一种用于卧式送液立式压射的铸造模具的制作方法

本实用新型属于铸造模具技术领域，具体涉及一种用于卧式送液立式压射的铸造模具。

背景技术：

随着控制地球变暖、减少排放、节约能源等课题的深入开展，汽车、摩托车轻量化需求日益增长，高强度、韧性优越的少无气孔零件的压铸技术研究迅速发展，以日本宇部兴产机械株式会社为代表的立式锁模可倾式对接压射机构的立式锁模挤压铸造机与卧式锁模可倾式对接压射机构的卧式锁模挤压铸造机，引领了挤压铸造行业的潮流。现有的倾斜对接压射机构存在熔杯倾斜注液、复位、提升、契紧、压射时间较长，容易在熔杯的内壁形成环状冷凝层，影响挤压铸件的机械性能等不足之处。因此，有必要考虑如何在较短的时间内把金属液送至竖向压射熔杯。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于卧式送液立式压射的铸造模具，它能够在较短的时间内把金属液送至竖向压射熔杯。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于卧式送液立式压射的铸造模具，包括定模和动模，所述定模与动模闭合后的二者之间形成压铸型腔和储液型腔，所述储液型腔的顶部与压铸型腔底部的内浇口相连通，所述定模横向设置有与储液型腔侧部相连通的直浇道，所述定模和动模之间设置有竖向压射熔杯，所述竖向压射熔杯固定在定模和动模中的任一者上，所述竖向压射熔杯的上端开口与储液型腔的底部相连通，所述储液型腔和竖向压射熔杯的内腔组成挤压腔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述定模上固定安装有第一半圆形凹槽块，所述动模上固定安装有与第一半圆形凹槽块相配合的第二半圆形凹槽块，所述第一半圆形凹槽块与第二半圆形凹槽块闭合后的二者之间形成作为所述储液型腔的圆柱形腔，所述圆柱形腔的内径与竖向压射熔杯的内径相等且其中心线与竖向压射熔杯的中心线重合，所述第一半圆形凹槽块上开设有与圆柱形腔相贯通的圆形通孔，所述圆形通孔与直浇道相连通且二者的内径相等、中心线重合。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述直浇道包括浇口套，所述浇口套横向穿设于定模上，所述浇口套的前端开口与储液型腔的侧部相连通。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述直浇道还包括横向压射熔杯，所述横向压射熔杯的前端开口与浇口套的后端开口相连通。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述储液型腔的侧壁设置有与直浇道前端开口相对的避让圆槽，所述避让圆槽的内径不小于直浇道的内径。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述竖向压射熔杯固定穿设于横梁板上，所述横梁板固定安装在定模和动模中的任一者上。

作为本实用新型的另一种优选技术方案，所述定模固定安装在定模座板上，所述动模固定安装在动模座板上，所述竖向压射熔杯固定穿设于横梁板上，所述横梁板固定安装在定模座板和动模座板中的任一者上。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述横梁板的两边分别设置有支撑块，所述支撑块的底部设置有用于配合哥林柱顶面的弧形槽。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述竖向压射熔杯的上部外周设置有定位凸环，所述定模上设置有与定位凸环一侧镶嵌配合的第一定位槽，所述动模上设置有用于镶嵌定位凸环另一侧的第二定位槽。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述竖向压射熔杯的中心线与铸造模具的分型面相重合。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：通过横向设置的直浇道往竖向压射熔杯输送金属液（如铝合金液、铜合金液），节省了现有可倾式对接压射机构的熔杯倾斜、复位、提升、契紧四个节拍所需要的时间，金属液输送速度更快，使金属液温度下降较少，减少了冷凝层的产生，效果更好；有利于通过立式压射装置将金属液按照预定的速度压射进铸造模具的压铸型腔中，最后增压，实现了金属液压铸过程的挤压功能，使挤压铸件达到少无气孔，提高了机械性能，从而使挤压铸件可以进行固溶处理加完全人工时效（即T6处理），具备了可焊接性，提高了挤压铸件的强度、延伸率，保证了挤压铸件的高品质。

附图说明

图1为本实用新型实施例一在合模时的剖视示意图。

图2为本实用新型实施例一在开模时的剖视示意图。

图3为本实用新型实施例一的右视示意图。

图4为本实用新型实施例二在合模时的剖视示意图。

图5为本实用新型实施例二在开模时的剖视示意图。

图中标记：1、金属液；310、横向压射熔杯；320、横向压射冲头；330、横向压射杆；410、竖向压射熔杯；411、定位凸环；420、竖向压射冲头；480、横梁板；481、支撑块；482、弧形槽；500、铸造模具；501、压铸型腔；502、储液型腔；510、定模座板；511、第一插槽；520、动模座板；521、第二插槽；530、定模；531、定模框；532、定模芯；533、直浇道/浇口套；534、第一定位槽；535、第一半圆形凹槽块；540、动模；541、动模框；542、动模芯；543、动模脚；544、第二定位槽；545、避让圆槽；546、第二半圆形凹槽块。

