。從以上兩點可以看出，這些發達國家在壓鑄生產中存在誤區。其實，真正的奧妙還應在於壓鑄模設計，設計出的壓鑄模首先不能噴鋁，其次排氣性能要好，這兩點中最重要的是排氣性能要好，在壓鑄過程中模具要四面八方都能排氣。而澆口、積渣包形狀位置都不是主要問題。模具排氣性能不好，在壓鑄過程中氣體排不出來，就用高比壓快速度壓射，這樣模具溫度無限升高，模腔內表面局部溫度達到熔點，肯定會粘模，而通常情況下人們將歸咎於塗料質量，其實是模具排氣性能不好所致。由於模具排氣性能不好用高比壓快速度壓射，把模具壓得歪七扭八，產生變形龜裂，通常情況下歸咎模具材料不好，世界上在研究改進模具材料，而這並不是問題的關鍵所在，再好的材料也經不住高比壓快速度壓射。為了模腔的氣體問題，過去曾採用真空壓鑄，吹氧壓鑄，現在看來都不必要，只要模具排氣性能好，問題可以得到全部解決。
本發明的目的是提出一種帶有排氣通道的壓鑄模以及該模具模芯排氣間隙參數的確定方法，從而有效消除鑄件氣孔，提高模具壽命，降低對壓鑄機的技術指標要求。
為實現以上目的，本發明所述帶有排氣通道壓鑄模的技術方案是，此壓鑄模的組成包括動模和靜模，動模和靜模分別由模板和多層塊組合模芯構成，動模多層塊組合模芯和靜模多層塊組合模芯分別與動模模板和靜模模板相連接；多層塊組合模芯由單一外模芯與兩個以上內模芯構成；模板上設置有排氣環槽和排氣孔，內外模芯之間、內模芯之間存在排氣間隙，排氣間隙與模板上排氣孔相連通。
在上述技術方案中，噴鋁與否與模芯間隙大小直接相關，為確保此技術方案順利實現，設計模具要注意以下幾點一、模具分型面，模芯要稍高於模板，這樣合型後動靜模芯合得嚴，動靜模板之間有間隙，不會發生噴鋁現象，使易模分型面排氣；通常模芯要比模板高0．2-0．3毫米，合型後動靜模板要有0．5毫米間隙。
二、澆口設置於模芯內部，不能一半在模芯上一半在模板上，因為長時間在惡劣條件下運作，不可能模芯與模板保持在同一平面上，這樣就會產生噴鋁，就會產生一系列不良後果，汙染環境，易發傷害事故，加快模具損壞等。
三、有斜道柱的壓鑄模，滑塊上的孔要略大於斜道柱，這樣斜道柱與鎖緊塊不會發生衝突，便於滑塊鎖緊，從而不會發生噴鋁現象。通常滑塊上的孔要比斜道柱大2毫米。
四、模芯設計要比常規設計大一些，這樣模芯受到的壓強要小一些。
為實現上述發明目的，本發明所述壓鑄模間隙參數確定方法包括以下步驟，A、準備試驗模具首先按鑄件形狀準備試驗模具，該試驗模具的排氣環槽中開有若干排氣孔，不同的排氣孔與模芯之間大小不同的間隙相連通，特別要注意模板要比模芯低，模芯要平整，合型後動靜模板要有一定的間隙；B、加熱試驗模具，逐步試壓尋找鑄件不噴鋁時所對應模芯間隙的邊緣點把試驗模具加熱到200-250度，用壓鑄機三種衝頭，每種衝頭用高比壓快慢速度各自試壓三次，注意觀察哪個間隙在什麼情況下噴鋁，哪個間隙在什麼情況下不噴鋁，作好記錄，以確定不噴鋁所對應的間隙參數；C、依據上述不噴鋁所對應的間隙參數實際設計多層塊組合模芯的壓鑄模；D、加熱壓鑄模具，逐步試壓以確定合格鑄件所對應壓鑄機的最佳工作狀態將壓鑄模具加溫到200-250度左右，壓鑄機採用常規壓力，慢速度壓射，觀察效果，如鑄件質量很好，然後逐步把壓鑄機壓射增壓切除，繼續用慢壓射，再觀察效果，若鑄件還是很好，這時就應該降低油泵出口壓力，蓄能器也要同時降低氣體壓力，一直觀察，找到鑄件合格且壓鑄機的壓射增壓、油泵出口壓力、及蓄能器氣體壓力均為最低的最佳值，這樣所給壓射力全部由鑄件所吸收，作用在模芯內的反作用力降到最低點。
