一種可降低包模力的鋁合金壓鑄模具的制作方法
【專利說明】一種可降低包模力的鋁合金壓鑄模具
[0001]本申請是對申請號為201410005609.8的發明專利申請的分案申請，原申請的申請日:2014年01月03日，原申請的發明名稱:一種鋁合金壓鑄模具。
技術領域
[0002]本發明涉及模具技術領域，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】
[0003]現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，上模和下模相互合在一起，型腔和凸模塊之間的間隙即構成成型的腔體，液態的鋁合金由澆注系統進入到腔體內冷卻后即成為所要的壓鑄件，最后由設于下模的頂出機構將壓鑄件頂出，即完成一次成型過程。對于一些具有很多通孔的產品，通常是在下模的凸模塊上設置相應的型芯，成型時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的通孔。由于型芯的直徑一般較細，成型時高溫高壓的液態鋁合金會對型芯形成較大的沖擊，因此極易因受力彎曲甚至斷裂，此時即需要更換型芯以維持正常的生產。由于現有技術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置限位凸緣，相應地，在凸模塊的型芯固定孔底部設置沉孔。上述結構雖然具有加工方便、固定可靠的優點，但是在出現故障需要更換時，需要先拆除下模的固定底板和頂出機構，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，而且在多次維修拆裝后，會增大凸模塊和下模板之間的配合間隙，使模具損壞，從而使成型后的產品出現“飛邊”。例如，一種在中國專利文獻上公開的“鎖具面板壓鑄模”，公布號為CN102527990A，包括模框，模框上設有凹槽，模框的凹槽內設有栽板，栽板內設有安裝型芯通孔，栽板外設有脫料板，脫料板內也設有與栽板對應的通孔，且脫料板與栽板的外形一致，且兩內通孔形狀也一致，型芯插入脫料板與栽板的內通孔內，且與通孔緊配。該發明的一個模框可以配若干個不同型號產品的模芯，模框不需要整體更換，從而有利于降低成本，但在更換型芯時同樣存在工作量大、容易損壞模具的問題。
[0004]此外，鋁合金壓鑄模具在工作時會產生大量的熱量，為了使模具維持正常的生產，通常需要在模具的上模和下模上設置橫向的冷卻通道以及相應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一般為冷卻油，冷卻油進入模具的上模和下模的冷卻通道內以吸收熱量，當模具剛開始工作溫度較低時，恒溫冷卻裝置則對冷卻油加熱，從而使上模和下模較快地升溫到模具正常的工作溫度，減少廢品的產生。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，且必須有進出兩個口，因此對于嵌設在下模上的凸模塊或者是較小的鑲嵌件無法直接設置橫向的冷卻通道，一般是在凸模塊或者鑲嵌件的底面設置圓柱形的冷卻井，并用軸向設置的隔片將冷卻井一分為二，下模上則在對應冷卻井的周圍設置密封圈，在下模上設置兩條冷卻通道，一條冷卻通道內的冷卻液由一側進入冷卻井，在翻過隔片后進入冷卻井的另一側，然后通過另一條冷卻通道流回恒溫冷卻裝置。上述冷卻結構存在如下問題，首先對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地縮小，從而使冷卻井中冷卻液的流量變小，鑲嵌件無法得到有效的冷卻。在工作時由于鑲嵌件外側面被高溫的液態鋁合金所包圍，因而其散熱不暢，溫度高，從而會延長冷卻時間，進而影響到模具的成型效率。
[0005]
【發明內容】
[0006]本發明的一個目的在于解決現有的鋁合金壓鑄模具所存在的更換型芯時工作量大、并且容易損壞模具的問題，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，不會損壞模具。
[0007]本發明的另一個目的是為了解決現有的鋁合金壓鑄模具所存在的無法對尺寸較小的鑲嵌件進行有效冷卻的問題，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效率和產品質量。
