一种副车架铝低压铸造模具的制作方法

1.本发明属于模具技术领域，尤其是涉及一种能够生产壁厚更薄的铝件产品的低压铸造模具。


背景技术：

2.传统的低压铸造生产的产品尺寸一般都在500mm*500mm以下，壁厚6mm以上，目前生产低压铸造铝合金副车架产品尺寸1m*1m,壁厚3.5-4.5mm,属于大型薄壁低压铸造件，工艺难度大。压铸是一种金属铸造工艺，其特点是利用模具内腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的，这个过程有些类似注塑成型。大多数压铸铸件都是不含铁的，通常成分如锌、铜、铝、镁、铅、锡以及铅锡合金以及它们的合金。根据压铸类型的不同，需要使用冷室压铸机或者热室压铸机。铸造设备和模具的造价高昂，因此压铸工艺一般只会用于批量制造大量产品。制造压铸的零部件相对来说比较容易，这一般只需要四个主要步骤，单项成本增量很低。压铸特别适合制造大量的中小型铸件，因此压铸是各种铸造工艺中使用最广泛的一种。同其他铸造技术相比，压铸的表面更为平整，拥有更高的尺寸一致性。但是，现有通用的铝铸造模具加工的汽车副车架铝件的壁厚基本在6mm以上，很难加工4.5mm以下，更不易加工3.5mm壁厚的铝件。主要原因是铝件壁厚更薄使得模具对应型腔间隙更小，铝液在其内的流动性受到较大的阻力，部分地方铝液未到达或者无法达到，致使产品缺陷不完整。此外，压铸过程中，铝液的流动性影响成型更薄壁厚铝件外，铝液的冷却顺序也是影响现有模具无法生产更薄铝件的原因。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种副车架铝铸造模具，解决现有铝铸造模具铝液流动性差、冷却不均导致无法加工生产壁厚为3.5mm甚至更薄的铝件。
4.本发明所采用的技术方案是：一种副车架铝铸造模具，包括上模、上模芯、下模、下模芯，上模芯、下模芯结合形成成型副车架的型腔，上模芯、下模芯均包括有若干滑块、镶块，滑块外连接有侧抽芯，侧抽芯外连接有油缸，模具上设置有多个浇口及多个冒口，浇口、型腔、冒口三者连通；所述的下模上还设有顶出机构，顶出机构的顶针活动配合在下模芯的针孔内，顶针自由端端面延伸至型腔内且与型腔的内底面持平，顶针自由端外壁与针孔内壁之间形成排气缝隙，顶针在排气缝隙下方沿着顶针长度方向设有排气针孔道，排气针孔道与排气缝隙连通；所述的镶块上设置有排气孔；上模上设置有多个排气塞，排气塞沿着铝液在型腔内的流动方向布置；所述的排气缝隙、排气孔、排气塞均与型腔连通且组成排气系统；所述的模具内还设有沿着浇口自冒口方向布置的冷却系统。
5.所述的顶针自由端下方的外壁径向内缩形成排气腔，顶针沿长度方向设有排气针孔，排气针孔的内端与排气腔连通，排气腔与排气缝隙连通；排气针孔、排气腔连接形成排气针孔道。
6.所述的排气针孔道是指顶针外壁与针孔之间的缝隙孔道，缝隙孔道的孔径自顶针
自由端向固定端方向呈逐渐变大设置。
7.所述的排气缝隙尺寸为0.8-1mm。
8.所述的排气针孔道内端口设置在顶针端口端面。
9.所述的上模芯、下模芯均由两块模芯组成，并且采用“工”字件连接。
10.所述的上模、下模均掏空有冷却腔体，冷却系统安装在腔体内。
11.所述的冷却系统包括冷却管路及多个温控器。
12.所述的浇口设置有九处。
13.所述的冒口设置有十四处。
14.本发明的技术效果是：模具上设置有排气系统，设置三种类型的排气结构，通过本发明排气塞实现型腔的常规排气，镶块的排气孔实现铸件厚大位置处的排气，排气缝隙实现型腔内底部的排气，三种排气结构的结合，能够第一时间将模具型腔内的气体排出，减少铝液流动时的阻力，有利于铝液在型腔内流动，尤其是在壁厚较薄处能顺利流动，充盈型腔。排脱模顶出产品时气针孔道的设置便于气体进入型腔，减少型腔内负压，有利于脱模。此外，模具还设置有冷却系统，冷却系统配合着稳控器，通过控制冒口远端处模具的温度实现冒口远端处的铝液先冷却，冒口处的铝液后冷却，保证铝制产品补缩，达到型腔铝液充盈的效果，确保得到的壁厚完整。所述的排气针孔道内端口设置在顶针端口端面。所述的上模芯、下模芯均由两块模芯组成，并且采用“工”字件连接。优点是减小模具受热后变形量。
15.所述的模具掏空有冷却腔体，冷却系统安装在腔体内。
16.所述的冷却系统包括冷却管路及多个温控器。
