一種可以防止鑄件縮孔的壓鑄模具及其壓鑄工藝的制作方法
【專利摘要】一種可以防止鑄件縮孔的壓鑄模具及其壓鑄工藝。本發(fā)明公開了一種壓鑄模具，它包括有動(dòng)模和定模，動(dòng)模和定模在合模時(shí)形成了模腔，定模上開設(shè)有澆口、澆道和澆口套，澆道與模腔之間通過澆口相互連通，高溫的液態(tài)金屬在壓室的壓力作用下從澆口套中被壓射入澆道，再由澆道進(jìn)入到模腔中冷凝成形，普通的壓鑄模具由于液態(tài)金屬在澆道里凝固速度很快，壓室傳遞過來的壓力無法維持最后，鑄件最后凝固的部位即熱節(jié)處經(jīng)常有疏松出現(xiàn)，若在此處進(jìn)行加工，內(nèi)部的疏松組織就會(huì)暴露出來，難以滿足鑄件的耐壓要求。而本發(fā)明的壓鑄模具，通過在模具上設(shè)置局部增壓機(jī)構(gòu)，由液壓缸驅(qū)動(dòng)壓實(shí)銷沖破金屬表層硬殼，對(duì)熱節(jié)內(nèi)部半固態(tài)金屬以很高的壓力加壓,使隨后的凝固在持續(xù)高壓下完成，從而得到高質(zhì)量的壓鑄工件。
【專利說明】一種可以防止鑄件縮孔的壓鑄模具及其壓鑄工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓鑄模具，尤其是涉及一種可以防止鑄件縮孔的壓鑄模具，以及使用該壓鑄模具進(jìn)行壓鑄的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]壓鑄是鑄造液態(tài)模鍛的一種方法，一種在專用的壓鑄模鍛機(jī)上完成的工藝。它的基本工藝過程是:金屬液先低速或高速鑄造充型進(jìn)模具的型腔內(nèi)，模具有活動(dòng)的型腔面，它隨著金屬液的冷卻過程加壓鍛造，既消除毛坯的縮孔縮松缺陷，也使毛坯的內(nèi)部組織達(dá)到鍛態(tài)的破碎晶粒。毛坯的綜合機(jī)械性能得到顯著的提高。
[0003]壓鑄模具就是一種專門用于壓鑄的模具。它通常由定模和動(dòng)模組成，定模固定在壓鑄機(jī)壓室一方的定模座板上，是金屬液開始進(jìn)入壓鑄模模腔的部分，也是壓鑄模模腔的所在部分之一。定模上有直澆道直接與壓鑄機(jī)的噴嘴或壓室連接。動(dòng)模固定在壓鑄機(jī)的動(dòng)模座板上，隨動(dòng)模座板向左、右移動(dòng)與定模分開和合攏，一般抽芯和鑄件頂出機(jī)構(gòu)設(shè)在其內(nèi)。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，如專利號(hào)為201280022838.X的PCT發(fā)明專利公開說明書中記載了一種壓鑄模具的基本結(jié)構(gòu)，該壓鑄模具通過向模腔壓入熔融金屬來鑄造壓鑄產(chǎn)品。該發(fā)明的壓鑄模具具有:定模；動(dòng)模，其能夠相對(duì)于定模接近以及分離，并且與定模一起在它們之間的接合面形成模腔；溢流槽，其以借助溢流澆口與模腔相連通的方式形成于定模和動(dòng)模中的至少一者；多孔的透氣構(gòu)件，其以與溢流槽相連接的方式設(shè)于定模和動(dòng)模中的至少一者，該透氣構(gòu)件能夠不使溢流槽內(nèi)的熔融金屬通過而使氣體透過；以及排氣通路，其一端與透氣構(gòu)件的與溢流槽相反一側(cè)的表面相連通，并且其另一端與定模的外部或動(dòng)模的外部相連通。
[0005]但是，在實(shí)際的加工過程中，由于定模上的澆道較長(zhǎng)，高溫的液態(tài)金屬的冷卻凝固速度很快，在澆道中流動(dòng)時(shí)，液態(tài)金屬的溫度已經(jīng)明顯降低，使得壓室傳遞過來的壓力無法維持到鑄件的凝固終了，另外由于液態(tài)金屬的外部是與模具表面發(fā)生接觸的，這就使得外部的冷卻速度要快于內(nèi)部，鑄件最后凝固的部位即熱節(jié)處往往在內(nèi)部，在鑄件的熱節(jié)處經(jīng)常有疏松出現(xiàn)，如果預(yù)定是要在該部位加工孔或者凹槽的，往往會(huì)導(dǎo)致縮孔現(xiàn)象的發(fā)生，另夕卜，若在此處進(jìn)行機(jī)械加工，內(nèi)部的疏松組織就會(huì)暴露出來，其致密度難以滿足鑄件的耐壓要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種可以提高鑄件內(nèi)部致密度、防止鑄件縮孔、滿足鑄件耐壓要求的壓鑄模具。
