一種設(shè)有局部增壓機(jī)構(gòu)的高精密壓鑄模具及澆鑄方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓鑄模具技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種設(shè)有局部增壓機(jī)構(gòu)的高精密壓鑄模具及澆鑄方法。
【背景技術(shù)】
[0002]縮孔、縮松是傳統(tǒng)壓鑄中壓鑄件內(nèi)部普遍存在的收縮性缺陷。其主要體現(xiàn)在其致密性不好導(dǎo)致的加工孔洞與壓檢漏氣等現(xiàn)象，屬于其工藝特性。對(duì)氣密性要求高的產(chǎn)品，縮孔、縮松的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。其形成原因是鑄件內(nèi)部不能補(bǔ)縮而產(chǎn)生的真空孔隙。壓鑄件的縮松一般產(chǎn)生在壁厚均勻的位置上，從總剖面上看，通常產(chǎn)生在軸線處；從橫截面上看，產(chǎn)生在中心位置，所以也稱為軸線縮松或中心縮松。形成縮松的基本原理和縮孔一樣，都是壓鑄件在凝固收縮時(shí)得不到金屬液的有利補(bǔ)縮形成的。
[0003]縮孔縮松缺陷主要出現(xiàn)在厚壁部位，因此蝸桿殼體壓鑄件的縮孔縮松一般會(huì)出現(xiàn)在產(chǎn)品“雙耳”部位。因?yàn)槲仐U殼體壓鑄件的“雙耳”部位是整個(gè)壓鑄件中壁厚最厚處，達(dá)到13.5mm，在凝固時(shí)極有可能等不到補(bǔ)縮而產(chǎn)生縮孔縮松。該部位在凝固時(shí)會(huì)形成縮孔縮松缺陷。因此必須對(duì)該位置進(jìn)行加壓，形成補(bǔ)縮通道，降低或消除縮孔縮松。為了蝸桿殼體壓鑄件的降低孔隙率等缺陷問題，目前，通常采用優(yōu)化澆注和排溢系統(tǒng)、真空壓鑄和順序冷卻等工藝方法。優(yōu)化澆注和排溢系統(tǒng)會(huì)增加試模次數(shù)和設(shè)計(jì)周期，且只能改善金屬流態(tài)和卷氣，不能解決縮孔縮松問題。真空壓鑄也只能解決鑄件中氣孔的問題，并會(huì)增加成本，但也不能解決縮孔與縮松問題。順序冷卻是可以改變局部模具的溫度梯度，從而改變最后凝固部位，但是有一些位置是不能夠使用順序冷卻的。而采用局部增壓的方法，可以有效的對(duì)“熱節(jié)”處的凝固進(jìn)行補(bǔ)縮，從而得到高質(zhì)量的、縮孔縮松缺陷相對(duì)少的壓鑄件。
[0004]因此，通過在普通壓鑄工藝的基礎(chǔ)上加上局部增壓技術(shù)，設(shè)計(jì)合理的局部加壓結(jié)構(gòu)，通過局部增壓技術(shù)的應(yīng)用，有效的降低產(chǎn)品的縮孔、提高產(chǎn)品致密度與合格率是本發(fā)明的研宄目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)蝸桿殼體壓鑄件的產(chǎn)品“雙耳”部位在凝固時(shí)容易形成縮孔縮松缺陷，本發(fā)明在于提供一種設(shè)有局部增壓機(jī)構(gòu)的高精密壓鑄模具及其澆鑄方法，本發(fā)明針對(duì)蝸桿殼體壓鑄件“雙耳”部位的縮孔問題，設(shè)計(jì)出齒輪齒條雙向聯(lián)動(dòng)的增壓機(jī)構(gòu)，有效對(duì)“雙耳”部位進(jìn)行局部增壓，形成補(bǔ)縮通道，并在高壓下凝固，能有效的降低或消除該部位的縮孔問題。
[0006]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
一種設(shè)有局部增壓機(jī)構(gòu)的高精密壓鑄模具，包括上模、下模和增壓機(jī)構(gòu)，所述增壓機(jī)構(gòu)設(shè)于上模上，所述上模與下模間設(shè)有工件型腔，所述上模上設(shè)有安裝增壓機(jī)構(gòu)的安裝腔，安裝腔穿過所述工件型腔；所述增壓機(jī)構(gòu)包括設(shè)于所述安裝腔內(nèi)的齒輪、齒條、增壓桿以及可同時(shí)相對(duì)工件型腔向中移動(dòng)的左增壓塊和右增壓塊，所述增壓桿的一端設(shè)有與所述齒輪配合的齒，當(dāng)壓鑄模具內(nèi)澆鑄完后，增壓桿移動(dòng)，帶動(dòng)右增壓塊向左移動(dòng)，同時(shí)增壓桿的齒帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒條在齒輪的帶動(dòng)下驅(qū)使左增壓塊向右移動(dòng)。
