一種斜抽芯孔局部擠壓壓鑄模具結構的制作方法

本實用新型涉及擠壓模具技術領域，具體涉及一種斜抽芯孔局部擠壓壓鑄模具結構。

背景技術：

目前，汽車發動機支架常通過壓力鑄造生產；其特點在于：高壓下壓鑄件表面光滑，內部組織致密，強度高，力學性能好；然而，對于壁厚較厚，高低分型大的壓鑄件，生產過程中會遇到縮孔、縮松缺陷，縮孔、縮松通常產生在產品壁厚處，由于壁厚處冷卻速度慢且無法得到充足的補縮而形成缺陷，使鑄件孔隙率上升，直接影響產品質量。壓鑄發動機支架結構復雜，平均壁厚5mm，螺紋孔處壁厚12mm，孔徑8mm，長88mm，型腔較深處不易布置冷卻，導致模具冷卻不均衡，難以補縮，形成縮孔缺陷，使得汽車發動機支架強度降低。

現采用局部增壓的方式來解決鑄件縮孔缺陷，降低孔隙率，提升支架內部組織致密度，改善支架強度。由于多數工廠對局部增壓技術的使用仍不夠成熟，常規局部增壓結構為：增壓桿為水平或豎直方向對產品平面或凸臺進行增壓，本實用新型采用錐形擠壓銷對斜長孔進行局部增壓，提出了一種斜抽芯孔局部擠壓壓鑄模具結構及其成型工藝。

技術實現要素：

為了解決現有技術中鑄件縮松及縮孔的問題，本實用新型提供了一種結構簡單，縮孔率低的斜抽芯孔局部擠壓壓鑄模具結構。

本實用新型的具體方案如下：

所述的一種斜抽芯孔局部擠壓壓鑄模具結構，包括動模框、設置在動模框內的動模芯、設置在動模框上方的定模框及設置在定模框內的定模芯，其特征在于，所述動模框上固定設有擠壓油缸，所述的擠壓油缸與第一連接板固定連接，所述第一連接板下端設有第二連接板，所述第一連接板與第二連接板上固定設置擠壓銷及導柱，所述導柱配合設有導套，所述動模芯上固定設置鎖緊板，所述擠壓銷傾斜設置在動模芯型腔內，所述擠壓銷前段帶有錐面和倒角，所述的擠壓銷配合設有擠壓襯套。

所述的一種斜抽芯孔局部擠壓壓鑄模具結構，其特征在于，所述第一連接板上設有梯形槽結構。

所述的一種斜抽芯孔局部擠壓壓鑄模具結構，其特征在于，所述的擠壓銷前端的倒角為R3- R5，優選為R4。

所述的一種斜抽芯孔局部擠壓壓鑄模具結構，其特征在于，所述的擠壓銷前段錐面的錐度為單邊1°-4°，優選為2°。

所述的斜抽芯孔局部擠壓壓鑄成型工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1）將擠壓銷停留在初始位置，即擠壓銷前端端頭位于長孔型腔底部，擠壓油缸驅動使得擠壓銷后半段退回到擠壓襯套內，僅前面有錐度斜面進入長孔型腔并停留在該位置；

2）向型腔內充填金屬液直至金屬液將長孔型腔內的擠壓銷前端包裹住，金屬液充填完成；

3）金屬液在長孔型腔內凝固2-8s,使得金屬液凝固到半固態；

4）擠壓油缸驅動使擠壓銷向前作擠壓運動，擠壓距離為0-40mm，擠壓壓力為20-80MPa，由擠壓油缸驅動擠壓銷進行斜長孔的擠壓成型；利用倒角與錐面將前端及周圍金屬液向兩側擠壓，對兩側易形成縮孔位置進行補縮；