[0007]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種使用上述的壓鑄模具對(duì)鋁材進(jìn)行壓鑄加工的工藝方法。
[0008]本發(fā)明為解決第一個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為: 一種可以防止鑄件縮孔的壓鑄模具，包括有動(dòng)模和定模，所述動(dòng)?？上鄬?duì)于所述定模分離或合攏，當(dāng)所述動(dòng)模和所述定模合攏時(shí)，所述動(dòng)模與所述定模的接合面上成形有模腔，所述定模上設(shè)置有澆口、澆口套和澆道，所述澆口開設(shè)在所述模腔上，所述澆道通過所述澆口與所述模腔連通，所述澆口套開設(shè)在所述定模表面且與所述澆道連通，該壓鑄模具還包括有局部增壓機(jī)構(gòu)，所述局部增壓機(jī)構(gòu)包括有可延伸至所述模腔內(nèi)的壓實(shí)銷。
[0009]采用這種結(jié)構(gòu)的壓鑄模具，是在模具上設(shè)置一個(gè)局部增壓機(jī)構(gòu)，該局部增壓機(jī)構(gòu)包括有壓實(shí)銷，壓實(shí)銷由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)如液態(tài)缸等驅(qū)動(dòng)，可以快速地伸入模腔的內(nèi)部，對(duì)正在凝固中的半固態(tài)金屬進(jìn)行沖擊，該壓實(shí)銷的尺寸被制造成與鑄件上待加工的凹槽或者孔的尺寸相適配，當(dāng)壓實(shí)銷快速?zèng)_擊半固態(tài)金屬時(shí)，可以使得半固態(tài)金屬在壓實(shí)銷的沖擊下凹陷(該過程類似沖壓中的沖孔工藝)，從而可以在鑄件上成形有凹槽或孔。由于模腔的體積是有限的，當(dāng)壓實(shí)銷進(jìn)入到模腔在半固態(tài)金屬表面沖擊出一個(gè)凹槽時(shí)，原先凹槽位置的金屬被擠壓到了壓實(shí)銷旁邊的位置(即凹槽的周圈)，從而提高了致密度，也避免了縮孔現(xiàn)象的發(fā)生。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述局部增壓機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述動(dòng)模或所述定模兩者之中的任意一個(gè)上。
[0011]作為本發(fā)明的改進(jìn)，在所述動(dòng)模和所述定模上均設(shè)置有局部增壓機(jī)構(gòu)。
[0012]采用上述結(jié)構(gòu)的壓鑄模具，在動(dòng)?；蚨Ｆ渲幸粋€(gè)上設(shè)置局部增壓機(jī)構(gòu)或者在兩者上均設(shè)置局部增壓機(jī)構(gòu)是充分考慮到了各種加工產(chǎn)品的形狀以及加工工藝的需要，如果該產(chǎn)品上的凹槽或孔都是設(shè)置在單向的，那就只需要在動(dòng)?；蚨Ｖ械钠渲幸粋€(gè)上設(shè)置局部增壓機(jī)構(gòu)即可，一般優(yōu)選地是將該局部增壓機(jī)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)模，這是由于定模上會(huì)開設(shè)澆道、冷凝水管等多種部件，有可能會(huì)導(dǎo)致局部增壓機(jī)構(gòu)與這些部件之間發(fā)生干涉，如果該產(chǎn)品需要兩面加工凹槽或者孔，那就需要同時(shí)在定模和動(dòng)模上設(shè)置局部增壓機(jī)構(gòu)。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述動(dòng)模上開設(shè)有通孔，所述壓實(shí)銷可滑動(dòng)地穿設(shè)在所述通孔中，當(dāng)所述定模和所述動(dòng)模分離時(shí)，或者當(dāng)所述定模和所述動(dòng)模剛剛合攏時(shí)，所述壓實(shí)銷的端部與所述模腔平齊且可將所述模腔密封。
