一種可降低包模力的鋁合金壓鑄模具的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可降低包模力的鋁合金壓鑄模具
[0001]本申請(qǐng)是對(duì)申請(qǐng)?zhí)枮?01410005609.8的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng)日:2014年01月03日，原申請(qǐng)的發(fā)明名稱(chēng):一種鋁合金壓鑄模具。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及模具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可降低包模力的鋁合金壓鑄模具。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有的鋁合金壓鑄模具通常包括具有型腔的上模和具有凸模塊的下模，工作時(shí)，上模和下模相互合在一起，型腔和凸模塊之間的間隙即構(gòu)成成型的腔體，液態(tài)的鋁合金由澆注系統(tǒng)進(jìn)入到腔體內(nèi)冷卻后即成為所要的壓鑄件，最后由設(shè)于下模的頂出機(jī)構(gòu)將壓鑄件頂出，即完成一次成型過(guò)程。對(duì)于一些具有很多通孔的產(chǎn)品，通常是在下模的凸模塊上設(shè)置相應(yīng)的型芯，成型時(shí)型芯的上端面與上模的型腔面貼合，從而在工件上形成相應(yīng)的通孔。由于型芯的直徑一般較細(xì)，成型時(shí)高溫高壓的液態(tài)鋁合金會(huì)對(duì)型芯形成較大的沖擊，因此極易因受力彎曲甚至斷裂，此時(shí)即需要更換型芯以維持正常的生產(chǎn)。由于現(xiàn)有技術(shù)中型芯通常是固定在凸模塊上的型芯固定孔上的，并且為了避免型芯從凸模塊上拔出，需要在型芯的根部設(shè)置限位凸緣，相應(yīng)地，在凸模塊的型芯固定孔底部設(shè)置沉孔。上述結(jié)構(gòu)雖然具有加工方便、固定可靠的優(yōu)點(diǎn)，但是在出現(xiàn)故障需要更換時(shí)，需要先拆除下模的固定底板和頂出機(jī)構(gòu)，然后從下模的下模板中拆出凸模塊，最后才能從凸模塊上取出型芯加以更換，接著再將凸模塊等重新裝配回去。不僅工作量大，影響正常生產(chǎn)，而且在多次維修拆裝后，會(huì)增大凸模塊和下模板之間的配合間隙，使模具損壞，從而使成型后的產(chǎn)品出現(xiàn)“飛邊”。例如，一種在中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)上公開(kāi)的“鎖具面板壓鑄?！?，公布號(hào)為CN102527990A，包括?？?，模框上設(shè)有凹槽，模框的凹槽內(nèi)設(shè)有栽板，栽板內(nèi)設(shè)有安裝型芯通孔，栽板外設(shè)有脫料板，脫料板內(nèi)也設(shè)有與栽板對(duì)應(yīng)的通孔，且脫料板與栽板的外形一致，且兩內(nèi)通孔形狀也一致，型芯插入脫料板與栽板的內(nèi)通孔內(nèi)，且與通孔緊配。該發(fā)明的一個(gè)?？蚩梢耘淙舾蓚€(gè)不同型號(hào)產(chǎn)品的模芯，?？虿恍枰w更換，從而有利于降低成本，但在更換型芯時(shí)同樣存在工作量大、容易損壞模具的問(wèn)題。
[0004]此外，鋁合金壓鑄模具在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，為了使模具維持正常的生產(chǎn)，通常需要在模具的上模和下模上設(shè)置橫向的冷卻通道以及相應(yīng)的恒溫冷卻裝置以維持模具溫度的恒定，恒溫冷卻裝置的工作介質(zhì)一般為冷卻油，冷卻油進(jìn)入模具的上模和下模的冷卻通道內(nèi)以吸收熱量，當(dāng)模具剛開(kāi)始工作溫度較低時(shí)，恒溫冷卻裝置則對(duì)冷卻油加熱，從而使上模和下模較快地升溫到模具正常的工作溫度，減少?gòu)U品的產(chǎn)生。由于冷卻通道通常是用鉆頭加工而成，因此冷卻通道一般是線性的通道，且必須有進(jìn)出兩個(gè)口，因此對(duì)于嵌設(shè)在下模上的凸模塊或者是較小的鑲嵌件無(wú)法直接設(shè)置橫向的冷卻通道，一般是在凸模塊或者鑲嵌件的底面設(shè)置圓柱形的冷卻井，并用軸向設(shè)置的隔片將冷卻井一分為二，下模上則在對(duì)應(yīng)冷卻井的周?chē)O(shè)置密封圈，在下模上設(shè)置兩條冷卻通道，一條冷卻通道內(nèi)的冷卻液由一側(cè)進(jìn)入冷卻井，在翻過(guò)隔片后進(jìn)入冷卻井的另一側(cè)，然后通過(guò)另一條冷卻通道流回恒溫冷卻裝置。