具体实施方式

为了让本实用新型的上述特征和优点更明显易懂，下面特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

实施例一：如图1~3所示，一种用于卧式送液立式压射的铸造模具500，包括定模530和动模540，所述定模530与动模540闭合后的二者之间形成压铸型腔501和储液型腔502，所述储液型腔502的顶部与压铸型腔501底部的内浇口相连通，所述定模530横向设置有与储液型腔502侧部相连通的直浇道533，所述定模530和动模540之间设置有竖向压射熔杯410，所述竖向压射熔杯410固定在定模530上，所述竖向压射熔杯410的上端开口与储液型腔502的底部相连通，所述储液型腔502和竖向压射熔杯410的内腔组成挤压腔。其中，所述竖向压射熔杯410的中心线优选但不局限于与铸造模具500的分型面相重合。

在实施例一中，所述挤压腔的主要作用是：将包含压铸件及其浇排系统的全部金属液存储在挤压腔内，挤压腔的容积Vrl=Vjp，Vjp即为包含浇排系统的投影面积在内的容积（也就是全部金属液的体积）；Vrl=Vq+Vrb，Vq即为储液型腔502内的容液体积，Vrb即为竖向压射熔杯410内的容液体积，Vrb是存储金属液的主体部分，长度取决于Vq与Vrb的比例。当然，在另一种实施方式中，也可以将全部金属液存储于竖向压射熔杯410内。

在实施例一中，所述储液型腔502呈圆柱形，其内径与竖向压射熔杯410的孔径一致，即储液型腔502的公称尺寸与竖向压射熔杯410的内孔直径一致；压射时，挤压铸造机的立式压射装置的竖向压射冲头420的外壁与储液型腔502的内壁滑动密封配合，配合间隙控制在0.10～0.15mm之间，通过润滑油密封。

在实施例一中，所述定模530上可以固定安装有第一半圆形凹槽块535，所述动模540上可以固定安装有与第一半圆形凹槽块535相配合的第二半圆形凹槽块546，所述第一半圆形凹槽块535与第二半圆形凹槽块546闭合后的二者之间形成作为所述储液型腔502的圆柱形腔，所述圆柱形腔的内径与竖向压射熔杯410的内径相等且其中心线与竖向压射熔杯410的中心线重合，所述第一半圆形凹槽块535上开设有与圆柱形腔相贯通的圆形通孔，所述圆形通孔与直浇道533相连通且二者的内径相等、中心线重合。

在实施例一中，所述定模530固定安装在定模座板510上，所述定模座板510用于安装在挤压铸造机的固定座板（也称头板）上，所述动模540固定安装在动模座板520上，所述动模座板520用于安装在挤压铸造机的移动座板（也称中板）上，所述竖向压射熔杯410固定穿设于横梁板480上，所述横梁板480固定安装在定模座板510上，使竖向压射熔杯410间接地固定在定模530上，具体可以是所述横梁板480的一端与定模座板510固定连接，所述横梁板480的另一端与动模座板520可分离地连接。当然，在另一种实施方式中，所述竖向压射熔杯410也可以固定在动模540上，例如将横梁板480固定安装在动模座板520上，使竖向压射熔杯410间接地固定在动模540上。

在实施例一中，所述定模座板510上可以设置有与横梁板480一端部相配合的第一插槽511，所述横梁板480一端部（如通过螺栓锁紧）固定于第一插槽511内，所述动模座板520上可以设置有与横梁板480另一端部相配合的第二插槽521。为了紧密配合，所述横梁板480另一端部与第二插槽521的配合面平滑过渡；为了便于插接和分离，所述第二插槽521的侧面为斜面，所述第二插槽521的宽度可以由槽底向槽口逐渐增大，即呈八字形或喇叭状。工作时，所述横梁板480的两端能够分别契紧定模座板510上的第一插槽511和动模座板520上的第二插槽521，以承受立式压射装置的压射反推力。

在实施例一中，所述横梁板480的两边分别设置有支撑块481，所述支撑块481的底部设置有用于配合哥林柱顶面的弧形槽482，当铸造模具500安装在挤压铸造机上时，两个支撑块481的弧形槽482分别与挤压铸造机下部两根哥林柱的顶面相配合。其中，所述支撑块481可以通过螺接、焊接等方式固定在横梁板480上，也可以与横梁板480一体制作而成。

