顶料环及其应用的铸造模具的制作方法

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顶料环及其应用的铸造模具的制作方法

本发明涉及一种用于铸造模具上的构件,特别涉及一种顶料环及其应用的铸造模具。



背景技术:

近年来随着工业的迅速发展,对金属铸造制品的需求量日渐增加。为了降低制造成本,目前一般采用低压铸造工艺。低压铸造工艺是向密封的保温炉中通入干燥的压缩空气,通过压缩空气压迫所述保温炉内的金属熔液通过升液管流入模具的铸造型腔内并充满所述铸造型腔。在此过程中,如果不及时把集聚在所述铸造型腔内的空气排出会造成铸件裹气等不良现象。现有的排气系统以排气塞为主,例如申请日为2016年05月18日,申请号为201620455389.3的中国实用新型专利所公开的一种铸造砂芯时使用的排气塞,所述排气塞设置在砂芯成型模具的排气孔内,所述排气塞主体的一端为敞口,另一端开设多个排气槽,所述排气槽与所述敞口连通,所述敞口与所述模具的排气孔连通,在开设所述排气槽一端的排气塞主体上设有锥台,所述锥台的轴向与砂芯成型模具的开模方向一致。这样,借助所述排气塞能够排出集聚在所述型腔内的气体。但是所述排气塞的排气槽非常容易被堵塞,所以需要定期清理所述排气塞内的金属残渣,否则就会影响排气效果,导致金属铸件的质量不合格。而在清理所述排气塞前,需要先把模具停下来,并拆卸所述排气塞,完成清理工作后再重新把所述排气塞安装到模具上,清理操作非常繁琐,而且严重地影响到生产效率。



技术实现要素:

鉴于此,我们有必要对铸造模具的排气结构作改进,使排气结构不仅能够排出铸造型腔内的气体,还便于清理。鉴于此,我们提出一种顶料环,其特征在于,具有内、外分置的外环侧面和内环侧面,能够与活动模块结合的结合环面,以及用于围成铸造型腔的型腔下环面;其中,所述结合环面和所述型腔下环面位于所述外环侧面和内环侧面之间,所述结合环面位于所述外环侧面和所述型腔下环面之间;在所述结合环面上设置有径向延伸的排气凹槽,所述排气凹槽贯穿所述型腔下环面和所述外环侧面。

其中,所述顶料环属于一种应用于模具上的脱料装置,当完成铸件的铸造并转换为开模状态后,所述顶料环向下移动顶推所述铸件使其脱离模具。另外,所述顶料环呈环形,所以具有内、外分置的外环侧面和内环侧面,在所述内环侧面内圈定了所述顶料环的内环中央空间,通过所述内环中央空间,所述顶料环可以穿套在下面将要论述到的上模块上。在所述外环侧面和内环侧面之间设置有结合环面和型腔下环面。

其中,所述结合环面是一个设置在所述顶料环上并能够与所述活动模块结合一起的环形壁面,相应地,在所述活动模块上也设置有与所述结合环面结合的模块结合面。从宏观上观察,所述结合环面具有与所述模块结合面吻合的外观轮廓。至于所述活动模块,实质上是用于围成铸件型腔的,并能够在上下或者内外方向上移动的模块,例如侧模块和下模块。

其中,所述型腔下环面是一个设置在所述顶料环上并用于围成铸件型腔的环形壁面,也是所述顶料环上能够与所述铸件直接接触的壁面。借助所述型腔下环面能够均匀地给予所述铸件向下的顶推力,使所述铸件顺利地脱离模具,而在顶推所述铸件的过程中也不会损坏所述铸件的表面。

其中,在所述结合环面上设置有径向延伸的排气凹槽,所述排气凹槽贯穿所述型腔下环面和所述外环侧面,上述特征首先定义了所述排气凹槽的布局位置,所述排气凹槽是设置在所述结合环面上的。当所述顶料环和所述活动模块结合一起后,所述结合环面与所述活动模块的模块结合面贴合一起,所述排气凹槽的槽敞口被所述模块结合面所封闭,在所述顶料环和所述侧模块之间形成呈管状的导气通道。而当所述顶料环和所述活动模块分离后,所述排气凹槽的槽敞口被打开,所述排气凹槽的整条槽腔都处于外露状态。其次,还定义了所述排气凹槽的结构特征,所述排气凹槽的槽敞口是径向延伸的,而所述排气凹槽的内端槽口和外端槽口分别延伸到所述型腔下环面和所述外环侧面上。这样,把所述顶料环安装到模具上并当模具处于在合模状态时,所述排气凹槽连通所述铸造型腔和外部空间,从而能够把集聚在所述铸造型腔内的气体排放到外部空间。需要说明的是,所述径向是指大致与所述顶料环的圆半径方向一致的方向。