[0014]采用這種結(jié)構(gòu)的壓鑄模具，是將壓實(shí)銷的端部的形狀與尺寸設(shè)計(jì)成與通孔的尺寸相適配，可以堵住該通孔，并且在該壓實(shí)銷處于初始狀態(tài)時(shí)，該壓實(shí)銷的端部與模腔的表面平齊，防止在液態(tài)金屬進(jìn)入模腔以后，進(jìn)入到壓實(shí)銷與通孔之間的間隙，形成一些很窄的凸邊，影響成形鑄件的表面平整度。
[0015]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述局部增壓機(jī)構(gòu)包括有液壓缸，所述液壓缸固定在所述動(dòng)模上，所述液壓缸上設(shè)置有活塞桿，所述活塞桿穿設(shè)在所述通孔中且與所述壓實(shí)銷聯(lián)動(dòng)。
[0016]采用這種結(jié)構(gòu)的壓鑄模具，是將液壓缸作為壓實(shí)銷的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該液壓缸為市購(gòu)的普通液壓缸，規(guī)格為8T，即最大可以提供8噸的推動(dòng)力，所以該液壓缸可以提供足夠的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)壓實(shí)銷快速?zèng)_擊模腔中的金屬。由于液壓缸的活塞桿是與液壓缸配套的標(biāo)準(zhǔn)件，其規(guī)格尺寸與鑄件上待加工的凹槽或孔的尺寸無法適配，因此是無法直接將活塞桿作為壓實(shí)銷來使用。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，在所述通孔內(nèi)設(shè)置有連接桿，所述連接桿一端與所述活塞桿固定，另一端通過螺紋連接與所述壓實(shí)銷固定。
[0018]由于活塞桿與壓實(shí)銷之間的尺寸不同，為了實(shí)現(xiàn)更好的聯(lián)動(dòng)，在通孔內(nèi)設(shè)置了一個(gè)連接桿，該連接桿一端被加工成與活塞桿的端部適配，通過螺紋連接或者其他可拆卸的固定方式固定在活塞桿上，另一端被加工成與壓實(shí)銷的尺寸相適配，并通過螺紋連接的方式與壓實(shí)銷固定。在這里，為了方便壓實(shí)銷在通孔中滑動(dòng)，壓實(shí)銷是由截面徑不同的端部和銷身構(gòu)成，銷身的截面徑要略小于通孔的半徑，使得銷身可以在通孔中滑動(dòng)，另外銷身是與連接桿連接的，這樣在加工連接桿時(shí)也有可能使得連接桿的截面徑小于通孔的半徑，從而使得連接桿可以在通孔中滑動(dòng)。
[0019]本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
一種在壓鑄模具上進(jìn)行鋁材壓鑄的工藝，包括如下步驟:
1)使用合模壓力機(jī)將定模和動(dòng)模合攏，使得在所述的壓鑄模具內(nèi)形成一個(gè)供鑄件成形的模腔；
2)使用電感應(yīng)加熱裝置對(duì)壓鑄模具進(jìn)行預(yù)熱，使得所述壓鑄模具的溫度上升到180攝氏度；
3)將高溫的液態(tài)鋁以80-120MPa的壓力從定模的澆口套中壓射入澆道，然后持續(xù)對(duì)液態(tài)鋁保持該壓力，推動(dòng)高溫的液態(tài)鋁以50m/s的沖填速度依次通過澆道和澆口填充到模腔中，直至液態(tài)鋁充滿模腔；
4)對(duì)模腔內(nèi)部的液態(tài)鋁進(jìn)行持壓，即在液態(tài)鋁充滿所述模腔后繼續(xù)保持對(duì)模腔內(nèi)液態(tài)鋁施加80-120MPa的壓力持續(xù)6秒。
[0020]5)在持壓工序結(jié)束之后5秒時(shí)，啟動(dòng)局部增壓機(jī)構(gòu)中的液壓缸，由液壓缸驅(qū)動(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng)，再由所述活塞桿帶動(dòng)壓實(shí)銷向模腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所述壓實(shí)銷擠壓模腔內(nèi)正在凝固的鋁材,沖破金屬表層的硬殼進(jìn)入到鋁材內(nèi)部,并對(duì)鋁材內(nèi)部加壓；