在实施例一中，所述竖向压射熔杯的上部外周设置有定位凸环411，所述定模530上设置有与定位凸环411一侧镶嵌配合的第一定位槽534，所述动模540上设置有用于镶嵌定位凸环411另一侧的第二定位槽544，合模时通过定位凸环411与第一定位槽534、第二定位槽544的镶嵌配合，使竖向压射熔杯410可靠地定位在定模530和动模540之间。

在实施例一中，所述定模530可以包括定模框531和定模芯532，所述定模芯532可以通过螺栓固定安装在定模框531上，所述定模框531可以通过螺栓固定安装在定模座板510上，所述动模540包括动模框541、动模芯542和动模脚543，所述动模芯542以通过螺栓固定安装在动模框541上，所述动模框541可以通过螺栓固定安装在动模脚543上，所述动模脚543可以通过螺栓固定安装在动模座板520上，所述压铸型腔501位于动模芯542和定模芯532之间，所述储液型腔502位于动模框541和定模框531之间，所述储液型腔502位于压铸型腔501的正下方。

在实施例一中，所述直浇道533包括浇口套533，所述浇口套533横向穿设于定模530上，具体可以是嵌设于定模框531和定模座板510内，所述浇口套533的前端开口与储液型腔502的侧部相连通。当然，在另一种实施方式中，所述直浇道533还可以包括横向压射熔杯310，所述横向压射熔杯310的前端开口与浇口套533的后端开口相连通，二者的内径相等且中心线重合；所述横向压射熔杯310可以与浇口套533分开制作，也可以制作成一体。

实施例二：如图4~5所示，一种用于卧式送液立式压射的铸造模具500，其与实施例一的区别在于：（1）所述竖向压射熔杯410固定穿设于横梁板480上，所述横梁板480固定安装在定模530上，具体可以是所述横梁板480的一端部与定模530固定连接，所述横梁板480的另一端部与动模540可分离地连接，例如通过螺栓将横梁板480的一端部锁紧固定在定模530上，通过动模540上的插槽与横梁板480的另一端部活动插接。当然，在另一种实施方式中，所述横梁板480也可以固定安装在动模540或动模座板520上。（2）所述储液型腔502的侧壁设置有与直浇道533前端开口相对的避让圆槽545，所述避让圆槽545的内径不小于直浇道533的内径，以防止挤压铸造机的卧式送液装置的横向压射冲头320越程破坏储液型腔502的内壁。

在实施例二中，所述横梁板480的一端部可以通过螺栓与定模530的定模框531固定连接，所述定模框531上可以开设有与横梁板480一端部相配合的第一插槽511，另一端部与动模540的动模脚543可分离地连接，所述动模脚543上可以开设有与横梁板480另一端部相配合的第二插槽521。

请参阅图1~5，一种用于卧式送液立式压射的铸造模具500的制作方法，包括以下步骤：

（1）提供一定模530和一动模540，使定模530与动模540闭合后在二者之间形成压铸型腔501和储液型腔502，且储液型腔502的顶部与压铸型腔501底部的内浇口相连通；

（2）提供一直浇道533，使直浇道533横向设置于定模530上，且直浇道533的前端开口与储液型腔502侧部相连通；

（3）提供一竖向压射熔杯410，使竖向压射熔杯410设置于定模530和动模540之间，竖向压射熔杯410固定在定模530上，竖向压射熔杯410的中心线与铸造模具500的分型面相重合，竖向压射熔杯410的上端开口与储液型腔502的底部相连通，储液型腔502和竖向压射熔杯410的内腔组成挤压腔。

挤压铸造时，先由横向压射冲头320将注入到横向压射熔杯310内的金属液1推出，金属液1经过浇口套533后流到竖向压射熔杯410内，再由竖向压射冲头420将竖向压射熔杯410内的金属液1压射到压铸型腔501中，具体包括如下步骤：

(a) 准备：对铸造模具500的型腔表面先喷涂脱模剂、后吹干，对两个压射熔杯及对应的压射冲头输送润滑剂；

(b) 合模：将铸造模具500合模和锁模；

(c) 送液：先将预定量的金属液1注入横向压射熔杯310的浇料口，再由横向压射冲头320将横向压射熔杯310内的金属液1推送到竖向压射熔杯410中；

(d) 挤压：先由竖向压射冲头420将竖向压射熔杯410内的金属液1向上压射到铸造模具500的压铸型腔501中，在压铸型腔501被充满后的瞬间进行增压动作，使金属液1在高压下挤压成型，并继续保压直至其完全凝固；

(e) 开模：将铸造模具500开模，横向压射冲头320和竖向压射冲头420复位，顶出挤压铸件。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做任何简单的修改、均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。