专利名称：带有超声探头组件的压铸模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及压铸模具技术领域，特别是涉及一种带有超声探头组件的压铸模具。
背景技术：
压铸过程中，金属熔体浇入压室后，部分金属熔体由于压室的冷却效果将发生凝固，形成压室预结晶组织。另外，在慢压射阶段，压室中金属熔体易卷入空气和表层氧化膜。压室中的金属熔体在快压射阶段进入型腔并发生凝固，从而形成铸件。压室中形成的预结晶组织易偏聚在铸件内部，导致铸件组织不均匀，金属熔体在压室中卷入的空气和氧化渣可导致铸件中气孔和夹渣量升高，这些铸造缺陷将严重影响压铸件的机械性能、热处理性能和焊接性能。
发明内容
本申请的发明人首先认识和意识到，高能超声在液体中传播时将产生声空化效应和声流效应，会在液体内产生瞬时的局部高温高压区，并可形成环流。研究表明，超声波对金属熔体有很好的除气和除渣效果。同时，在合金凝固过程中进行超声处理，空化泡崩溃产生的激波可打碎正在生长的枝晶，并能促进过冷形核，从而细化凝固组织。可见，若将超声处理技术引入到压铸过程中，可对提高压铸件质量产生重要作用。本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可以改善压铸件组织，提高其机械性能、热处理性能及焊接性能的带有超声探头组件的压铸模具。根据本发明实施例的带有超声探头组件的压铸模具，包括静模框，所述静模框上设有静衬模；和动模框，所述动模框上设有动衬模，所述动衬模与所述静衬模限定出内部腔体；和超声探头组件，所述超声探头组件设在所述静模框或所述动模框上且与所述内部腔体相连以对进入所述内部腔体内的金属熔体进行超声处理。根据本发明实施例的带有超声探头组件的压铸模具，将超声技术引入到合金压铸过程中，发挥超声波在合金凝固过程中除气、除渣及细化晶粒的效果，从而改善压铸件组织，提高其机械性能、热处理性能及焊接性能。另外，根据本发明上述实施例的带有超声探头组件的压铸模具还可以具有如下附加的技术特征根据本发明的一个示例，所述超声探头组件包括探头外壳；超声探头，所述超声探头设在所述探头外壳内；压缩空气供给装置，所述压缩空气供给装置用于对超声探头进行冷却；和电力装置，所述电力装置用于对超声探头提供电源。根据本发明的一个示例，所述内部腔体包括直浇道、与所述直浇道相连的横浇道、与所述横浇道通过内浇口相连的型腔，所述超声探头邻近所述直浇道或所述横浇道或所述内浇口或所述型腔。根据本发明的一个示例，所述超声探头邻近所述内浇口。
根据本发明的一个示例，所述型腔包括多个、所述内浇口包括多个、所述超声探头包括多个，所述多个型腔、多个内浇口以及多个超声探头一一对应。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1是根据本发明一个实施例的带有超声探头组件的压铸模具的示意图；图2是图1中沿线A-A的剖面图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的带有超声探头组件的压铸模具。如图1和图2所示，根据本发明实施例的带有超声探头组件的压铸模具，包括静模框3，动模框I，和超声探头组件。静模框3上设有静衬模4。
动模框I上设有动衬模2。动衬模2与静衬模4限定出内部腔体。所述超声探头组件设在静模框3或动模框I上且与所述内部腔体相连以对进入所述内部腔体内的金属熔体进行超声处理。根据本发明实施例的带有超声探头组件的压铸模具，将超声技术引入到合金压铸过程中，发挥超声波在合金凝固过程中除气、除渣及细化晶粒的效果，从而改善压铸件组织，提高其机械性能、热处理性能及焊接性能。根据本发明的一个示例，所述超声探头组件包括探头外壳18 ;超声探头17，压缩空气供给装置和电力装置。超声探头17设在探头外壳18内。所述压缩空气供给装置用于对超声探头17进行冷却；所述电力装置用于对超声探头17提供电源。根据本发明的一个示例，所述内部腔体包括直浇道11、与直浇道11相连的横浇道
