[發(fā)明專利]一種吸力可調(diào)節(jié)的側(cè)吸真空鑄造模具

有效

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• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN104759605B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何濤;李燕;汪澤軒;楊勇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: B22D18/06
• 分類號: B22D18/06
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31225
• 代理人: 陳亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及真空鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種吸力可調(diào)節(jié)的側(cè)吸真空鑄造模具。

背景技術(shù)

真空密封造型技術(shù)形成于20世紀(jì)70年代，之后在此基礎(chǔ)上誕生了真空澆注工藝，該工藝在復(fù)雜薄壁零件的快速鑄造中得到了廣泛應(yīng)用，提高金屬鑄件充型性能的同時(shí)減少了鑄件中的氣孔，提高了鑄件的綜合力學(xué)性能。

熔模精密鑄造可以生產(chǎn)出精密、復(fù)雜的零件，零件成形后，僅需少量加工或不再加工，就可用作機(jī)械構(gòu)件，是一項(xiàng)優(yōu)異的近凈成形的液態(tài)金屬成形工藝。它不僅適用于多種類型多種合金的鑄造，而且可以生產(chǎn)出形狀復(fù)雜、耐高溫、尺寸精度和表面質(zhì)量要求較高、不易于加工的鑄件。

真空熔模精密鑄造綜合了真空密封造型技術(shù)與熔模精密鑄造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，可以生產(chǎn)出精密、復(fù)雜、高質(zhì)量、只需少量加工或不再加工就可直接使用的零件，適合于批量生產(chǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

目前國內(nèi)外對真空熔模精密鑄造的研究主要集中在金屬液體的充型平穩(wěn)和充型速度以及鑄件的冷卻速度等方面。鑄造模具是用來制造熔模的重要工藝裝備。真空鑄造模具應(yīng)確保金屬液平穩(wěn)又快速的充滿鑄型、鑄件勻質(zhì)分布，且方便調(diào)節(jié)充型速度和鑄件的冷卻速度。此外，在實(shí)際生產(chǎn)中，每生產(chǎn)一種產(chǎn)品都需要開一套模具，耗時(shí)耗力，且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種吸力可調(diào)節(jié)的側(cè)吸真空鑄造模具，不僅能夠確保金屬液體充型穩(wěn)定、鑄件勻質(zhì)分布，而且方便調(diào)節(jié)充型速度和鑄件的冷卻速度。在生產(chǎn)不同鑄件時(shí)，只需更換上模具、流道、內(nèi)模具以及冷卻墊片中的一個(gè)或多個(gè)，無需開整套模具，提高了模具利用率，降低了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種吸力可調(diào)節(jié)的側(cè)吸真空鑄造模具，包括基座、連接在基座上，自上而下依次連接，中部相互貫通的上模具、中模具、下模具構(gòu)成的模具組件，

所述的基座外側(cè)設(shè)有與真空泵相連接的閥門，

所述的上模具內(nèi)腔上部為一圓柱形沉臺，用于暫放金屬液體，中部為上大下小的圓錐形結(jié)構(gòu)，下部為圓柱形結(jié)構(gòu)，

所述的中模具內(nèi)嵌設(shè)有流道及內(nèi)模具，中模具與上模具的連接側(cè)設(shè)有流道尺寸相匹配的凹陷與凸起，中模具的內(nèi)腔內(nèi)嵌設(shè)有內(nèi)模具，并且可根據(jù)鑄件需要更換內(nèi)模具，所述的下模具內(nèi)開設(shè)有兩根弧形截面真空通道。

優(yōu)選的，內(nèi)模具的上部與中模具形成的弧形截面真空通道對齊于下模具中的弧形截面真空通道設(shè)置，且在流道下方，以流道為中心左右對稱分布，形成側(cè)吸結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，內(nèi)模具為圓筒形結(jié)構(gòu)，下部的外圍均布兩段弧形凸起，與下模具內(nèi)的兩根弧形截面真空通道相匹配。這樣，通過旋轉(zhuǎn)內(nèi)模具，利用弧形凸起改變弧形截面真空通道與中模具內(nèi)腔的連通面積，就能夠調(diào)節(jié)真空通道的閉合度，進(jìn)而調(diào)節(jié)流道內(nèi)金屬液體所受吸力大小，最終調(diào)節(jié)了金屬液體的流動速度。

優(yōu)選的，內(nèi)模具的型腔設(shè)有可替換的冷卻墊片，通過更換內(nèi)模具型腔中不同材質(zhì)的冷卻墊片可以調(diào)節(jié)鑄件的冷卻速度，影響金屬液凝固結(jié)晶時(shí)結(jié)晶順序、數(shù)量和晶體形狀，細(xì)化晶粒，最終提高鑄件質(zhì)量。

優(yōu)選的，流道的凸起與中模具的凹陷采用較大的間隙配合，流道的凹陷與中模具的凸起采用過度或較小的間隙配合。

優(yōu)選的，上模具、中模具、下模具及內(nèi)模具均由左右對稱的兩部分經(jīng)螺釘連接構(gòu)成。

優(yōu)選的，上模具和流道的內(nèi)徑根據(jù)使用規(guī)格的不同進(jìn)行替換，例如，上模具和流道的內(nèi)徑D均有3、5、10、15四種規(guī)格，且需同等規(guī)格配套使用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在鑄造模具，生產(chǎn)不同的鑄件時(shí)，只需更換上模具、流道、內(nèi)模具以及冷卻墊片中的一個(gè)或多個(gè)，無需開整套模具，即可達(dá)生產(chǎn)效果，省時(shí)省力省材，大大降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)還具有下列優(yōu)點(diǎn)：

(1)上模具的圓錐型結(jié)構(gòu)增加了金屬液體的充型穩(wěn)定性；更換不同規(guī)格的上模具和流道、調(diào)節(jié)真空通道的閉合度均可調(diào)節(jié)金屬液體的充型速度，具體來說，可以通過旋轉(zhuǎn)內(nèi)模具調(diào)節(jié)真空通道的閉合度，改變了真空度，進(jìn)而調(diào)節(jié)流道內(nèi)金屬液體所受吸力大小，最終調(diào)節(jié)了金屬液體的流動速度；

(2)弧形截面真空通道與流道形成的側(cè)吸結(jié)構(gòu)既方便調(diào)節(jié)金屬液體的充型速度又使金屬液體均勻分布于內(nèi)模具型腔中，具體來說，由內(nèi)模具上部與中模具形成的弧形截面真空通道對齊于下模具中的弧形截面真空通道設(shè)置，且在流道下方，以流道為中心左右對稱分布，形成側(cè)吸，控制流速的同時(shí)又使金屬液體較均勻的分布于內(nèi)模具型腔中；

(3)更換內(nèi)模具型腔中不同材質(zhì)的冷卻墊片可以調(diào)節(jié)鑄件的冷卻速度；

(4)上模具與流道可拆卸可組合，便于清洗流道中凝固的金屬液體。

附圖說明