一種設有局部增壓機構的高精密壓鑄模具及澆鑄方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及壓鑄模具技術領域，具體是指一種設有局部增壓機構的高精密壓鑄模具及澆鑄方法。
【背景技術】
[0002]縮孔、縮松是傳統壓鑄中壓鑄件內部普遍存在的收縮性缺陷。其主要體現在其致密性不好導致的加工孔洞與壓檢漏氣等現象，屬于其工藝特性。對氣密性要求高的產品，縮孔、縮松的出現會導致產品報廢。其形成原因是鑄件內部不能補縮而產生的真空孔隙。壓鑄件的縮松一般產生在壁厚均勻的位置上，從總剖面上看，通常產生在軸線處；從橫截面上看，產生在中心位置，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得不到金屬液的有利補縮形成的。
[0003]縮孔縮松缺陷主要出現在厚壁部位，因此蝸桿殼體壓鑄件的縮孔縮松一般會出現在產品“雙耳”部位。因為蝸桿殼體壓鑄件的“雙耳”部位是整個壓鑄件中壁厚最厚處，達到13.5mm，在凝固時極有可能等不到補縮而產生縮孔縮松。該部位在凝固時會形成縮孔縮松缺陷。因此必須對該位置進行加壓，形成補縮通道，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，通常采用優化澆注和排溢系統、真空壓鑄和順序冷卻等工藝方法。優化澆注和排溢系統會增加試模次數和設計周期，且只能改善金屬流態和卷氣，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“熱節”處的凝固進行補縮，從而得到高質量的、縮孔縮松缺陷相對少的壓鑄件。
[0004]因此，通過在普通壓鑄工藝的基礎上加上局部增壓技術，設計合理的局部加壓結構，通過局部增壓技術的應用，有效的降低產品的縮孔、提高產品致密度與合格率是本發明的研宄目的。
【發明內容】
[0005]針對蝸桿殼體壓鑄件的產品“雙耳”部位在凝固時容易形成縮孔縮松缺陷，本發明在于提供一種設有局部增壓機構的高精密壓鑄模具及其澆鑄方法，本發明針對蝸桿殼體壓鑄件“雙耳”部位的縮孔問題，設計出齒輪齒條雙向聯動的增壓機構，有效對“雙耳”部位進行局部增壓，形成補縮通道，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]本發明的具體技術方案如下:
一種設有局部增壓機構的高精密壓鑄模具，包括上模、下模和增壓機構，所述增壓機構設于上模上，所述上模與下模間設有工件型腔，所述上模上設有安裝增壓機構的安裝腔，安裝腔穿過所述工件型腔；所述增壓機構包括設于所述安裝腔內的齒輪、齒條、增壓桿以及可同時相對工件型腔向中移動的左增壓塊和右增壓塊，所述增壓桿的一端設有與所述齒輪配合的齒，當壓鑄模具內澆鑄完后，增壓桿移動，帶動右增壓塊向左移動，同時增壓桿的齒帶動齒輪轉動，齒條在齒輪的帶動下驅使左增壓塊向右移動。
[0007]進一步地，所述安裝腔內固設有左擋塊和右擋塊，左擋塊位于左增壓塊的左邊且兩者之間設有第一彈簧；右擋塊位于右增壓塊的右邊且兩者之間設有第二彈簧。
[0008]進一步地，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，所述安裝腔設于上模板和上模仁上，所述左增壓塊和右增壓塊設于上模仁內。
[0009]進一步地，在澆鑄填充所述工件型腔時，左增壓塊和右增壓塊各向外退0.0l-1Omm后停止。
[0010]進一步地，第一彈簧和第二彈簧的彈性系數相同。
[0011]進一步地，所述下模上設有一凸部，凸部設于左增壓塊和右增壓塊之間，當左增壓塊和右增壓塊向中移動時與下模上的凸部一起擠壓工件型腔內的工件，以提高工件的質密度。
[0012]進一步地，所述上模上設有驅動增壓桿移動的第一驅動機構。
[0013]進一步地，所述下模上設有用于抽芯的第二驅動機構，第一驅動機構與第二驅動機構相向設置且第一驅動機構傾斜設于上模上。