上述冷卻結(jié)構(gòu)存在如下問(wèn)題，首先對(duì)于鋁合金壓鑄模具上的一些尺寸較小的鑲嵌件，由于很難在其內(nèi)部加工出直徑較大的冷卻井，因此，與其相連的冷卻通道直徑也需相應(yīng)地縮小，從而使冷卻井中冷卻液的流量變小，鑲嵌件無(wú)法得到有效的冷卻。在工作時(shí)由于鑲嵌件外側(cè)面被高溫的液態(tài)鋁合金所包圍，因而其散熱不暢，溫度高，從而會(huì)延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，進(jìn)而影響到模具的成型效率。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)目的在于解決現(xiàn)有的鋁合金壓鑄模具所存在的更換型芯時(shí)工作量大、并且容易損壞模具的問(wèn)題，提供一種可降低包模力的鋁合金壓鑄模具，其方便更換型芯，不會(huì)損壞模具。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是為了解決現(xiàn)有的鋁合金壓鑄模具所存在的無(wú)法對(duì)尺寸較小的鑲嵌件進(jìn)行有效冷卻的問(wèn)題，提供一種可降低包模力的鋁合金壓鑄模具，其可有效地冷卻小尺寸的鑲嵌件，從而顯著地提高模具的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種可降低包模力的鋁合金壓鑄模具，包括上模、下模、設(shè)置在上、下模之間的導(dǎo)向定位結(jié)構(gòu)、以及設(shè)置在上、下模上與恒溫冷卻裝置相連接的冷卻通道，所述下模包括固定凸模塊的下模板、以及位于下模最底部的固定底板，所述凸模塊上設(shè)有貫穿至固定底板底面的型芯固定孔，型芯固定孔在固定底板底面的開(kāi)口端設(shè)有帶螺紋的沉孔，型芯固定孔內(nèi)設(shè)有成型用的型芯，在型芯的根部設(shè)有位于沉孔內(nèi)的限位凸環(huán)，沉孔內(nèi)螺紋連接有抵接限位凸環(huán)底面的堵頭，所述型芯包括用于成型一端的調(diào)節(jié)段和靠近限位凸環(huán)一端的固定段，固定段的上端面設(shè)有調(diào)節(jié)孔，固定段的側(cè)面設(shè)有螺旋狀且貫通調(diào)節(jié)孔的調(diào)節(jié)槽，調(diào)節(jié)段的下端插接在調(diào)節(jié)孔內(nèi)，調(diào)節(jié)段的側(cè)面設(shè)有徑向地伸入調(diào)節(jié)槽內(nèi)的第一限位銷(xiāo)釘。
[0009]本發(fā)明的型芯是固定在下模最底部的固定底板上的，這樣，安裝時(shí)可直接從固定底板底面的型芯固定孔插入，然后用堵頭封堵即可。而需要維修更換時(shí)，則可方便地從固定底板的型芯固定孔中拔出，從而避免將整個(gè)下模拆卸，大大地提高了安裝和維修的效率。型芯的端部在成型時(shí)被工件所包裹，因此具有較大的包模力，特別是對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)支架壓鑄模這樣具有多個(gè)型芯的壓鑄模具，其總體的包模力較大，因此在頂出時(shí)需要較大的頂出力，一方面會(huì)增加壓鑄機(jī)的頂出負(fù)載，同時(shí)在模具上需要設(shè)置更多的頂桿，而工件也容易在頂出時(shí)產(chǎn)生變形等瑕疵。本發(fā)明的型芯采用分段式結(jié)構(gòu)，并且調(diào)節(jié)段和固定段之間可相對(duì)軸向移動(dòng)，而且調(diào)節(jié)槽呈螺旋狀，這樣，在頂出機(jī)構(gòu)開(kāi)始動(dòng)作時(shí)，被包裹在工件上的型芯調(diào)節(jié)段會(huì)隨著工件一起被頂出，因而此時(shí)的頂出機(jī)構(gòu)只需克服凸模塊的包模力，也就是說(shuō)，將總的包模力分解成兩部分，因而相同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)所需的頂出力大大降低，可極大地降低壓鑄機(jī)的頂出負(fù)載，工件則因較小的頂出力而不會(huì)產(chǎn)生變形等瑕疵。