低熔点合金蒙皮拉伸模具多点快速铸造成型方法

1.本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种低熔点合金蒙皮拉伸模具多点快速铸造成型方法。


背景技术：

2.在板料塑性成形领域，模具成形能满足零件如车身覆盖件形状复杂和装配精度高的特点。然而每种特定形状的部件都需要对模具进行相应的设计制造，这增加了整体制造过程的时间成本与经济成本。传统模具铸造工艺生产较为复杂，具体的小工序难度较大，在生产过程中准备时间长，且尺寸精度通常较低。面对多品种、小批量的蒙皮拉伸模具生产过程，传统铸造方法难以实现连续快速的成型。随着科学技术与生活水平的逐步提高，工业制品的品种越来越多，产品的更新换代越来越块，对模具的需求在急剧增加，同时也迫切需要出现新的生产方式。多点成形借助一系列规则排列的、离散的、高度可调的基本体构成基本体群，通过对各基本体运动的实时控制，自由地构造出成形面，实现三维曲面柔性成形。多点模具可根据所需零件的形状进行调形，因此一套模具即可成形不同形状的零件，减少了模具制造成本。采用多点成形和传统铸造相结合的柔性加工技术，将使传统铸造成型的生产方式产生重大变革。
3.低熔点合金铸造工艺简单，生产周期短，适用于新产品的试制和多品种、小批量生产，可解决钢制模具周期长的问题，有利于新产品的开发。合金材料可以反复重熔使用，制造工艺简化，制造成本低。
4.通过对多点模具的调形，可以在一台设备上实现不同材料、不同形状的低熔点合金蒙皮拉伸模具快速铸造。因多点模具间存在着一定的空腔，在铸造过程中易发生低熔点合金熔体浸入模具基本体空隙间造成设备的失效，这对装置的设计提出了更高的要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种低熔点合金蒙皮拉伸模具多点快速铸造成型方法，解决现有模具铸造技术装置利用率低，生产周期长等问题，提供一种快速柔性、使用范围广的低熔点合金蒙皮拉伸模具快速铸造方法。本发明提出的铸造方法可以实现连续快速的蒙皮拉伸模具成型，提高了铸造装置的利用率，降低了使用的时间成本。充分发挥多点模具的柔性可变优点，结合传统铸造工艺，在一台设备上实现不同材料、不同曲率的蒙皮拉伸模具快速铸造。
6.本发明的上述目的通过以下技术方案实现：低熔点合金蒙皮拉伸模具多点快速铸造成型方法，采用一套型面可调的多点上模具与可拆卸的下铸造型腔作为铸造装置，在耐高温保护套19的保护下，对低熔点合金熔体实施低压铸造成型，获得具有多点模具型面相对应的低熔点合金蒙皮拉伸模具；包括以下步骤：步骤一、根据低熔点合金蒙皮拉伸模具目标形状，调整螺栓二13以控制多点模具
基座3上各冲头基本体4的高度，得到离散的多点模具型面；耐高温保护套19随冲头基本体4的调形自动改变形状，保证密封的同时保持了型面的连续性；步骤二、计算出铸造目标模具所需要的低熔点合金熔体体积，将定量的低熔点合金熔体通过浇筑口18浇注到铸造型腔中；步骤三、调整定位螺栓1上方的螺母9，控制多点上模具整体下降，贴近下铸造型腔中的低熔点合金熔体；当多点上模具型面与下铸造型腔中的低熔点合金熔体达到完全贴合状态时停止移动，锁紧螺母9，保持贴合直至低熔点合金熔体冷却成型；步骤四、松开前后两个定模镶块7间的螺栓一12，取下前后两个定模镶块7，拆开铸造型腔，取出铸件16。
7.所述的多点上模具由规则排列的m列n行个冲头基本体4组成，各冲头基本体4的高度可调节，冲头基本体4的顶端为球冠；多点上模具的型面由冲头基本体包络面构成，调整冲头基本体4的高度可改变多点模具型面与曲面形状；利用离散式模具型面的可调性，逐步调整多点上模具型面，使模具型面的形状由零曲率均匀增大到用于三维曲面零件成型的最终曲率，经快速铸造后得到的低熔点合金蒙皮拉伸模具。
8.所述的耐高温保护套19为侧链乙烯基的硅橡胶材料制成，耐温达到300℃以上，高于低熔点合金的成型温度范围；通过螺丝10和夹板11将耐高温保护套19固定在调形好的多点模具的冲头基本体4外表面，冲头基本体4与低熔点合金熔体间达到完全密封状态，在多点模具的冲头基本体4挤压铸造型腔中的低熔点合金熔体时，能阻止低熔点合金熔体流淌到冲头基本体4之间，防止因冲头基本体4堵塞所导致的多点模具失效；耐高温保护套19具有足够的弹性完成调形与复原，可在多次成型中连续重复使用。
