[發(fā)明專利]鋅合金壓鑄模具的穩(wěn)壓裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910136852.2
• 申請日: 2009-04-16
• 公開（公告）號: CN101530902A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李恒飛
• 申請（專利權(quán)）人: 寧海縣德科模塑有限公司
• 主分類號: B22D17/32
• 分類號: B22D17/32;B22D17/22
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋅合金壓鑄模具，具體是指設(shè)置在壓鑄模具中，用于緩沖消除鋅合金熔流體在壓鑄瞬間產(chǎn)生對模具及制品成型有害的慣性沖擊壓力的一種鋅合金壓鑄模具的穩(wěn)壓裝置。

背景技術(shù)

廣泛用于汽車及機(jī)電產(chǎn)品的鋅合金壓鑄零件，是由壓鑄機(jī)將熾熱熔融液態(tài)的鋅合金熔流體加壓注入壓鑄模具的模腔中冷凝成型的。壓鑄時，受壓鑄活塞的擠推，沖進(jìn)模腔中的鋅合金熔流體獲取了一定的速度，即動量mv，當(dāng)熔流體充滿模腔停止流動的瞬間，其動量m·v全部轉(zhuǎn)為沖量f·t釋放出來，如同鐵錘一般敲打模腔腔壁，最終由模腔的彈性變形加以吸收，這一現(xiàn)象即為流體力學(xué)中的“水錘”或“液錘”效應(yīng)，成因是流體的慣性。壓鑄中的“液錘”作用，嚴(yán)重影響壓鑄模具的工作壽命，使之變形損壞，并導(dǎo)致制品尺寸的不穩(wěn)定性，易在模具的分型面處產(chǎn)生溢邊不良。現(xiàn)有技術(shù)在模具制作上，通過采用高抗沖材料、增加模具壁厚，提高模具機(jī)械強(qiáng)度來抗擊“液錘”的沖擊，在壓鑄工藝上，采取提高鎖模力、定量控制給料、慢速注射來減輕“液錘”作用，但這樣一來，使得模具成本上升，同時帶來制品在模腔末端易產(chǎn)生冷凝缺料的不良，以及生產(chǎn)效率低下的問題。因此，現(xiàn)有技術(shù)存在模具成本高，生產(chǎn)效率低，制品質(zhì)量不穩(wěn)定的問題與不足。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題與不足，本發(fā)明采取在壓鑄模具上設(shè)置一個與型腔相通的由活塞、彈簧構(gòu)成的彈性阻尼吸收裝置，通過延緩沖擊力作用時間的技術(shù)方案，提供一種鋅合金壓鑄模具的穩(wěn)壓裝置，旨在通過活塞、彈簧的緩沖吸收，減輕并消除熔流體的慣性沖擊對模具及制品的為害，使壓鑄模具及壓鑄工藝不再依賴“高成本”、“低效率”來抗擊“液錘”沖擊，達(dá)到降低模具成本、延長模具工作壽命、提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定制品質(zhì)量的目的。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：鋅合金壓鑄模具的穩(wěn)壓裝置，包括容料腔、流道、機(jī)構(gòu)室、活塞、活塞套、彈簧、限位壓蓋，其中：所述的容料腔為設(shè)在模具動模分型面上與型腔鑲塊毗鄰的凹槽；所述的流道為設(shè)在模具動模型腔鑲塊分型面上，連接型腔與容料腔相通的槽道；所述的機(jī)構(gòu)室為設(shè)在模具定模中的，底部中心設(shè)有通孔的圓柱臺階形凹槽，其上部槽口的大臺階位于定模的上端面，槽底中心設(shè)有穿過定模板至定模分型面的圓柱臺階通孔，通孔在位于定模分型面的出口處設(shè)有一小圓柱臺階，其軸線位置與容料腔的垂直軸線重合；所述的活塞為“T”形圓柱臺階的鋼制構(gòu)件，大頭臺階尺寸與機(jī)構(gòu)室底部臺階滑配；所述的活塞套為圓柱環(huán)形硬質(zhì)耐磨鋼套，內(nèi)徑尺寸與活塞小頭臺階滑配，外徑尺寸與機(jī)構(gòu)室底部通孔出口處的圓柱臺階靜配；所述的彈簧為圓柱螺旋壓縮彈簧；所述的限位壓蓋為“T”形圓柱臺階的鋼制構(gòu)件，頂部大圓柱臺階外緣設(shè)有若干沉頭穿螺孔。

結(jié)構(gòu)描述(各構(gòu)件相互位置及關(guān)系)

活塞套固定嵌入機(jī)構(gòu)室底部通孔出口處的圓柱臺階中，下端面與定模分型面持平；活塞大頭朝上滑動位于機(jī)構(gòu)室底部臺階中，上端面與機(jī)構(gòu)室中部臺階面持平，活塞小頭柱體滑動位于機(jī)構(gòu)室底部通孔及活塞套中，下端面與定模分型面持平；限位壓蓋大頭朝上位于機(jī)構(gòu)室頂部槽口大臺階中，上端面與定模的上端面持平并由螺絲固定，限位壓蓋小頭柱體懸在機(jī)構(gòu)室中部臺階槽中心，底端面與位于機(jī)構(gòu)室底部臺階中的活塞大頭的上端面相距一段緩沖距離；彈簧置于限位壓蓋小頭柱體與機(jī)構(gòu)室中部臺階槽所圍的環(huán)形腔室中，其底部跨壓在機(jī)構(gòu)室中部臺階面與活塞大頭上端面之上，頂部被限位壓蓋的大頭臺階的下端面壓住；模具動定模分型面在合模壓攏時，位于定模分型面上的活塞小頭的下端面與位于動模分型面上的容料腔上面的槽口拼合。

工作原理

壓鑄時，熔流體在注滿模腔的同時，沿流道也注滿容料腔，并與位于容料腔上面槽口的活塞的下端面接觸，當(dāng)熔流體充滿模腔停止流動產(chǎn)生慣性沖擊的瞬間，剛性的模腔壁將均布的沖擊力匯集，通過熔流體推動容料腔上面的活塞向上移動，被彈簧壓迫的活塞在向上移動的過程中，將沖擊力轉(zhuǎn)換為彈簧的彈性勢能而延長了沖擊力的作用時間，依據(jù)動量守恒定律，m·v＝f·t，f＝m·v/t可知，作用時間t越長，作用力f越小，作用時間t越短，作用力f越大；該沖擊力最終被活塞、彈簧構(gòu)成的彈性阻尼體，以阻尼振蕩的方式轉(zhuǎn)換為熱能耗散掉。另外，彈簧也是調(diào)節(jié)熔流體在模腔中壓力的部件，即，彈簧彈性壓力越大，熔流體在模腔中的壓力越大；通過對彈簧的選定調(diào)節(jié)，可優(yōu)化模具設(shè)計和壓鑄工藝控制，可最大限度降低模具成本，延長模具工作壽命，提高生產(chǎn)效率，穩(wěn)定制品質(zhì)量。