本實(shí)用新型涉及一種模具,具體為汽車擺臂用長壽命精密模具。
背景技術(shù):
擺臂是汽車前懸掛的重要部件,可以說是汽車上除了發(fā)動機(jī)和傳動裝置之外,最重要的和花成本的部件。擺臂的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度直接影響到車身的穩(wěn)定性。作為懸架的導(dǎo)向和支撐,其變形影響到車輪定位,降低行車穩(wěn)定性。目前擺臂的按制造工藝有沖壓、鑄鐵、鑄鋁等,一般的基礎(chǔ)車型廣泛采用成本較低的沖壓擺臂,具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn),撞擊吸能性好,但不適用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有很多內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的工件;鑄造能生產(chǎn)形狀更復(fù)雜的擺臂工件,更適合中高端車型,鑄造擺臂在防銹、精度保持和剛度硬度保持方面比沖壓擺臂更好,更容易斷裂而不是變形(微小變形不易發(fā)現(xiàn),卻影響車輛穩(wěn)定性),其中鑄鋁擺臂的成本又高于鑄鐵擺臂。
從批量化生產(chǎn)的市場角度來講,沖壓制造工藝能夠滿足大部分車型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安全方面的需求;而鑄造擺臂如果精度高,不論是設(shè)計(jì)允許復(fù)雜程度、強(qiáng)度、剛度還是使用壽命方面,都優(yōu)于沖壓擺臂。因此,一種結(jié)構(gòu)簡單、高精度的汽車擺臂鑄造模具是迫切需要的。
模具的好壞需要有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理。此外,一般鑄造件的產(chǎn)品一致性不高,需要通過嚴(yán)格控制工藝條件來實(shí)現(xiàn),精度也是個重要的方面。通過對澆注條件、澆道和過濾結(jié)構(gòu)的合理安排,以及脫模程序的簡化,可以保證熔融金屬液體很好地灌注成型、結(jié)晶,提高澆注質(zhì)量和減少干擾。而高的表面粗糙度、孔隙和長度公差會導(dǎo)致毛刺增多,影響一次性成品合格率,或者需要增加成本加工,制作成本提高,且產(chǎn)品質(zhì)量下降。可見,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和足夠的精度是保證汽車擺臂鑄造一次成功和高使用性能的最重要因素。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
實(shí)用新型目的:鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化、精度較高,且便于模具操作和提高產(chǎn)品質(zhì)量的汽車擺臂用長壽命精密模具。
技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)以上目的,本實(shí)用新型所述的汽車擺臂用長壽命精密模具,包括上型、下型,所述上型和下型分別有上型擺臂模組和下型擺臂模組,所述上型還具有上型過濾塊、澆口棒和上型冒口,所述下型還具有下型過濾塊和下型澆道;
所述上型擺臂模組和下型擺臂模組都包括若干組擺臂對,每組擺臂對包括呈對稱分布的兩個擺臂模,擺臂模呈“U”型,具有位于兩端的一對球頭孔,每個球頭孔一側(cè)有一個注入點(diǎn);
所述上型過濾塊位于上型的中心,呈方形,所述澆口棒數(shù)量為兩個,對稱分布于上型過濾塊兩側(cè),所述上型冒口呈帶有圓坑的方形,每個上型冒口位于兩個分屬于對稱的擺臂模的球頭孔中間,并與球頭孔對應(yīng)的注入點(diǎn)連接;
所述下型過濾塊具有呈方形的凸出部和向外伸展的濾出部,位于下型中部呈一字排列,每個下型過濾塊從濾出部伸出若干濾出口,所述下型澆道具有澆道口,位于每組擺臂對中間,下型澆道一端的澆道口與濾出口連接,其余各端的澆道口與球頭孔一側(cè)的注入點(diǎn)連接。