[0007]進(jìn)一步地，所述安裝腔內(nèi)固設(shè)有左擋塊和右擋塊，左擋塊位于左增壓塊的左邊且兩者之間設(shè)有第一彈簧；右擋塊位于右增壓塊的右邊且兩者之間設(shè)有第二彈簧。
[0008]進(jìn)一步地，所述上模包括上模板和上模仁，所述下模包括下模板和下模仁，所述安裝腔設(shè)于上模板和上模仁上，所述左增壓塊和右增壓塊設(shè)于上模仁內(nèi)。
[0009]進(jìn)一步地，在澆鑄填充所述工件型腔時(shí)，左增壓塊和右增壓塊各向外退0.0l-1Omm后停止。
[0010]進(jìn)一步地，第一彈簧和第二彈簧的彈性系數(shù)相同。
[0011]進(jìn)一步地，所述下模上設(shè)有一凸部，凸部設(shè)于左增壓塊和右增壓塊之間，當(dāng)左增壓塊和右增壓塊向中移動(dòng)時(shí)與下模上的凸部一起擠壓工件型腔內(nèi)的工件，以提高工件的質(zhì)密度。
[0012]進(jìn)一步地，所述上模上設(shè)有驅(qū)動(dòng)增壓桿移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步地，所述下模上設(shè)有用于抽芯的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相向設(shè)置且第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傾斜設(shè)于上模上。
[0014]所述高精密澆鑄模具的澆鑄方法，包括以下步驟:
1.向工件型腔內(nèi)澆鑄熔液，把工件型腔填滿且左增壓塊和右增壓塊各向外退出一定距離P1;
2.當(dāng)P1大于預(yù)設(shè)值P^寸模具進(jìn)入保壓階段，并開始計(jì)時(shí)t!；
3.當(dāng)h大于預(yù)設(shè)值tC1秒時(shí)，啟動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使左增壓塊和右增壓塊向中間移動(dòng)P 2以增大工件型腔內(nèi)的壓力并保持t2秒后出模。
[0015]進(jìn)一步地，所述t。為0.1-5秒，所述P。為0.01~10mm。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明針對(duì)產(chǎn)品(鋁合金蝸桿殼體)“雙耳”部位的縮孔問題，增設(shè)了增壓機(jī)構(gòu)，該增壓機(jī)構(gòu)包括設(shè)于安裝腔內(nèi)的齒輪、齒條、增壓桿以及可同時(shí)相對(duì)工件型腔向中移動(dòng)的左增壓塊和右增壓塊，且在增壓桿的一端設(shè)有與齒輪配合的齒，即利用齒條、齒輪和設(shè)有與該齒輪相配合的齒的增壓桿，三者實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的雙向聯(lián)動(dòng)，增壓桿帶動(dòng)右增壓塊向左移動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)齒條反向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)左增壓塊向右移動(dòng)，左增壓塊與右增壓塊實(shí)現(xiàn)同步增壓，形成產(chǎn)品“雙耳”位置的補(bǔ)縮通道，有效解決或降低蝸桿殼體的氣孔和縮孔縮松缺陷問題；