6)保持加壓1.5秒，隨后停止加壓；
7)15秒后,啟動(dòng)合模壓力機(jī)將所述的動(dòng)模和定模分開。
[0021]作為本發(fā)明的優(yōu)選，在步驟3)中的壓力為120MPa。這是由于在允許的范圍內(nèi)，壓射壓力越大，液態(tài)金屬的填充速度越快，而充填速度越快，液態(tài)技術(shù)由于與模具之間的摩擦作用而升溫的幅度越大，當(dāng)采用120MPa的壓射壓力時(shí)，可以使得液態(tài)鋁的充填速度達(dá)到40m/s,進(jìn)而使得鋁材在進(jìn)入模腔時(shí)的溫度比采用SOMPa的壓射壓力時(shí)要高8°C，因此在硬件條件許可的情況下優(yōu)選地將步驟3)中的壓力設(shè)置為120MPa。
[0022]作為本發(fā)明的改進(jìn)，在步驟4)中的壓力為80MPa。
[0023]將步驟4)中的持壓壓力設(shè)置成允許的最小值80MPa，因?yàn)榇藭r(shí)，液態(tài)鋁已經(jīng)充滿了模腔，采用SOMPa的壓力使得可以在保證基本持壓壓力的情況下，不會(huì)因?yàn)閴毫^大對(duì)模腔中的液態(tài)鋁產(chǎn)生沖擊，在液態(tài)鋁中產(chǎn)生紊流或氣泡，進(jìn)一步的提高了成形產(chǎn)品的質(zhì)量和內(nèi)部的致密度。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:是在模具上設(shè)置一個(gè)局部增壓機(jī)構(gòu)，該局部增壓機(jī)構(gòu)通過液壓缸驅(qū)動(dòng)壓實(shí)銷在模腔中的金屬處于半固態(tài)狀態(tài)時(shí)進(jìn)行沖壓，并在沖壓后持續(xù)加壓，從而可以成形出具有高致密度、不會(huì)發(fā)生縮孔現(xiàn)象的高質(zhì)量鑄件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中可以防止鑄件縮孔的壓鑄模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為使用圖1實(shí)施例中的壓鑄模具進(jìn)行壓鑄成型后鑄件的結(jié)構(gòu)示意圖。[0026]附圖標(biāo)記:
1、動(dòng)模；2、定模；2.1、澆口 ；2.2、澆口套；2.3、澆道；3、模腔；4、局部增壓機(jī)構(gòu)；4.1、壓實(shí)銷；4.2、液壓缸；4.2.1、活塞桿；5、連接桿；6、鑄件；6.1、凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0028]如圖1-圖2所示,本實(shí)施例為一種可以防止鑄件6縮孔的壓鑄模具,包括有動(dòng)模I和定模2，所述動(dòng)模I可以在外界的合模壓力機(jī)(圖中未示出)的作用下相對(duì)于所述定模分離或合攏，該合模壓力機(jī)為市購(gòu)的普通的合模壓力機(jī)，其規(guī)格只要符合可以將動(dòng)模鎖緊在定模上即可。
[0029]當(dāng)所述動(dòng)模I和所述定模2合攏即合模時(shí)，所述動(dòng)模I與所述定模2的接合面上成形有模腔3，所述定模上設(shè)置有澆口 2.1、澆口套2.2和澆道2.3，所述澆口 2.1開設(shè)在所述模腔上，所述澆道2.3通過所述澆口 2.1與所述模腔3連通，所述澆口套2.2開設(shè)在所述定模表面且與所述澆道連通，該壓鑄模具還包括有局部增壓機(jī)構(gòu)4，所述局部增壓機(jī)構(gòu)包括有可延伸至所述模腔內(nèi)的壓實(shí)銷4.1以及驅(qū)動(dòng)該壓實(shí)銷運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以為電機(jī)、液壓缸或者氣缸等，具體的視壓實(shí)銷所需的推動(dòng)力而定，在本實(shí)施例中，由于壓實(shí)銷