作為優(yōu)選,所述上型過濾塊、澆口棒、上型冒口、下型過濾塊和下型澆道均是可拆卸地連接于上型或下型的底面,且通過定位銷連接。定位銷先對部件進(jìn)行正確定位,再通過螺栓固定,在模具主體部分完成后,其余各部件需要準(zhǔn)確定位,不然影響產(chǎn)品精度,定位銷保證了定位的精確性和可靠性。
作為優(yōu)選,模具的各部件及其連接處均倒圓角,圓角半徑不小于3mm,模具的擺臂模各面的粗糙度Ra值不超過1.6μm,其余各面粗糙度Ra值不超過6.3μm,孔徑和位置公差在±0.2mm內(nèi)。此模具是外模,無芯盒也就無砂芯,只需在外模中做好砂型,然后澆注鐵水?,F(xiàn)有技術(shù)中砂型或砂芯上常帶有邊棱和邊角,進(jìn)而影響澆注工藝的可靠性,一般廣泛采用鈍化邊角的方式,比如用堵漏劑等鋁硅酸鹽質(zhì)材料補(bǔ)圓各處的銳利部分,然而這種方式補(bǔ)劑易脫落,本實(shí)用新型直接在加工中將各部件及其連接處倒圓角,可以有效防止銳利邊角脫落,倒圓角半徑擴(kuò)大到3mm可以保證砂型或砂芯邊棱和邊角不易破碎,保證主體工藝不受影響。而粗糙度、孔徑和位置公差進(jìn)一步保證了精度。
作為優(yōu)選,所述汽車擺臂用長壽命精密模具材質(zhì)為灰鑄鐵HT250?;诣T鐵HT250的強(qiáng)度、耐磨性、減振性能佳,是應(yīng)用于鑄造的極佳材料,能夠在模具中保證很長的使用壽命。
作為優(yōu)選,所述擺臂對中兩個擺臂模的對稱方式為中心對稱,所述上型和下型的擺臂對的數(shù)量均為6對,下型過濾塊的數(shù)量為兩個。擺臂的“U”型幾何形狀決定了以中心對稱的一對為最小重復(fù)單元比較合適,每個模具所容納的擺臂對數(shù)量6和下型過濾塊數(shù)量2,能夠?qū)㈣T鐵的重量、加工模具的機(jī)床的負(fù)荷、精度保證和運(yùn)輸便攜性等因素達(dá)到平衡,達(dá)到生產(chǎn)效率的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
上述技術(shù)方案可以看出,本實(shí)用新型具有如下有益效果:本實(shí)用新型所述的汽車擺臂用長壽命精密模具,結(jié)構(gòu)緊湊、精度高、可靠性強(qiáng)、使用壽命長;澆口棒、下型澆道、過濾塊和上型冒口的位置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使?jié)沧⑦^程穩(wěn)定可靠,澆口棒布置能夠使金屬液體流向各個擺臂模的距離接近且較短,上型冒口數(shù)量、位置合適,確保澆注快速、溢出及時,多余的鐵水能夠及時排入上型冒口,下型澆道和擺臂對與注入點(diǎn)渾然一體,下型澆道布置緊湊高效,注入點(diǎn)的布置保證了澆注的效率;倒角半徑、粗糙度和孔徑位置公差的控制保證了鑄件的精度;分型面平整而高精度,且與擺臂模貼合緊湊,整體結(jié)構(gòu)使砂型利于脫模,使鑄造過程達(dá)到高成品率,使成品鑄件達(dá)到高精度和優(yōu)良的使用性能。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的上型的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為本實(shí)用新型的下型的結(jié)構(gòu)示意圖,圖3是澆口棒通過定位銷固定在上型的示意圖;
圖中:1000-上型,1100-上型擺臂模組,1010-擺臂對,1011-擺臂模,1012-球頭孔,1013-注入點(diǎn),1200-上型過濾塊,1300-澆口棒,1400-上型冒口,1901-定位銷;
2000-下型,2100-下型擺臂模組,2200-下型過濾塊,2201-凸出部,2202-濾出部,2203-濾出口,2300-下型澆道,2301-澆道口。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型。