本發(fā)明在安裝腔內(nèi)固設(shè)有左擋塊和右擋塊，左擋塊位于左增壓塊的左邊且兩者之間設(shè)有第一彈簧，右擋塊位于右增壓塊的右邊且兩者之間設(shè)有第二彈簧，這樣一來，當(dāng)加壓體(左增壓塊和右增壓塊)受到金屬液的作用力向外退出，就會(huì)分別壓縮相應(yīng)的第一彈簧和第二彈簧收縮，第一彈簧和第二彈簧的反作用力使得產(chǎn)品的“雙耳”部位從金屬溶液開始填充工件型腔的時(shí)候開始，便始終在左增壓塊和右增壓塊的高壓下充填，與左增壓塊和右增壓塊的同步增壓配合，進(jìn)一步確保降低或消除縮孔缺陷。
[0017]本發(fā)明將第一彈簧和第二彈簧的彈性系數(shù)設(shè)置成相同的，以確保產(chǎn)出的產(chǎn)品的“雙耳”部位質(zhì)量的一致性，防止產(chǎn)品的“雙耳”部位出現(xiàn)質(zhì)量不一致的缺陷存在。
[0018]本發(fā)明在澆鑄過程中，首先向工件型腔內(nèi)澆鑄熔液，金屬溶液在第一彈簧和第二彈簧的反作用力下，在高壓下完成充填，然后經(jīng)過保壓階段后，啟動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使左增壓塊和右增壓塊向中間移動(dòng)，對(duì)產(chǎn)品的“雙耳”部位實(shí)現(xiàn)同步增壓，通過高壓填充、保壓成型，最終進(jìn)行增壓定型，有效解決或降低蝸桿殼體的氣孔和縮孔縮松缺陷問題。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的裝配圖。
[0021]圖3為發(fā)明上模和下模的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明增壓機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為本發(fā)明增壓機(jī)構(gòu)的零件爆炸圖。
[0024]圖6為本發(fā)明的澆鑄工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，現(xiàn)將實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026]參考圖1-5，一種設(shè)有局部增壓機(jī)構(gòu)的高精密壓鑄模具，包括上模1、下模2和增壓機(jī)構(gòu)3，所述增壓機(jī)構(gòu)3設(shè)于上模I上，所述上模I與下模2間設(shè)有工件型腔4，所述上模I上設(shè)有安裝增壓機(jī)構(gòu)3的安裝腔5，安裝腔5穿過所述工件型腔4 ;所述增壓機(jī)構(gòu)3包括設(shè)于所述安裝腔5內(nèi)的齒輪3-1、齒條3-2、增壓桿3-3以及可同時(shí)相對(duì)工件型腔4向中移動(dòng)的左增壓塊3-4和右增壓塊3-5，所述增壓桿3-3的一端設(shè)有與所述齒輪3-1配合的齒，當(dāng)壓鑄模具內(nèi)澆鑄完后，增壓桿3-3移動(dòng)，帶動(dòng)右增壓塊3-5向左移動(dòng)，同時(shí)增壓桿3-3的齒帶動(dòng)齒輪3-1轉(zhuǎn)動(dòng)，齒條3-2在齒輪3-1的帶動(dòng)下驅(qū)使左增壓塊3-4向右移動(dòng)。針對(duì)產(chǎn)品“雙耳”部位的縮孔問題，增設(shè)了增壓機(jī)構(gòu)3，利用增壓機(jī)構(gòu)3的齒條3-2、齒輪3-1和設(shè)有與該齒輪3-1相配合的齒的增壓桿3-3，三者實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的雙向聯(lián)動(dòng)。增壓桿3-3帶動(dòng)右增壓塊3-4向左移動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)齒輪3-1驅(qū)動(dòng)齒條3-2反向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)左增壓塊3-4向右移動(dòng)，左增壓塊3-4與右增壓塊3-5實(shí)現(xiàn)同步增壓，形成產(chǎn)品“雙