4.1所需的推動(dòng)力較大，因此一般的氣缸無法提供足夠大的推動(dòng)力，而如果采用一些大功率的伺服電機(jī)，則成本過高，所以在本實(shí)施中優(yōu)選地采用一臺(tái)液壓缸4.2作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該液壓缸4.2為一臺(tái)市購(gòu)的普通液壓缸，該液壓缸的規(guī)格為8T，即最大可以提供8噸的推動(dòng)力推動(dòng)壓實(shí)銷運(yùn)動(dòng)。
[0030]在所述動(dòng)模I上開設(shè)有通孔1.1，所述壓實(shí)銷4.1穿設(shè)在所述通孔中，該壓實(shí)銷
4.1 一端是連接在液壓缸4.2上的，從而使得壓實(shí)銷4.1可以在該液壓缸4.2的驅(qū)動(dòng)下在通孔1.1內(nèi)滑動(dòng)，該壓實(shí)銷的另一端的端部在所述定模和所述動(dòng)模處于分離狀態(tài)時(shí)，或者當(dāng)所述定模和所述動(dòng)模處于剛剛合攏的狀態(tài)時(shí)，所述壓實(shí)銷4.1的端部與所述模腔平齊且可將所述模腔密封。這是為了防止壓實(shí)銷4.1的端部與模腔3平面之間形成了臺(tái)階面，導(dǎo)致在凝固后的鑄件6表面也形成了與該臺(tái)階面形狀一致的臺(tái)階狀凸起或凹陷，該臺(tái)階狀凸起或凹陷是不在原鑄件6的加工要求范圍內(nèi)的，因此需要在將鑄件6取出后，對(duì)其進(jìn)行表面處理工序，增加了表面處理工序后，既浪費(fèi)了時(shí)間，同時(shí)也影響了鑄件6表面的平整度。
[0031]當(dāng)模腔的高溫金屬處于半固態(tài)狀態(tài)時(shí)，由液壓缸4.2驅(qū)動(dòng)壓實(shí)銷4.1向半固態(tài)金屬?zèng)_壓，由于壓實(shí)銷的速度較快，可以沖破金屬表面的硬殼進(jìn)入到金屬的內(nèi)部，從而可以在金屬表面沖壓出一個(gè)凹槽6.1,同時(shí),原先凹槽6.1部分的金屬被擠壓到凹槽6.1的附近,提高了凹槽6.1周圈的致密度。
[0032]由于液壓缸的活塞4.2.1的尺寸與壓實(shí)銷的尺寸是不能適配的，為了方便兩者之間的聯(lián)動(dòng)，在液壓缸的活塞桿4.2.1和壓實(shí)銷之間還設(shè)置了一根連接桿5，該連接桿一端通過螺紋連接、銷接等方式與活塞桿可拆卸地固定，另一端通過螺紋連接、銷接等方式與壓實(shí)銷可拆卸地固定。
[0033]當(dāng)使用上述的壓鑄模具對(duì)液態(tài)金屬如鋁材進(jìn)行壓鑄成型時(shí)，其步驟如下:
I)使用合模壓力機(jī)將定模2和動(dòng)模I合攏，使得在所述的壓鑄模具內(nèi)形成一個(gè)供鑄件6成形的模腔3;2)使用電感應(yīng)加熱裝置對(duì)壓鑄模具進(jìn)行預(yù)熱，使得所述壓鑄模具的溫度上升到180攝氏度；采用這個(gè)步驟對(duì)壓鑄模具進(jìn)行加熱，它的目的在于減緩液態(tài)鋁材在模具內(nèi)的凝固速度，因?yàn)槟Ｇ?、澆道2.3和澆口 2.1都是設(shè)置在定模2內(nèi)部的，假如模具溫度較低，那么由于兩個(gè)溫度不同之間的物體在接觸時(shí)會(huì)導(dǎo)熱，會(huì)使得液態(tài)鋁材的溫度迅速降低，使得鑄件6不能成型，或即使成型，但是因激冷而增大線收縮，引起裂紋和開裂。因此，在本實(shí)施中，對(duì)壓鑄模進(jìn)行了預(yù)熱工序，使其溫度上升至180°C ；
3)將高溫的液態(tài)鋁以80-120MPa的壓力從定模的澆口套中壓射入澆道，然后持續(xù)對(duì)液態(tài)鋁保持該壓力，推動(dòng)高溫的液態(tài)鋁以50m/s的沖填速度依次通過澆道和澆口填充到模腔中，直至液態(tài)鋁充滿模腔；
4)對(duì)模腔內(nèi)部的液態(tài)鋁進(jìn)行持壓，即在液態(tài)鋁充滿所述模腔后繼續(xù)保持對(duì)模腔內(nèi)液態(tài)鋁施加80-120MPa的壓力持續(xù)6秒。