如圖1~3,汽車擺臂用長壽命精密模具,包括上型1000、下型2000,所述上型1000和下型2000分別有上型擺臂模組1100和下型擺臂模組2100,所述上型1000還具有上型過濾塊1200、澆口棒1300和上型冒口1400,所述下型2000還具有下型過濾塊2200和下型澆道2300;
所述上型擺臂模組1100和下型擺臂模組2100都包括6組擺臂對1010,每組擺臂對1010包括呈對稱分布的兩個擺臂模1011,兩個成對的擺臂模1011中心對稱,擺臂模1011呈“U”型,具有位于兩端的一對球頭孔1012,每個球頭孔1012一側(cè)有一個注入點(diǎn)1013;
所述上型過濾塊1200位于上型1000的中心,呈方形,所述澆口棒1300數(shù)量為兩個,對稱分布于上型過濾塊1200兩側(cè),所述上型冒口1400呈帶有圓坑的方形,每個上型冒口1400位于兩個分屬于對稱的擺臂模1011的球頭孔1012中間,并與球頭孔1012對應(yīng)的注入點(diǎn)1013連接;
所述下型過濾塊2200數(shù)量為兩組,具有呈方形的凸出部2201和向外伸展的濾出部2202,位于下型2000中部呈一字排列,每個下型過濾塊2200從濾出部2202伸出若干濾出口2203,所述下型澆道2300具有澆道口2301,位于每組擺臂對1010中間,下型澆道2300一端的澆道口2301與濾出口2203連接,其余各端的澆道口2301與球頭孔1012一側(cè)的注入點(diǎn)1013連接。
所述上型過濾塊1200、澆口棒1300、上型冒口1400、下型過濾塊2200和下型澆道2300均是可拆卸地連接于上型1000或下型2000的底面,且通過定位銷1901連接;本實(shí)用新型模具采用鑄鐵HT250材質(zhì)。
此外,本實(shí)用新型模具各部件及其連接處均倒圓角,圓角半徑不小于3mm,模具的擺臂模1011各面的粗糙度Ra值不超過1.6μm,其余各面粗糙度Ra值不超過6.3μm,孔徑和位置公差在±0.2mm內(nèi)。
工作原理:此模具是外模,無芯盒也就無砂芯,只需在外模中做好砂型,然后澆注鐵水。產(chǎn)品形態(tài)的完美取決于砂型的形態(tài),脫模過程對完美形態(tài)的砂型的形成具有至關(guān)重要的作用;在脫模過程中,澆口棒1300的位置、倒角的圓潤程度、位置和直徑精度、整體結(jié)構(gòu)的布局都會產(chǎn)生影響。本實(shí)用新型澆口棒1300和上型冒口1400離各擺臂對1010的位置達(dá)到最近,上型過濾塊1200、下型過濾塊2200和下型澆道2300的布置簡潔,注入點(diǎn)1013的數(shù)量和位置也使效率達(dá)到最優(yōu),而倒角半徑和位置、孔徑的公差則進(jìn)一步提高了精度,HT250材料強(qiáng)度、耐磨性、減振性能佳,使用壽命長。因此,本實(shí)用新型的模具使鑄造過程提高脫模效率、 達(dá)到高成品率,并使成品鑄件具有優(yōu)良的使用性能。
本實(shí)用新型所述的汽車擺臂用長壽命精密模具,結(jié)構(gòu)緊湊、精度高、可靠性強(qiáng)、使用壽命長;澆口棒1300、下型澆道2300、過濾塊1200/2200和上型冒口1400的位置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使?jié)沧⑦^程穩(wěn)定可靠,澆口棒1300布置能夠使金屬液體流向各個擺臂模1011的距離接近且較短,上型冒口1400數(shù)量、位置合適,確保澆注快速、溢出及時,多余的鐵水能夠及時排入上型冒口1400,下型澆道2300和擺臂對1010與注入點(diǎn)1013渾然一體,下型澆道2300布置緊湊高效,注入點(diǎn)1013的布置保證了澆注的效率;倒角半徑、粗糙度和孔徑位置公差的控制保證了鑄件的精度;分型面平整而高精度,且與擺臂模1011貼合緊湊,整體結(jié)構(gòu)使砂型利于脫模,使鑄造過程達(dá)到高成品率,使成品鑄件達(dá)到高精度和優(yōu)良的使用性能。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下,還可以作出若干改進(jìn),這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。