5）產品凝固擠壓完成；

6）擠壓油缸油壓卸載；擠壓油缸退回使得擠壓銷運動到初始位置，等待第二次壓鑄循環。

所述的一種斜抽芯孔局部擠壓壓鑄成型工藝，其特征在于，所述步驟4）中擠壓銷向前作擠壓運動的擠壓距離為20-40mm。

所述的一種斜抽芯孔局部擠壓壓鑄成型工藝，其特征在于，所述步驟4）中擠壓銷擠壓壓力為50-80MPa。

所述的一種斜抽芯孔局部擠壓壓鑄模具結構成型工藝，其特征在于，所述步驟3）中金屬液在長孔型腔內凝固到半固態的時間為4-6s。

通過采用上述技術，與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下：本實用新型利用局部擠壓技術，對鑄造類產品壁厚處進行加壓補縮，可降低縮孔的形成，并通過斜抽芯擠壓銷前端倒R角，前段為錐形結構，使前端擠壓金屬液向周圍擠壓，同時利用有錐度的斜抽芯擠壓銷將液體向斜長孔兩側進行擠壓，實現對壁厚長孔兩側增壓補縮的效果，降低孔隙率，提升產品強度性能。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構圖；

圖2是本實用新型的擠壓銷擠壓初始位置結構示意圖；

圖3是本實用新型的擠壓銷擠壓完成位置結構示意圖；

圖4是本實用新型所述擠壓系統局部結構放大圖；

圖中：1、動模框，2、動模芯，3、定模框，4、定模芯，501、型腔， 502、長孔型腔，6、擠壓銷，7、擠壓襯套，8、導套，9、導柱，10、鎖緊板，11、第一連接板，12、第二連接板，13、擠壓油缸。

具體實施方式

以下結合說明書附圖對本實用新型作進一步的描述，但本實用新型的保護范圍并不僅限于此：

如圖1-4所示，一種斜抽芯孔局部擠壓壓鑄模具結構，由動模芯2和定模芯4，動模框1和定模框3，型腔501，長孔型腔502、擠壓銷6、擠壓襯套7、導柱9、導套8、鎖緊板10、第一連接板11、第二連接板12及擠壓油缸13構成，所述動模框1上固定設有擠壓油缸13，所述的擠壓油缸13與第一連接板11固定連接，所述第一連接板11下端設有第二連接板12，所述第一連接板11與第二連接板12上固定設置擠壓銷6及導柱9，所述導柱9配合設有導套8，所述動模芯2上固定設置鎖緊板10，所述擠壓銷6傾斜設置在動模芯2型腔內，所述擠壓銷6前段帶有錐面和倒角，所述的擠壓銷6配合設有擠壓襯套7，擠壓油缸13與第一連接板11連接，第一連接板11與第二連接板12，并將擠壓銷6及導柱9固定，擠壓銷6深入動模芯2型腔內以輔助孔的成型并對孔周圍組織局部擠壓，利用導套8保證擠壓方向。所述鎖緊板10固定在動模芯2上，壓緊擠壓襯套7與導套8。所述的第一連接板11上設有梯形槽，用于連接擠壓油缸13。

本實用新型通過擠壓油缸13驅動擠壓銷6對型腔501中金屬液局部擠壓，擠壓油缸13與第一連接板11利用梯形槽連接，第一連接板11與第二連接板12采用螺紋連接固定，并利用第一連接板11、第二連接板12將擠壓銷6及導柱9鎖緊，使擠壓銷6、導柱9、第一連接板11及第二連接板12同步跟隨擠壓油缸13驅動，鎖緊板10與動模框1固定，其目的在于鎖緊擠壓襯套7與導套8，導套8起擠壓導向作用，保證擠壓方向。

如圖所示，本實用新型的斜抽芯孔局部擠壓壓鑄成型工藝，包括如下步驟：

1）將擠壓銷6停留在初始位置，即擠壓銷6前端端頭位于長孔型腔502底部，擠壓油缸13驅動使得擠壓銷6后半段退回到擠壓襯套7內，僅前面有錐度斜面進入長孔型腔502并停留在該位置；

2）向型腔501內充填金屬液直至金屬液將長孔型腔502內的擠壓銷6前端包裹住，金屬液充填完成；

3）金屬液在長孔型腔502內凝固2-8s,優選為4-6s，使得金屬液凝固到半固態；

4）擠壓油缸13驅動使擠壓銷6向前作擠壓運動，擠壓距離為0-40mm，優選為20-40mm，擠壓壓力為20-80MPa，優選為50-80MPa，由擠壓油缸13驅動擠壓銷6進行斜長孔的擠壓成型；利用倒角與錐面將前端及周圍金屬液向兩側擠壓，對兩側易形成縮孔位置進行補縮；擠壓銷6向前作擠壓運動的擠壓距離為20-40mm。