與此同時(shí)，第一限位銷(xiāo)釘沿著螺旋狀的調(diào)節(jié)槽移動(dòng)，使型芯的調(diào)節(jié)段在調(diào)節(jié)孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使調(diào)節(jié)段的成型端部與工件之間產(chǎn)生松動(dòng)，當(dāng)頂出機(jī)構(gòu)動(dòng)作一定行程后，第一限位銷(xiāo)釘被調(diào)節(jié)槽卡住限位，此時(shí)的型芯調(diào)節(jié)段不再隨工件移動(dòng)，從而使型芯與工件相分離。由于型芯調(diào)節(jié)段在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)是位于工件的成型孔內(nèi)的，因此其不會(huì)發(fā)生彎曲，而當(dāng)型芯調(diào)節(jié)段不再隨工件移動(dòng)并與工件相分離時(shí)，由于此時(shí)的包模力極小，因此工件可輕松地與型芯相分離，從而可有效地避免型芯在頂出過(guò)程中出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。當(dāng)上、下模合模時(shí)，上模的型腔面即可推動(dòng)調(diào)節(jié)段回縮復(fù)位。特別是，分段式結(jié)構(gòu)的型芯在成型的頭部發(fā)生斷裂需要維修更換時(shí)，只需更換調(diào)節(jié)段，因而降低維修和生產(chǎn)成本。
作為優(yōu)選，所述限位凸環(huán)包括套設(shè)在型芯根部的限位墊片、以及疊壓在限位墊片外表面并與型芯螺紋連接的限位螺母，型芯的根部端面設(shè)有貫通圓周面的防轉(zhuǎn)卡槽，限位墊片的內(nèi)孔設(shè)有與防轉(zhuǎn)卡槽適配的限位條。
[0010]在現(xiàn)有技術(shù)中，型芯根部的限位凸環(huán)一般都是通過(guò)將型芯根部鐓粗的方式一體制成的，以節(jié)省材料并簡(jiǎn)化加工工藝。但是鐓粗加工屬于塑性加工工藝，一方面需要專(zhuān)用的冷鐓機(jī)，另一方面由鐓粗而來(lái)的限位凸環(huán)抗拉強(qiáng)度低，與型芯之間容易發(fā)生斷裂。特別是，加工好的型芯長(zhǎng)度難以改變，為減少型芯備件的型號(hào)規(guī)格以便于生產(chǎn)，一般是按較長(zhǎng)的型芯長(zhǎng)度規(guī)格準(zhǔn)備備件，使用時(shí)再按實(shí)際長(zhǎng)度切割型芯的端部，從而造成材料的浪費(fèi)。本發(fā)明的型芯與限位凸環(huán)則采用組合式結(jié)構(gòu)，限位凸環(huán)是通過(guò)組裝方式完成的，限位墊片的限位條卡在防轉(zhuǎn)卡槽內(nèi)，一方面起到軸向限位作用，另一方面可避免轉(zhuǎn)動(dòng)，限位螺母則緊貼限位墊片以構(gòu)成完整的限位凸環(huán)，同時(shí)避免限位螺母的松動(dòng)。特別是，備件可按直徑制成線材，并準(zhǔn)備相應(yīng)的限位墊片和限位螺母，需要使用時(shí)，按實(shí)際長(zhǎng)度切割一段線材，并在其一端切割防轉(zhuǎn)卡槽，然后安裝限位墊片和限位螺母即可形成型芯，以有效地減少材料的浪費(fèi)。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述調(diào)節(jié)槽的螺旋角為60度至75度，確保型芯調(diào)節(jié)段在頂出的開(kāi)始階段與工件的成型孔之間產(chǎn)生松動(dòng)的同時(shí)，避免第一限位銷(xiāo)釘與調(diào)節(jié)槽之間出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，有利于調(diào)節(jié)段的復(fù)位。
[0012]作為優(yōu)選，所述型芯固定孔包括上部靠近凸模塊的成型表面的配合段、以及下部的擴(kuò)孔段，配合段的直徑與型芯調(diào)節(jié)段的直徑相適配，擴(kuò)孔段的直徑大于型芯固定段的直徑，調(diào)節(jié)段上外露于調(diào)節(jié)孔的側(cè)面設(shè)有徑向的第二限位銷(xiāo)釘，該第二限位銷(xiāo)釘位于型芯固定