12、与横浇道12通过内浇口 14相连的型腔13。超声探头17邻近直浇道11或横浇道12或内浇口 14或型腔13。有利地，超声探头17邻近内浇口 14。进一步地，型腔13包括多个、内浇口 14包括多个、超声探头17包括多个，多个型腔13、内浇口 14以及多个超声探头17 —一对应。也就是说，如图1和图2所示，以六个型腔为例，根据本发明实施例的压铸模具为一种带有超声探头组件的压铸实验模具。该压铸模具包括动模框1、动衬模2、静模框3、静衬模4、压射套筒5、冲头6、排气阀7及安装螺栓8。排气阀7顶部有排气管路9，压射套筒5前端设置有浇料口 10。动衬模2、静衬模4和压射套筒5之间形成直浇道11和横浇道12，动衬模2和静衬模4之间形成六个型腔13。各型腔13与横浇道12通过内浇口 14连接，各型腔13上部设置有溢流槽15和排气槽16。将超声探头17端面布置在各内浇口 14及附近区域(包含内浇口 14附近的横浇道12和型腔13靠近内浇口 14处)。压铸过程中，对经过该区域金属熔体进行超声处理。探头外壳18通过连接螺栓19固定在静模框3上，探头外壳18设置有压缩空气气动管接头20和第一航空接插件21。模框3上通过连接螺栓19固定有压缩空气管接头盒22和探头接线盒23，压缩空气通过压缩空气气动快换管接头24进入压缩空气管接头盒22中，而后分为六份通过压缩空气气动管接头20进入到探头外壳18中对探头17进行冷却，各探头外壳18上第一航空接插件21与探头接线盒23相连，探头接线盒23通过第二航空接插件25与电源相连，从而对探头17进行供电。本发明的有益效果是1.在压铸过程中，压室内金属熔体先后经过直浇道、横浇道、内浇口和型腔靠近内浇口处，而后充满型腔并发生凝固。在压铸模具直浇道、横浇道、内浇口或型腔靠近内浇口处设置超声探头，均可有效对金属熔体进行超声处理，可对金属熔体起到细化晶粒、除气及除渣的作用。2.压铸过程中，压铸模具具有一定的温度，超声探头后端温度不能过高，通过压缩空气对超声探头后端进行冷却，可有效防止超声探头过热。3.压铸模具上装配有多个O 2)超声探头时，在静模框或动模框上设置压缩空气管接头盒和探头接线盒，统一对各超声探头提供压缩空气和电流，可使设备结构更紧凑、更实用。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
权利要求
1.一种带有超声探头组件的压铸模具，其特征在于，包括静模框，所述静模框上设有静衬模；和动模框，所述动模框上设有动衬模，所述动衬模与所述静衬模限定出内部腔体；和超声探头组件，所述超声探头组件设在所述静模框或所述动模框上且与所述内部腔体相连以对进入所述内部腔体内的金属熔体进行超声处理。
2.根据权利要求1所述的带有超声探头组件的压铸模具，其特征在于，所述超声探头组件包括探头外壳；超声探头，所述超声探头设在所述探头外壳内；压缩空气供给装置，所述压缩空气供给装置用于对超声探头进行冷却；和电力装置，所述电力装置用于对超声探头提供电源。
3.根据权利要求2所述的带有超声探头组件的压铸模具，其特征在于，所述内部腔体包括直浇道、与所述直浇道相连的横浇道、与所述横浇道通过内浇口相连的型腔，所述超声探头邻近所述直浇道或所述横浇道或所述内浇口或所述型腔。
4.根据权利要求3所述的带有超声探头组件的压铸模具，其特征在于，所述超声探头邻近所述内浇口。
5.根据权利要求4所述的带有超声探头组件的压铸模具，其特征在于，所述型腔包括多个、所述内浇口包括多个、所述超声探头包括多个，所述多个型腔、多个内浇口以及多个超声探头一一对应。
全文摘要
本发明公开了一种带有超声探头组件的压铸模具，包括静模框，所述静模框上设有静衬模；和动模框，所述动模框上设有动衬模，所述动衬模与所述静衬模限定出内部腔体；和超声探头组件，所述超声探头组件设在所述静模框或所述动模框上且与所述内部腔体相连以对进入所述内部腔体内的金属熔体进行超声处理。根据本发明实施例的带有超声探头组件的压铸模具，将超声技术引入到合金压铸过程中，发挥超声波在合金凝固过程中除气、除渣及细化晶粒的效果，从而改善压铸件组织，提高其机械性能、热处理性能及焊接性能。
文档编号B22D17/22GK103056331SQ201310039920
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者熊守美, 王青亮, 曹永友 申请人:清华大学