本發明的優點是，澄清了人們在壓鑄件生產工藝中的認識誤區，通過在模具上設置適當的排氣間隙，從而在保證生產出合格壓鑄產品的前提下，降低對壓鑄機壓射力和模具材料、塗料等的要求。排氣性能好模腔內尤如無阻力的通道，在模腔內空氣的流動性能比鋁合金液要快許多倍，這時只要用低比壓慢速度壓射，就非常便利充滿模腔，就會得到質量好的壓鑄件，壓射力全部被壓鑄件所吸收，模具上的反壓射力可以調到最低點，甚至為「零」。又如用低比壓慢速度壓射，模腔內的空氣尤如是空氣彈王，在排氣過程中起到了降低鋁合金液對模腔內表面衝擊力，用低比壓慢速度壓射，模具就不會產生高溫，就不存在粘模問題，而且機器油溫也不易升高，機器負荷也小，相對也提高了機器使用壽命。
下面結合附圖介紹本發明的實施例。
附

圖1是本發明所述一般鑄件壓鑄模結構局部示意圖。
附圖2是本發明所述薄而深鑄件壓鑄模結構局部示意圖。
附圖3是本發明所述殼體鑄件壓鑄模結構局部示意圖。
附圖4是本發明所述摩託車輪轂鑄件壓鑄模結構特點示意圖。
附圖5是本發明所述有死角實心鑄件壓鑄模結構局部示意圖。
附圖6是本發明所述壓鑄模澆口位置示意圖。
實施例一為一般鑄件壓鑄模，其局部結構如附圖1所示。附圖1中，1是排氣間隙，2是多層塊組合模芯，3是排氣孔及排氣槽，D公差配合為(H8／f7)7，此公差配合是作為定位作用以防間隙單邊。
實施例二為薄而深鑄件壓鑄模，其局部結構如圖2所示。圖2中，4是多層塊組合模芯，5是排氣孔，6是排氣間隙，7為可代頂杆，D公差配合為(H8／f7)7。H面可開排氣槽，依模具大中小之分，L各約為20毫米、30毫米、40毫米。模具頂杆應保證有0．08毫米的間隙。
實施例三為殼體鑄件壓鑄模，其局部結構如附圖3所示。附圖3中，8是多層塊組合模芯，9是排氣間隙，10是排氣孔，D公差配合為(H8／f7)7實施例四為摩託車輪轂鑄件壓鑄模，其局部結構如附圖4所示。附圖4中，11是多層塊組合模芯，12是通大氣排氣通路。動靜模芯輪殼中部全部切空，周邊留約20毫米左右密封帶，然後在密封帶處開一些排氣槽。
實施例五為有死角實鑄件壓鑄模，其局部結構如附圖5所示。附圖5中，13是多層組合模芯，14是排氣間隙，15是排氣孔排氣槽，16是型芯。有死角的地方既無頂杆又無配合面，鑄件為實心，可以通過加型芯，根據體積大小考慮層數，加快排氣效果。
實施例六本實施例給出壓鑄模澆口位置，如附圖6所示。附圖6中，17是多層組合模芯，18是澆口。
在以上具體實施例中，所有由排氣孔排氣槽組成的排氣通道均必通大氣。
在本發明壓鑄設計中，間隙參數的確定是關鍵因素，現給出一個在諸種條件參數下通過試模確定本發明壓鑄模間隙的方法首先用一副報廢壓鑄模試驗一下，在分型面上，四個方向各開排氣槽，寬度約為40毫米，長度為20毫米，深各為0．08毫米；0．1毫米；0．12毫米；0．14毫米，特別要注意模板要比模芯低0．2-0．3毫米。模芯要平整，合型後動靜模板要有0．5毫米左右的間隙，方便排氣同時可以觀察排氣效果。將模具加溫到200-250度左右，鋁的溫度比額定的溫度高出40度左右，壓鑄機都有三種衝頭，每種衝頭用高比壓快慢速度各自試壓三次，注意觀察哪個間隙在什麼情況下噴鋁，哪個間隙在什麼情況下不噴鋁，作好記錄。然後就根據觀察到的不噴鋁的間隙參數來設計以上實施例給出的多層塊組合模芯的壓鑄模。模具設計完畢，再按以下程序運作，首先將模具加溫到200-250度左右合，用常規壓力，慢速度壓射，觀察效果，如鑄件質量很好，然後逐步把壓射增壓切除，繼續用慢壓射，再觀察效果，若鑄件還是很好，這時就應該降低油泵出口壓力，蓄能器也要同時降低氣體壓力，一直觀察到鑄件合格的邊緣，這樣所給壓射力全部由鑄件所吸收，作用在模芯內的反作用力降到最低點。
另外，壓鑄機都配有三種衝頭，設計模具時一般採用中號衝頭，模具要選配相應配套壓鑄機生產，千萬不能小鑄件用大噸位壓鑄機生產，這樣會產生一系列不良後果，如壓射料筒要大得多，裡面空氣也就多，這樣鑄件很難壓得好，就是壓好了鑄件，加快模具損壞。
壓鑄生產從道理上講本不應該產生噴鋁現象，因為鑄件投影面積沒有超過機器規範，正是因為模具設計製作不規範而產生噴鋁現象。