9.所述的可拆卸的下铸造型腔由四块定模镶块7组成，通过螺栓四15固定在定模座板8上；成型前在定模镶块7缝隙内塞入高温棉，防止低熔点合金熔体流入定模镶块7缝隙中；成型后将用于定模镶块7间相互固定的螺栓一12松开，拆下前后两个镶块7，取出铸件16。
10.本发明的有益效果在于：为解决传统铸造钢制模具生产周期长、装置利用率低的特点，本发明以一套型面可调的多点上模具与可拆卸的下型腔作为铸造装置，通过对低熔点合金熔体实施低压铸造，柔性高效的成型低熔点合金蒙皮拉伸模具。将多点成型技术运用到铸造领域中，可以在一台设备上实现不同材料、不同曲面形状的低熔点合金蒙皮拉伸模具快速铸造。装置利用率高，低熔点合金冷却速度快，成型时间短，大大节省了人力物力。适用于多品种、小批量生产。合金材料可以反复重熔使用，制造工艺简化，制造成本低。
附图说明
11.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
12.图1为本发明的低熔点合金蒙皮拉伸模具快速铸造装置的结构示意图；图2为本发明的低熔点合金蒙皮拉伸模具快速铸造装置的半剖视图；图3为本发明的低熔点合金蒙皮拉伸模具快速铸造方法进行取出模具过程的示意图；图4为本发明的低熔点合金蒙皮拉伸模具的示意图；
图5为本发明的低熔点合金蒙皮拉伸模具快速铸造装置冲头基本体的结构示意图。
13.图中：1、定位螺栓；2、动模座板；3、多点模具基座；4、冲头基本体；5、支承柱；6、动模导柱；7、定模镶块；8、定模座板；9、螺母；10、螺丝；11、夹板；12、螺栓一；13、螺栓二；14、螺栓三；15、螺栓四；16、铸件；17、导套；18、浇筑口；19、耐高温保护套。
具体实施方式
14.下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
15.参见图1至图5所示，本发明的低熔点合金蒙皮拉伸模具多点快速铸造成型方法，以一套型面可调的多点上模具与可拆卸的下型腔作为铸造装置，通过对低熔点合金熔体实施低压铸造，柔性高效的成型低熔点合金蒙皮拉伸模具。本方法将多点成型技术运用到铸造领域中，可以在一台设备上实现不同曲面形状的低熔点合金蒙皮拉伸模具快速铸造。适用于多品种、小批量生产。合金材料可以反复重熔使用，制造工艺简化，制造成本低。
16.所述的多点上模具和下铸造型腔被分别固定在动模座板2和定模座板8上。多点上模具由多个高度可调的冲头基本体4排列而成，所述的冲头基本体4由方体、螺杆和数控单元组成。数控单元的电机带动螺杆旋转，从而带动具有内螺纹的方体上下移动，实现高度调整，并能在任意位置定位，形成所需要的模面。通过与铸造模具相结合，快速成形出所需要的低熔点合金蒙皮拉伸模具形状，做到一机多用，实现蒙皮拉伸模具的柔性、数字化成形。本方法包括以下步骤：步骤一、根据低熔点合金蒙皮拉伸模具目标形状，调整螺栓13以控制多点模具基座3上各冲头基本体4的高度，得到离散的多点模具型面。耐高温保护套19随冲头基本体4的调形自动改变形状，保证密封的同时保持了型面的完整性。
17.参阅图2，支承柱5通过螺栓三14固定在动模座板2和定模座板8之间，支承柱5、动模座板2和定模座板8组成低熔点合金蒙皮拉伸模具多点快速铸造装置的支承系统。
18.参阅图2，多点上模具由规则排列的m列n行个冲头基本体4组成，通过定位螺栓1固定在动模座板2上。可拆卸的下铸造型腔由四块定模镶块7组成，通过螺栓四15固定在定模座板8上。多点上模具的冲头基本体4和下铸造型腔组成低熔点合金蒙皮拉伸模具多点快速铸造装置的成型系统。
19.步骤二、计算出铸造目标模具所需要的低熔点合金熔体体积，将定量的低熔点合金熔体通过浇筑口18浇注到铸造型腔中。
20.参阅图2，定模镶块7和浇筑口18组成低熔点合金蒙皮拉伸模具多点快速铸造装置的浇道系统。
21.步骤三、调整定位螺栓1上方的螺母9，控制多点上模具整体下降，贴近下铸造型腔中的低熔点合金熔体。当多点上模具型面与下铸造型腔中的低熔点合金熔体达到完全贴合状态时停止移动，锁紧螺母9，保持贴合直至低熔点合金熔体冷却成型。
22.参阅图2，动模导柱6外套有导套17，导套17固定在动模座板2和定模座板8之间。成型时，多点上模具沿着动模导柱6向下移动。动模导柱6和导套17组成低熔点合金蒙皮拉伸模具多点快速铸造装置的导向系统。
23.步骤四、松开前后两个定模镶块7间的螺栓一12，取下前后两个镶块7，拆开铸造型腔，取出铸件16。
24.以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。