为了进一步优化排气效果,在所述结合环面上可以设置两条以上所述排气凹槽,进一步的技术方案可以是,在所述结合环面上设置有多个周向间隔布置的所述排气凹槽。

由于所述排气凹槽是连通所述铸造型腔的,为了能够避免或减少所述铸造型腔内的金属熔液进入到所述排气凹槽内而堵塞所述排气凹槽的,我们有必要对所述排气凹槽的结构作进一步的改进,进一步的技术方案还可以是,所述排气凹槽的槽深为0.1~0.3mm。这样,金属熔液受到其流动性的限制不能进入到所述排气凹槽内,防止或减少金属熔液进入到所述排气凹槽内,并冷却残留在所述排气凹槽内影响气流的流通。

进一步的技术方案还可以是,所述结合环面呈倾斜状布置。这样倾斜布置的所述结合环面能够优化与所述活动模块的结合紧密度,防止或减少铸件飞边现象的产生。

进一步的技术方案还可以是,所述内环侧面包括内环上段侧面和内环下段侧面,所述内环上段侧面的直径大于所述内环下段侧面的直径。这样,所述内环侧面实际上成为一级台阶面。在安装状态下,可以在所述内环上段侧面与上模块之间形成上避让间隙,所述上避让间隙能够减少所述内环侧面与所述上模块之间的结合面幅,减少所述内环侧面的加工量和降低所述内环侧面的加工精度要求。

根据上述技术方案,与现有技术相比,本发明的有益技术效果在于:由于所述排气凹槽是设置在所述顶料环的结合环面上,当处于开模状态时,所述排气凹槽的整条槽腔都处于外露状态。这样,即使在不拆卸所述顶料环、活动模块的情况下也能够便捷地对所述排气凹槽进行清理,大大地简化了清理操作,还提高了清理效率。

本发明还提出所述顶料环的铸造模具,包括上模块、围绕所述上模块设置的侧模块、以及设置在所述上模块和侧模块之间的所述顶料环,所述顶料环穿套在所述上模块的上端部;所述上模块、侧模块和顶料环的型腔下环面之间形成有用于铸造工件的铸造型腔,所述顶料环的排气凹槽连通所述铸造型腔和外部空间。

进一步的技术方案还可以是,所述顶料环的内环上段侧面与所述上模块之间形成有上避让间隙;所述顶料环的内环下段侧面与所述上模块之间形成有下避让间隙,所述上避让间隙的横向宽度大于所述下避让间隙。这样,所述下避让间隙为所述上模块提供热膨胀避让空间。

进一步的技术方案还可以是,所述上避让间隙的横向宽度为0.2~2mm,所述下避让间隙的横向宽度为0.06~0.19mm。

由于本发明具有上述特点和优点,为此可以应用到顶料环及其应用的铸造模具。

附图说明

图1 是安装有顶料环的铸造模具的平面结构示意图;

图2 是应用本发明技术方案的顶料环的主视方向的结构示意图;

图3 是图2中A-A方向的剖面结构示意图;

图4 是图1中的C部放大图;

图5 是图3中B-B方向的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对应用本发明技术方案的顶料环及其应用的铸造模具的结构作进一步的说明。

如图1所示是应用有顶料环1的铸造模具,包括上模块2、围绕所述上模块2设置的侧模块3、以及设置在所述上模块2和侧模块3之间的所述顶料环1,所述顶料环1穿套在所述上模块2的上端部;所述上模块2、侧模块3和顶料环1的型腔下环面14之间形成有用于铸造工件5的铸造型腔4。其中,所述侧模块3是能够在上下或内外方向上移动的活动模块。在开模状态下,所述侧模块3移动离开所述顶料环1和上模块2为所述铸造型腔4内的铸件5脱离所述上模块2提供足够的避让空间。然后,所述顶料环1向下移动顶推所述铸件5使其脱离所述上模块2。所述顶料环1属于一种应用于模具上的脱料装置,下面结合附图2、图3、图4和图5对所述顶料环1结构做详细的说明。