[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P1大于預設值P^寸模具進入保壓階段，并開始計時t!；
3.當h大于預設值tC1秒時，啟動第一驅動機構使左增壓塊和右增壓塊向中間移動P 2以增大工件型腔內的壓力并保持t2秒后出模。
[0015]進一步地，所述t。為0.1-5秒，所述P。為0.01~10mm。
[0016]本發明的優點:
本發明針對產品(鋁合金蝸桿殼體)“雙耳”部位的縮孔問題，增設了增壓機構，該增壓機構包括設于安裝腔內的齒輪、齒條、增壓桿以及可同時相對工件型腔向中移動的左增壓塊和右增壓塊，且在增壓桿的一端設有與齒輪配合的齒，即利用齒條、齒輪和設有與該齒輪相配合的齒的增壓桿，三者實現機構的雙向聯動，增壓桿帶動右增壓塊向左移動的同時，帶動齒輪驅動齒條反向運動，進而驅動左增壓塊向右移動，左增壓塊與右增壓塊實現同步增壓，形成產品“雙耳”位置的補縮通道，有效解決或降低蝸桿殼體的氣孔和縮孔縮松缺陷問題；
本發明在安裝腔內固設有左擋塊和右擋塊，左擋塊位于左增壓塊的左邊且兩者之間設有第一彈簧，右擋塊位于右增壓塊的右邊且兩者之間設有第二彈簧，這樣一來，當加壓體(左增壓塊和右增壓塊)受到金屬液的作用力向外退出，就會分別壓縮相應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品的“雙耳”部位從金屬溶液開始填充工件型腔的時候開始，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，進一步確保降低或消除縮孔缺陷。
[0017]本發明將第一彈簧和第二彈簧的彈性系數設置成相同的，以確保產出的產品的“雙耳”部位質量的一致性，防止產品的“雙耳”部位出現質量不一致的缺陷存在。
[0018]本發明在澆鑄過程中，首先向工件型腔內澆鑄熔液，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，然后經過保壓階段后，啟動第一驅動機構使左增壓塊和右增壓塊向中間移動，對產品的“雙耳”部位實現同步增壓，通過高壓填充、保壓成型，最終進行增壓定型，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為本發明的結構示意圖。
[0020]圖2為本發明的裝配圖。
[0021]圖3為發明上模和下模的結構示意圖。
[0022]圖4為本發明增壓機構的結構示意圖。
[0023]圖5為本發明增壓機構的零件爆炸圖。
[0024]圖6為本發明的澆鑄工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0025]為了便于本領域技術人員理解，現將實施例結合附圖對本發明的結構作進一步詳細描述。
[0026]參考圖1-5，一種設有局部增壓機構的高精密壓鑄模具，包括上模1、下模2和增壓機構3，所述增壓機構3設于上模I上，所述上模I與下模2間設有工件型腔4，所述上模I上設有安裝增壓機構3的安裝腔5，安裝腔5穿過所述工件型腔4 ;所述增壓機構3包括設于所述安裝腔5內的齒輪3-1、齒條3-2、增壓桿3-3以及可同時相對工件型腔4向中移動的左增壓塊3-4和右增壓塊3-5，所述增壓桿3-3的一端設有與所述齒輪3-1配合的齒，當壓鑄模具內澆鑄完后，增壓桿3-3移動，帶動右增壓塊3-5向左移動，同時增壓桿3-3的齒帶動齒輪3-1轉動，齒條3-2在齒輪3-1的帶動下驅使左增壓塊3-4向右移動。針對產品“雙耳”部位的縮孔問題，增設了增壓機構3，利用增壓機構3的齒條3-2、齒輪3-1和設有與該齒輪3-1相配合的齒的增壓桿3-3，三者實現機構的雙向聯動。增壓桿3-3帶動右增壓塊3-4向左移動的同時，帶動齒輪3-1驅動齒條3-2反向運動，進而驅動左增壓塊3-4向右移動，左增壓塊3-4與右增壓塊3-5實現同步增壓，形成產品“雙