5）產品凝固擠壓完成，擠壓油缸13油壓卸載；擠壓油缸13退回使得擠壓銷6運動到初始位置，等待第二次壓鑄循環。

壓鑄分為充填階段與凝固階段，傳統壓鑄方式是金屬液在沖頭的推動下向前推進并填充型腔，此時的斜抽芯銷已深入型腔中，抽芯銷直徑與深入距離即為斜長孔實際直徑與長度，待充填完成并凝固結束后，后端擠壓油缸13驅動抽芯銷抽出型腔501，以此完成斜長孔的成型，因孔較長，長度、直徑比例約11：1，且存在60°斜度，型腔501高低不平，長孔中間很長一段不易冷卻，導致收縮不均，形成縮孔，使得孔隙率增加，而且此孔為螺紋孔，屬承載位置，孔隙率的增加，降低了產品強度與整車性能。故現采用局部擠壓來解決此問題，通過將抽芯銷改為擠壓銷6，并改變原抽芯銷結構為前段錐形、前端R角，利用抽心結構調整實現斜長孔的擠壓成型。

與傳統相比，局部擠壓壓鑄分為充填階段與凝固階段，并在金屬液為半固態時進行局部加壓補縮，當進行金屬液充填時擠壓油缸13處于如圖2位置不動即擠壓銷6前半段有錐度部分深入長孔型腔502，此時金屬液開始在沖頭的推動下填充型腔，隨后金屬液將擠壓銷6前端包裹住，金屬液充填完成，此后進入凝固階段，一定時間（2-8s）金屬液凝固到半固態，此時，擠壓油缸13即驅動擠壓銷6進行斜、長孔的擠壓成型，擠壓銷6向前移動，如圖3利用R角與錐面將前端及周圍金屬液向兩側擠壓，對兩側易形成縮孔位置進行補縮，最佳擠壓完成位置如圖3等到擠壓完成產品凝固后，油壓卸載，油缸將退回原位置如圖2，等待第二次壓鑄循環。此方案可降低產品縮孔的形成，提高產品強度，對整車性能提升有一定意義。

特點在于擠壓油缸13向前可實現兩個動作，第一步如圖2擠壓油缸13驅動使擠壓銷6后半段退回到套內，僅前面有錐度斜面進入長孔型腔502，第二步，擠壓油缸13帶動擠壓銷6向前擠壓運動，擠壓距離為20-40mm，最遠擠壓位置如圖3，由于擠壓距離不同，會出現最遠端存在未擠壓到情況，其未擠壓到位置，利用機加工處理，使孔成型。此方案結構簡單、使用方便，可實現斜長孔局部擠壓功能，降低斜長孔成型時產生的縮孔，降低孔隙率，提升了產品質量。

本實用新型的實施例:

1）將擠壓銷6停留在初始位置；擠壓油缸13驅動使得擠壓銷6后半段退回到擠壓襯套7內，僅前面有錐度斜面進入型腔502并停留在該位置；

2）向型腔501內充填金屬液直至金屬液將長孔型腔502內的擠壓銷6前端包裹住，金屬液充填完成；

3）金屬液在長孔型腔502內凝固5s,使得金屬液凝固到半固態；

4）擠壓銷6向前作擠壓運動，擠壓距離為20mm，擠壓壓力為50MPa；擠壓油缸13驅動擠壓銷6進行斜長孔的擠壓成型；利用R角與錐面將前端及周圍金屬液向兩側擠壓，對兩側易形成縮孔位置進行補縮；

5）產品凝固擠壓完成；

6）擠壓油缸13油壓卸載；擠壓油缸13退回使得擠壓銷6運動到初始位置，等待第二次壓鑄循環。

本實用新型利用局部擠壓技術，對鑄造類產品壁厚處進行加壓補縮，可降低縮孔的形成，并通過斜抽芯擠壓銷前端倒R角，前段為錐形結構，使前端擠壓金屬液向周圍擠壓，同時利用有錐度的斜抽芯擠壓銷將液體向斜長孔兩側進行擠壓，實現對壁厚長孔兩側增壓補縮的效果，增壓補縮率提升了35%-45%，孔隙率降低至0.8%-1.2%，產品長孔處抗拉強度提升至250-270MPa。