所述顶料环1具有内、外分置的外环侧面12和内环侧面11。在所述内环侧面11内圈定了所述顶料环1的内环中央空间10。所述顶料环1通过所述内环中央空间10穿套在所述上模块2上。所述内环侧面11包括内环上段侧面111和内环下段侧面112,所述内环上段侧面111的直径大于所述内环下段侧面112的直径。这样,所述内环侧面11实际上成为一级台阶面。在安装状态下,在所述内环上段侧面111与上模块2之间形成上避让间隙,所述顶料环1的内环下段侧面112与所述上模块2之间形成有下避让间隙。所述上避让间隙的横向宽度W1大于所述下避让间隙W2。在本实施例中,所述上避让间隙的横向宽度为0.2、0.4、1.0、1.7或2mm,所述下避让间隙的横向宽度为0.06、0.1、0.15或0.19mm。这样,所述上避让间隙能够减少所述内环侧面11与所述上模块2之间的结合面幅,减少所述内环侧面11的加工面积,降低所述内环侧面11的加工精度要求。而所述下避让间隙则为所述上模块2提供热膨胀避让空间。

在所述外环侧面12和内环侧面11之间还设置有能够与所述侧模块3结合的结合环面13、以及用于围成铸造型腔4的型腔下环面14,所述结合环面13位于所述外环侧面12和所述型腔下环面14之间。所述型腔下环面14是一个设置在所述顶料环1上并用于围成铸件5型腔的环形壁面,也是所述顶料环1上能够与所述铸件5直接接触的壁面。借助所述型腔下环面14能够均匀地给予所述铸件5向下的顶推力,使所述铸件5顺利地脱离模具,而且在顶推所述铸件5的过程中也不会损坏所述铸件5的表面。

所述结合环面13是一个设置在所述顶料环1上并能够与所述侧模块3结合一起的环形壁面,相应地,在所述侧模块3上也设置有与所述结合环面13结合的模块结合面30,从宏观上观察,所述结合环面13具有与所述模块结合面30吻合的外观轮廓。进一步的,所述结合环面13呈倾斜状布置。这样倾斜布置的所述结合环面13能够优化与所述侧模块3的结合紧密度,防止或减少铸件5飞边现象的产生。

如图2、图4和图5所示,在所述结合环面13上设置有径向延伸的排气凹槽130。所述排气凹槽130贯穿所述型腔下环面14和所述外环侧面12。上述特征首先定义了所述排气凹槽130的布局位置,所述排气凹槽130是设置在所述结合环面13上的。当所述顶料环1和所述侧模块3结合一起后,所述结合环面13与所述侧模块3的模块结合面30贴合一起,所述排气凹槽130的槽敞口133被所述模块结合面30所封闭,在所述顶料环1和所述侧模块3之间形成呈管状的导气通道。而当所述顶料环1和所述侧模块3分离后,所述排气凹槽130的槽敞口133被打开,所述排气凹槽130的整条槽腔都处于外露状态。其次,还定义了所述排气凹槽130的结构特征,所述排气凹槽130的槽敞口133是径向延伸的,而所述排气凹槽130的内端槽口132和外端槽口131分别延伸到所述型腔下环面14和所述外环侧面12上。这样,把所述顶料环1安装到所述上模块2上并当模具处于在合模状态时,所述排气凹槽130连通所述铸造型腔4和外部空间,从而能够把集聚在所述铸造型腔4内的气体排放到外部空间。需要说明的是,所述径向是指大致与所述顶料环1的圆半径方向一致的方向。为了进一步优化排气效果,在所述结合环面13上设置有多个周向间隔布置的所述排气凹槽130。

由于所述排气凹槽130是连通所述铸造型腔4的,为了能够避免或减少所述铸造型腔4内的金属熔液进入到所述排气凹槽130内而堵塞所述排气凹槽130的,我们有必要对所述排气凹槽130的结构作进一步的改进。如图5所示,所述排气凹槽130的槽深H1设定为0.1~0.3mm。所以在本实施例中,所述槽深H1可以为0.1、0.15、0.2、0.25或0.3mm。这样,金属熔液受到其流动性的限制不能进入到所述排气凹槽130内,防止或减少金属熔液进入到所述排气凹槽130内,并冷却残留在所述排气凹槽130影响气流的流通。

根据上述技术方案可以发现,由于所述排气凹槽130是设置在所述顶料环1的结合环面13上,当处于开模状态时,所述排气凹槽130的整条槽腔都处于外露状态。这样,即使在不拆卸所述顶料环1、侧模块2的情况下也能够便捷地对所述排气凹槽130进行清理,大大地简化了清理操作,还提高了清理效率。

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