[0034]持壓工序的作用是使得壓室有足夠的時(shí)間將壓力傳遞給未凝固的液態(tài)鋁材，保證鑄件6在壓力下結(jié)晶，加強(qiáng)補(bǔ)縮，以獲得致密的組織。 [0035]持壓時(shí)間的長(zhǎng)短取決于鑄件6的材質(zhì)，若持壓時(shí)間不足，易造成縮松，但持壓時(shí)間過長(zhǎng)，起不到很大的效果，且易造成壓鑄機(jī)的切除預(yù)料困難。在本實(shí)施例中，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)之后，優(yōu)選的將持壓時(shí)間設(shè)置成6秒。
[0036]5)在持壓工序結(jié)束之后5秒時(shí),啟動(dòng)局部增壓機(jī)構(gòu)中的液壓缸，由液壓缸驅(qū)動(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng)，再由所述活塞桿帶動(dòng)壓實(shí)銷向模腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所述壓實(shí)銷擠壓模腔內(nèi)正在凝固的鋁材，沖破金屬表層的硬殼進(jìn)入到鋁材內(nèi)部，使得鋁材表面塌陷形成了凹槽6.1，該壓實(shí)銷進(jìn)入鋁材內(nèi)部后保持該狀態(tài)并由壓實(shí)銷后的液壓缸驅(qū)動(dòng)其對(duì)鋁材內(nèi)部加壓；
具體地，本實(shí)施例中的局部增壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)如下:
一、增壓比壓Psq增壓比壓的選擇范圍:150Mpa〈Psq〈25oMpa。這里綜合考慮了半固態(tài)鋁材對(duì)壓實(shí)銷的阻力與模具對(duì)高壓的承受能力兩方面的因素。二、增壓室的體積
(液態(tài)鋁材被壓縮的體積)Vmax設(shè)熱節(jié)處金屬的質(zhì)量為Q，局部增壓以前的體積為VI，密度為P I;增壓后的體積為V2，密度為P 2。因Q=P I Vl=P 2 V2 ;
所以 Vmax=Vl-V2=Vl (1-p I/P 2)
三、增壓室的長(zhǎng)度L與增壓頭的直徑Dl根據(jù)L與Dl的關(guān)系 L=4 Vmax/ΠDI2,
其中L/D1〈1.5，這反映了增壓室的形狀系數(shù)對(duì)增壓效果的影響。四、活塞直徑D3據(jù)增壓頭上的力平衡關(guān)系:
D3=Dl*(P3q/P0)式中Po為壓鑄機(jī)的系統(tǒng)壓力五、增壓時(shí)間τ在高速充填以后.液態(tài)金屬形成一定厚度的硬殼后，合適的增壓時(shí)間為:τ = 0.8-2S。
[0037]針對(duì)于本實(shí)施例需要加工的是液態(tài)鋁材，將本實(shí)施中的局部增壓機(jī)構(gòu)參數(shù)選取如下:壓鑄機(jī)系統(tǒng)壓力P0=9MPa，增壓比壓Psq選為220MPa。經(jīng)計(jì)算后，Dl=C118mm, L= 12mm, Ds=C110Omnin
[0038]6)保持加壓1.5秒，隨后停止加壓；
7)15秒后，啟動(dòng)合模壓力機(jī)將所述的動(dòng)模和定模分開，然后將成形后的鑄件6產(chǎn)品取出。
[0039]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可以防止鑄件縮孔的壓鑄模具，包括有動(dòng)模和定模，所述動(dòng)?？上鄬?duì)于所述定模分離或合攏，當(dāng)所述動(dòng)模和所述定模合攏時(shí)，所述動(dòng)模與所述定模的接合面上成形有模腔，所述定模上設(shè)置有澆口、澆口套和澆道，所述澆口開設(shè)在所述模腔上，所述澆道通過所述澆口與所述模腔連通，所述澆口套開設(shè)在所述定模表面且與所述澆道連通， 其特征在于:還包括有局部增壓機(jī)構(gòu)，所述局部增壓機(jī)構(gòu)包括有可延伸至所述模腔內(nèi)的壓實(shí)銷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓鑄模具，其特征在于:所述局部增壓機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述動(dòng)?