17.所述的浇口设置有九处。优点是浇口保证铝制产品充型。
18.所述的冒口设置有十四处。优点是保证铝制产品补缩。
附图说明
19.图1是本发明立体图。
20.图2是本发明上模示意图。
21.图3是本发明侧抽芯与铸件结合示意图。
22.图4是本发明下模立体示意图。
23.图5是本发明下模示意图。
24.图6是本发明上模、上模芯示意图。
25.图7是本发明顶针示意图。
26.图8是本发明顶针与下模芯结合剖视示意图示意图。
27.图中， 图中，上模1，上模芯2，下模3，下模芯4，型腔5，滑块6，侧抽芯7，浇口8，冒口9，顶针10，排气针孔道10.1，排气缝隙10.2，排气腔10.3，排气针孔10.4。镶块11，排气孔11.1。
具体实施方式
28.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现的较佳实施方式。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
29.如图1-图8所示，实施例一：一种用于成型汽车副车架的铝铸造模具，副车架为铝
制品，包括上模1、上模芯2、下模3、下模芯4，上模1、上模芯2、下模3、下模芯4，均采用金属材质制成。所述的上模芯2、下模芯4结合形成成型副车架的型腔5，型腔5的形状与需要成型的副车架相配。上模芯2、下模芯4均包括有若干滑块、镶块11，镶块11是模芯的组成部分，镶块11可相对于模芯滑动，因此滑块6外连接有侧抽芯7，侧抽芯7外连接有油缸。上模1上设置有多个冒口9，下模3上设置有多个浇口8，浇口8、型腔5、冒口9三者连通；浇口8设置在上模顶部，本实施例中设置有九个；冒口9设置了十四个。上模1、下模3均掏空有冷却腔体，沿着浇口8自冒口9方向布置冷却系统，设计了40路冷却管路以此控制模具温度均衡性及铸件凝固顺序。上模芯2、下模芯4均由两块模芯组成，并且采用“工”字件连接。浇口8数量越多，意味着注入铝液的速度快，并且可以从各个角度注入，确保产品充形。冒口9以浇口8为中心向四周散发，布置在型腔5的铝液流动的末端，在产品冷却过程中起到补缩作用，冒口9的数量远大于浇口8，目的是保证型腔5的铝液流动线上排气顺畅，同时也便于收集废渣。于常规铸造模具一样，产品成型后需要将其顶出，本发明在下模3上设有顶出机构，位于下模3下方，顶出机构的顶出系统于常规一致，一般包括顶针及油缸，但是本发明顶出机构的顶针10自由端端面延伸至型腔5内且与型腔5的内底面持平，为了提高型腔5内的排气效果，顶针10自由端外壁与下模芯4针孔内壁之间形成排气缝隙10.2，排气缝隙10.2缝隙尺寸比较小（0.8-1mm），本实施例为1mm，小到铝液无法进入，但是气体可以从排气缝隙10.2排出到设置在其下方且沿着顶针10长度方向布置的排气针孔道10.1中，由于排气针孔道10.1孔径比排气缝隙10.2孔径大，有利于提高排气效率；本实施里中，排气针孔道10.1是指顶针10自由端下方的外壁径向内缩形成排气腔10.3，排气腔10.3环形设置，顶针10沿长度方向设有排气针孔10.4，排气针孔10.4的内端与排气腔10.3连通，外端与外界连通。排气腔10.3与排气缝隙10.2连通；排气针孔10.4、排气腔10.3连接形成排气针孔道10.1，图8中虚线带箭头的为排气走向。所述的镶块11上设置有排气孔11.1，镶块11设置在铸件厚大位置，此处采用镶块11成型铸件形状，为了方便该位置的排气，设置排气孔11.1；上模1上设置有多个排气塞，排气塞沿着铝液在型腔5内的流动方向布置；所述的排气缝隙10.2、排气孔11.1、排气塞均与型腔5连通且组成排气系统，有了排气系统的设置，当铝液从浇口8进入，因为排气的顺畅，能够保证铝液受到的阻力小，顺利的进入型腔5内，完整的充型。
30.实施例二、排气针孔道10.1的另一种技术方案，即排气针孔道10.1是指顶针10外壁与针孔之间的缝隙孔道，缝隙孔道的孔径自顶针10自由端向固定端方向呈逐渐变大设置。
31.实施例三、在实施例一或实施例二的基础上，在排气针孔10.4外端连接一抽气泵，在铸造过程中，能够将型腔5内的部分气体抽离，有利于铝液的流动和充型。
32.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。