[發(fā)明專利]一種合金壓鑄成形用高真空模具

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• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106694845A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付華萌;張海峰;張宏偉;陳忠政;李揚德;李衛(wèi)榮;朱正旺;王愛民;李宏;張大力;沈超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所;東莞宜安科技股份有限公司;遼寧金研液態(tài)金屬科技有限公司;沈陽金研新材料制備技術(shù)有限公司
• 主分類號: B22D17/22
• 分類號: B22D17/22;B22D17/14
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司21002
• 代理人: 許宗富,周秀梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓鑄成形加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種合金壓鑄成形用高真空模具。

背景技術(shù)

自20世紀(jì)初，壓鑄技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，并得到了迅猛發(fā)展。隨著對壓鑄件質(zhì)量需求的不斷提高，新工藝和新技術(shù)不斷的應(yīng)用于壓鑄機(jī)上，例如，為了改善壓鑄件內(nèi)部的氣孔、縮孔、縮松，發(fā)展出真空壓鑄技術(shù)。傳統(tǒng)的壓鑄技術(shù)是在壓鑄機(jī)合模后便壓射充入金屬液體，真空壓鑄技術(shù)則是在模具閉合充入金屬熔液之前，對模具型腔進(jìn)行抽真空，從而減少鑄件中的氣孔缺陷，質(zhì)量得以提升。但目前的真空壓鑄技術(shù)中所指的真空度往往在幾十千帕，而專利CN102642007A所報道的真空壓鑄模具的真空度也只有5千帕，存在真空度低的缺點，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因就是壓鑄模具的真空口設(shè)置不合理，傳統(tǒng)的真空口主要針對型腔進(jìn)行抽取真空，而頂針與動模型腔、動模仁的縫隙則會導(dǎo)致真空度的急劇降低。密封性能難以滿足高真空度的要求，密封結(jié)構(gòu)不合理，由于頂桿要在動模板中運動，因而他們之間的密封更為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種合金壓鑄成形用高真空模具，該模具的頂桿和動模板通過多級密封實現(xiàn)高效密封。通過在模角和定模型腔(動模型腔)上接通兩路真空管道，連接到高真空機(jī)組上，獲得高真空環(huán)境。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種合金壓鑄成形用高真空模具，該模具包括動模和定模兩部分，所述動模部分包括動模型腔、動模仁、模角、頂針固定板、頂針墊板、頂桿和動模板；所述動模仁位于動模型腔中；所述定模部分包括定模型腔、定模仁和澆口套；所述定模仁位于定模型腔中，合模后，定模型腔與動模型腔通過密封元件密封，動模仁和定模仁之間形成鑄件型腔；

所述動模部分中，模角的兩側(cè)分別安裝在動模型腔和動模板上，頂桿的一端伸入動模板內(nèi)，頂桿的另一端固定在頂針墊板中；頂針墊板與動模型腔之間設(shè)置頂針固定板，頂針固定板與動模型腔之間安裝頂針回位彈簧；所述頂針固定板上固定有頂針，頂針的前端伸入動膜仁中，并與鑄件型腔的位置相對應(yīng)。

該模具還設(shè)有模具真空口和動模真空口，所述模具真空口設(shè)于定模型腔或動模型腔內(nèi)的集中排氣塊上，所述動模真空口設(shè)于模角上。

該模具還設(shè)有壓射機(jī)構(gòu)，用于向鑄件型腔中壓入合金熔體，包括壓室和壓射桿，壓室的上部設(shè)有澆口，用于合金熔體的澆入；壓室的澆口處位于密閉的腔室中，壓射桿能在壓室內(nèi)移動并將澆入其內(nèi)的合金熔體壓入鑄件型腔內(nèi)；壓室的入料端與壓射桿之間通過橡膠圈實現(xiàn)密封。

所述定模部分中，定模型腔安裝在定模安裝板上，所述壓射機(jī)構(gòu)的壓室的出料端伸入定模安裝板，澆口套設(shè)于定模型腔中；所述鑄件型腔的進(jìn)料端連通到澆口套，澆口套連通到壓室的出料端，鑄件型腔另一端通過模具真空口接通真空管路。

所述動模部分中，頂桿和動模板之間進(jìn)行多級密封，具體為：頂桿上套裝多個“O”型密封圈，“O”型密封圈之間設(shè)置楔形圈，靠外側(cè)的“O”型密封圈向其外側(cè)方向依次設(shè)置平墊圈和壓板。

所述動模型腔和模角、模角和動模板之間分別通過密封元件進(jìn)行密封；定模型腔與定模安裝板之間通過密封元件進(jìn)行密封。壓室入料端與壓射桿之間通過橡膠圈實現(xiàn)密封。

所述密封元件為“O”型密封圈，密封元件需要放置于相應(yīng)尺寸的凹槽中，另一面是平面，通過兩個部件的壓緊實現(xiàn)密封。

本發(fā)明用于高真空壓鑄工藝生產(chǎn)，適用于Zr基非晶合金、Ti基非晶合金、Fe基非晶合金、Ni基非晶合金、Al基非晶合金、Mg基非晶合金或Cu基非晶合金等非晶合金壓鑄件的成形，也適用于Al合金、Mg合金、Zn合金、Cu合金和Ti合金等傳統(tǒng)的晶態(tài)壓鑄材料的壓鑄成形，應(yīng)用范圍廣泛。

本發(fā)明設(shè)計原理如下：

本發(fā)明中，頂桿、動模板、模角、動模型腔、定模型腔和定模安裝板之間通過密封元件進(jìn)行密封，動模部分和定模部分合模后，以及壓室和澆注口都置于密封環(huán)境下獲得密閉的腔體。頂桿和動模板通過多級密封實現(xiàn)高效密封。通過在模角和定模型腔(或者動模型腔)上接通兩路真空管道，連接到高真空機(jī)組上，因而頂針與動模仁、動模腔室結(jié)合孔都作為了鑄件型腔的排氣通道，極大提高鑄件型腔的真空度，獲得高真空環(huán)境。本發(fā)明主要用于高真空壓鑄工藝生產(chǎn)，模具型腔的真空壓力能夠降低至10^-3Pa，達(dá)到極高真空水平，極大的防止氣孔的產(chǎn)生，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和合格率，適用于所有壓鑄零部件的生產(chǎn)和制備，應(yīng)用范圍廣泛。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果：

1、本發(fā)明中在模角出設(shè)置抽真空管路，有效防止頂針板處密閉腔體中氣體對鑄件型腔真空度的影響。