；蛩龆烧咧械娜我庖粋€(gè)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓鑄模具，其特征在于:在所述動(dòng)模和所述定模上均設(shè)置有局部增壓機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的壓鑄模具，其特征在于:所述動(dòng)模上開設(shè)有通孔，所述壓實(shí)銷可滑動(dòng)地穿設(shè)在所述通孔中，當(dāng)所述定模和所述動(dòng)模分離時(shí)，或者當(dāng)所述定模和所述動(dòng)模剛剛合攏時(shí)，所述壓實(shí)銷的端部與所述模腔平齊且可將所述模腔密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓鑄模具，其特征在于:所述局部增壓機(jī)構(gòu)包括有液壓缸，所述液壓缸固定在所述動(dòng)模上，所述液壓缸上設(shè)置有活塞桿，所述活塞桿穿設(shè)在所述通孔中且與所述壓實(shí)銷聯(lián)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓鑄模具，其特征在于:在所述通孔內(nèi)設(shè)置有連接桿，所述連接桿一端與所述活塞桿固定，另一端通過螺紋連接與所述壓實(shí)銷固定。
7.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1中所述的壓鑄模具進(jìn)行壓鑄的工藝，包括如下步驟: .1)使用合模壓力機(jī)將定模和動(dòng)模合攏，使得在所述的壓鑄模具內(nèi)形成一個(gè)供鑄件成形的模腔； . 2)使用電感應(yīng)加熱裝置對(duì)壓鑄模具進(jìn)行預(yù)熱，使得所述壓鑄模具的溫度上升到180攝氏度；. . 3)將高溫的液態(tài)鋁以80-120MPa的壓力從定模的澆口套中壓射入澆道，然后持續(xù)對(duì)液態(tài)鋁保持該壓力，推動(dòng)高溫的液態(tài)鋁以50m/s的沖填速度依次通過澆道和澆口填充到模腔中，直至液態(tài)鋁充滿模腔； .4)對(duì)模腔內(nèi)部的液態(tài)鋁進(jìn)行持壓，即在液態(tài)鋁充滿所述模腔后繼續(xù)保持對(duì)模腔內(nèi)液態(tài)鋁施加80-120MPa的壓力持續(xù)6秒；. 5)在持壓工序結(jié)束之后5秒時(shí)，啟動(dòng)局部增壓機(jī)構(gòu)中的液壓缸，由液壓缸驅(qū)動(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng)，再由所述活塞桿帶動(dòng)壓實(shí)銷向模腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所述壓實(shí)銷擠壓模腔內(nèi)正在凝固的鋁材，沖破金屬表層的硬殼進(jìn)入到鋁材內(nèi)部，并對(duì)鋁材內(nèi)部加壓；. 6)保持加壓1.5秒，隨后停止加壓；. 7)15秒后,啟動(dòng)合模壓力機(jī)將所述的動(dòng)模和定模分開。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓鑄工藝，其特征在于:在步驟3)中的壓力為120MPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓鑄工藝，其特征在于:在步驟4)中的壓力為80MPa。
【文檔編號(hào)】B22D17/22GK104014760SQ201410085133
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】鄔士華 申請(qǐng)人:寧波市俊博機(jī)械有限公司