在設計本發明所述壓鑄模時，當模具材料選定，應注意比壓與模具的關係。
例如模具材料可選用3Cr2W8V或H13，硬度HRC46-48，軟氮化發蘭。
比壓與模具關係 比壓乘以鑄件投影面積(包括積渣包及澆口)不得大於壓鑄機合型力。
本發明所述壓鑄模適於用低比壓慢速度壓射，不但大大提高模具壽命，粘合力小，方便取模，對機器油溫也不易升高，機器密封件易損件就不會損壞，機器負荷大大的降低，延長機器的壽命，同時可以大大的簡化壓鑄機壓射結構。
權利要求
1.一種帶有排氣通道的壓鑄模，其組成包括動模和靜模，動模和靜模分別由模板和模芯構成，其特徵在於動模、靜模由模板和多層塊組合模芯構成，動模多層塊組合模芯和靜模多層塊組合模芯分別與動模模板和靜模模板相連接；多層塊組合模芯由外模芯與兩個以上內模芯構成；模板上設置有排氣環槽和排氣孔，內外模芯之間存在排氣間隙，排氣間隙與模板上排氣孔相連通。
2.根據權利要求1所述帶有排氣通道的壓鑄模，其特徵在於模具分型面，模芯要稍高於模板，動靜模板之間有間隙。
3.根據權利要求2所述帶有排氣通道的壓鑄模，其特徵在於模芯比模板高0．2-0．3毫米，動靜模板有0．5毫米間隙。
4.根據權利要求1所述帶有排氣通道的壓鑄模，其特徵在於澆口設置於模芯內部。
5.根據權利要求1所述帶有排氣通道的壓鑄模，其特徵在於有斜道柱的壓鑄模，滑塊上的孔要略大於斜道柱。
6.根據權利要求1所述的帶有排氣通道鑄件壓鑄模，其特徵在於模芯設計要比常規設計略大。
7.根據權利要求1、2、3、4、5、6所述的帶有排氣通道鑄件壓鑄模，其特徵在於所述由排氣孔和排氣槽組成的排氣通道與大氣相通。
8.一種帶有排氣通道壓鑄模模芯間隙參數確定方法，其特徵在於該方法包括以下步驟，A、準備試驗模具首先按鑄件形狀準備試驗模具，該試驗模具的排氣環槽中開有若干排氣孔，不同的排氣孔與模芯之間大小不同的間隙相連通，特別要注意模板要比模芯低，模芯要平整，合型後動靜模板要有一定的間隙；B、加熱試驗模具，逐步試壓尋找鑄件不噴鋁時所對應模芯間隙的邊緣點把試驗模具加熱到200-250度，用壓鑄機三種衝頭，每種衝頭用高比壓快慢速度各自試壓三次，注意觀察哪個間隙在什麼情況下噴鋁，哪個間隙在什麼情況下不噴鋁，作好記錄，以確定不噴鋁所對應的間隙參數；C、依據上述不噴鋁所對應的間隙參數實際設計多層塊組合模芯的壓鑄模；D、加熱壓鑄模具，逐步試壓以確定合格鑄件所對應壓鑄機的最佳工作狀態將壓鑄模具加溫到200-250度左右，壓鑄機採用常規壓力，慢速度壓射，觀察效果，如鑄件質量很好，然後逐步把壓鑄機壓射增壓切除，繼續用慢壓射，再觀察效果，若鑄件還是很好，這時就應該降低油泵出口壓力，蓄能器也要同時降低氣體壓力，一直觀察，找到鑄件合格且壓鑄機的壓射增壓、油泵出口壓力、及蓄能器氣體壓力均為最低的最佳值，這樣所給壓射力全部由鑄件所吸收，作用在模芯內的反作用力降到最低點。
全文摘要
本發明涉及一種帶有排氣通道的壓鑄模及該模具模芯間隙參數確定方法,本發明特點是動模、靜模由模板和多層塊組合模芯構成,動模多層塊組合模芯和靜模多層塊組合模芯分別與動模模板和靜模模板相連接;多層塊組合模芯由外模芯與兩個以上內模芯構成;模板上設置有排氣環槽和排氣孔,內外模芯之間存在排氣間隙,排氣間除與模板上排氣孔相連通。此壓鑄模適於低比壓慢速度壓射,從而提高模具壽命,降低對壓鑄機的要求。此外,本發明還給出通過逐步試壓尋找合格鑄件所對應模具間隙值邊緣點的辦法來確定實際壓鑄模的間隙參數,為所述壓鑄模的具體應用提供了可行的技術途徑。
文檔編號B22D17/22GK1288791SQ0011249
公開日2001年3月28日 申請日期2000年8月31日 優先權日2000年8月31日
發明者譚廷清 申請人:譚廷清