[0008]為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案:一種可降低包模力的鋁合金壓鑄模具，包括上模、下模、設置在上、下模之間的導向定位結構、以及設置在上、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口端設有帶螺紋的沉孔，型芯固定孔內設有成型用的型芯，在型芯的根部設有位于沉孔內的限位凸環，沉孔內螺紋連接有抵接限位凸環底面的堵頭，所述型芯包括用于成型一端的調節段和靠近限位凸環一端的固定段，固定段的上端面設有調節孔，固定段的側面設有螺旋狀且貫通調節孔的調節槽，調節段的下端插接在調節孔內，調節段的側面設有徑向地伸入調節槽內的第一限位銷釘。
[0009]本發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，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被工件所包裹，因此具有較大的包模力，特別是對于發動機支架壓鑄模這樣具有多個型芯的壓鑄模具，其總體的包模力較大，因此在頂出時需要較大的頂出力，一方面會增加壓鑄機的頂出負載，同時在模具上需要設置更多的頂桿，而工件也容易在頂出時產生變形等瑕疵。本發明的型芯采用分段式結構，并且調節段和固定段之間可相對軸向移動，而且調節槽呈螺旋狀，這樣，在頂出機構開始動作時，被包裹在工件上的型芯調節段會隨著工件一起被頂出，因而此時的頂出機構只需克服凸模塊的包模力，也就是說，將總的包模力分解成兩部分，因而相同的產品結構所需的頂出力大大降低，可極大地降低壓鑄機的頂出負載，工件則因較小的頂出力而不會產生變形等瑕疵。與此同時，第一限位銷釘沿著螺旋狀的調節槽移動，使型芯的調節段在調節孔內轉動，進而使調節段的成型端部與工件之間產生松動，當頂出機構動作一定行程后，第一限位銷釘被調節槽卡住限位，此時的型芯調節段不再隨工件移動，從而使型芯與工件相分離。由于型芯調節段在轉動時是位于工件的成型孔內的，因此其不會發生彎曲，而當型芯調節段不再隨工件移動并與工件相分離時，由于此時的包模力極小，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程中出現彎曲現象。當上、下模合模時，上模的型腔面即可推動調節段回縮復位。特別是，分段式結構的型芯在成型的頭部發生斷裂需要維修更換時，只需更換調節段，因而降低維修和生產成本。
作為優選，所述限位凸環包括套設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，型芯的根部端面設有貫通圓周面的防轉卡槽，限位墊片的內孔設有與防轉卡槽適配的限位條。
[0010]在現有技術中，型芯根部的限位凸環一般都是通過將型芯根部鐓粗的方式一體制成的，以節省材料并簡化加工工藝。但是鐓粗加工屬于塑性加工工藝，一方面需要專用的冷鐓機，另一方面由鐓粗而來的限位凸環抗拉強度低，與型芯之間容易發生斷裂。特別是，加工好的型芯長度難以改變，為減少型芯備件的型號規格以便于生產，一般是按較長的型芯長度規格準備備件，使用時再按實際長度切割型芯的端部，從而造成材料的浪費。本發明的型芯與限位凸環則采用組合式結構，限位凸環是通過組裝方式完成的，限位墊片的限位條卡在防轉卡槽內，一方面起到軸向限位作用，另一方面可避免轉動，限位螺母則緊貼限位墊片以構成完整的限位凸環，同時避免限位螺母的松動。特別是，備件可按直徑制成線材，并準備相應的限位墊片和限位螺母，需要使用時，按實際長度切割一段線材，并在其一端切割防轉卡槽，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。
[0011 ] 作為優選，所述調節槽的螺旋角為60度至75度，確保型芯調節段在頂出的開始階段與工件的成型孔之間產生松動的同時，避免第一限位銷釘與調節槽之間出現卡死現象，有利于調節段的復位。
[0012]作為優選，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、以及下部的擴孔段，配合段的直徑與型芯調節段的直徑相適配，擴孔段的直徑大于型芯固定段的直徑，調節段上外露于調節孔的側面設有徑向的第二限位銷釘，該第二限位銷釘位于型芯固定