[發明專利]一種真空壓鑄模具及其排氣道結構

在審

• 申請號: 202310202133.6
• 申請日: 2023-03-06
• 公開（公告）號: CN116460268A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 趙海東;劉金輝
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B22D17/14
• 分類號: B22D17/14;B22D17/22
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 文靜

本發明公開了一種排氣道結構，依次包括進氣口、排氣道以及排氣口；所述排氣道包括至少兩個排氣道段和至少一個排氣道過渡段，至少兩個排氣道段間隔設置，且任意兩個相鄰的排氣道段之間通過一個排氣道過渡段相連接，所述排氣道段的長度與其截面等效半徑之比為5～30，所述排氣道中任意一個排氣道段與后一個排氣道段的橫截面積之比為1.2～1.6；各段橫截面積按一定比例逐漸變化，不同段之間的連接為錐形漸變結構，其錐度在15～45°之間。本發明還公開了一種包含多個該排氣道結構的真空壓鑄模具，在壓鑄抽真空過程氣體流動順利，不易出現氣體回旋、渦流、激波和堵塞通道等，能有效降低型腔氣體壓力，提高排氣效率。

技術領域

本發明涉及壓鑄領域，具體涉及一種真空壓鑄模具及其排氣道結構。

背景技術

壓鑄是鋁合金構件的主要成型方法之一，該工藝具有鑄件尺寸精度高、生產效率高等優點。但普通壓鑄具有高速高壓的特點，易發生紊流現象，導致氣體的卷入產生孔洞，降低鑄件性能。在后續熱處理過程中，孔洞受熱膨脹導致鑄件表面出現起泡。與普通壓鑄相比，真空壓鑄是在充型前，采用特定的裝置將型腔中的氣體抽除，降低充型時的型腔氣體壓力，從而減少卷入氣體的量，進而有效降低氣孔率，提高鑄件的力學性能。

為了提高壓鑄件的質量，減少卷入氣體含量，國內外推出了多種真空系統，主要集中在研究開發高效穩定的機械式真空閥，例如，專利CN105697797B和專利CN09115777U所報道。

雖然對真空閥技術有著許多研究與報道，但是真空壓鑄抽真空的目的是在壓鑄充型過程中盡可能降低型腔氣體壓力和提高型腔真空度。在抽真空過程中，型腔內氣體壓力降低不僅取決于真空泵和真空閥，而且還取決于型腔內氣體經排氣道向真空閥的流動行為，氣體流動研究表明，氣體在不同截面管道內流動會發生回旋、渦流、激波和堵塞等，因此，排氣道結構與其截面面積將影響著真空壓鑄抽真空過程的氣體流動和型腔真空度，但是，關于面向排氣優化的排氣道結構設計尚未見研究或專門技術報道。

發明內容

為了克服現有技術的不足和缺點，本發明的首要目的在于提供一種排氣道結構，該排氣道結構能夠優化氣流路徑、提高排氣效率、降低真空壓鑄模具型腔氣體壓力。

本發明的第二目的在于提供一種真空壓鑄模具，該真空壓鑄模具能夠降低型腔氣體壓力。

本發明的首要目的通過下述技術方案可以實現：

一種排氣道結構，依次包括進氣口、排氣道以及排氣口；所述排氣道包括至少兩個排氣道段和至少一個排氣道過渡段，至少兩個排氣道段間隔設置，且任意兩個相鄰的排氣道段之間通過一個排氣道過渡段相連接，所述排氣道段的長度與其截面等效半徑之比為5～30，所述排氣道中任意一個排氣道段與后一個排氣道段的橫截面積之比為1.2～1.6。

優選地，所述排氣道段長度小于100mm。

優選地，所述排氣道過渡段的縱截面為錐狀結構，錐度在15～45°。

優選地，所述排氣道由進氣口至排氣口依次為排氣道段、排氣道過渡段、排氣道段，根據所需排氣道的長度需求，重復循環。

優選地，所述排氣道的橫截面形狀為圓形或者是有圓角的矩形。

本發明的第二目的通過下述技術方案可以實現：

一種真空壓鑄模具，包括料餅、壓鑄型腔、真空截止閥活塞和多個上述的排氣道結構；

壓鑄前，將料餅和壓鑄型腔內的氣體通過排氣道結構抽除，待達到所需真空度時，關閉真空截止閥活塞，完成排氣的工作；

在真空壓鑄的過程中，所述排氣道結構的進氣口與壓鑄型腔相連接，所述排氣道結構的排氣口與真空截止閥活塞相連接。