一种铝合金固定式双缸制动钳低压模具的制作方法

1.本实用新型涉及制动钳铸造技术领域，特别是涉及一种铝合金固定式双缸制动钳低压模具。


背景技术：

2.制动钳是汽车制动系统的主要部件之一，在制动过程中承载集中应力和变载压力，直接关系到汽车的安全性能，而且随着汽车轻量化发展趋势，铸造铝合金在制动钳的应用越来越普遍。
3.现有技术中制动钳通常采用重力加冒口方法铸造，材料利用率较低，而且制造过程中易出现气孔、疏松、夹渣和裂纹等缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种铝合金固定式双缸制动钳低压模具，以解决上述现有技术存在的问题，提升产品性能和材料利用率，同时也要避免制造过程中出现气孔、疏松、夹渣和裂纹等缺陷。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种铝合金固定式双缸制动钳低压模具，包括：
6.铸造组件，所述铸造组件包括上模具和下模具，所述上模具具有上型腔，所述下模具具有下型腔，所述上模具和所述下模具对应设置，所述下模具底端贯穿开设有浇铸口；
7.支撑组件，所述支撑组件包括上板、中板和下板，所述下板固接于所述下模具底端，所述下板贯穿开设有流液孔，所述流液孔和所述浇铸口对应设置，所述中板位于所述下板顶部，所述上板位于所述中板顶部，所述上模具和所述中板之间固接有垫块，所述上板和所述上模具之间设有顶杆；
8.冷却组件，所述冷却组件包括若干进水接头和若干出水接头，所述上模具和所述下模具分别开设有冷却水通道，所述冷却水通道位于所述上型腔和所述下型腔外部，所述冷却水通道两端连通有所述进水接头和所述出水接头。
9.优选的，所述冷却水通道包括若干第一通道、若干第二通道和若干第三通道，若干所述第一通道和若干所述第二通道位于所述上型腔外部，若干所述第三通道位于所述下型腔外部。
10.优选的，若干所述第一通道之间并联设置，若干所述第二通道之间并联设置，若干所述第三通道之间并联设置，所述第一通道、所述第二通道和所述第三通道之间并联设置，所述第一通道、所述第二通道两端连通有所述进水接头和所述出水接头，所述第三通道两端连通有所述进水接头和所述出水接头。
11.优选的，所述浇铸口内安装有浇口套，所述流液孔内安装有浇口杯，所述浇口套和所述浇口杯连通。
12.优选的，所述下板上固接有若干导柱，所述中板贯穿开设有若干通孔，若干所述通
孔和若干所述导柱对应设置，所述导柱在所述通孔内，所述导柱与所述中板通过所述通孔滑动连接。
13.优选的，所述上板和所述下板之间固接有若干支撑杆，所述中板贯穿开设有若干支撑杆孔，所述支撑杆与所述支撑杆孔间隙配合。
14.优选的，所述上板底端固接有固定板，所述固定板底端与所述顶杆固接，所述上模具贯穿开设有若干顶杆孔，所述顶杆孔与所述上型腔连通，所述顶杆位于所述顶杆孔内。
15.本实用新型公开了以下技术效果：本装置上模具的上型腔和下模具的下型腔实现制动钳的铸造，下模具固接在下板上，铝合金溶液通过流液孔和浇铸口进入到下型腔下型腔和上型腔内，从下至上流入可以使上型腔和下型腔内的铝合金溶液填充更加充分，取消了冒口设计，提高了材料利用率；中板通过垫块带动上模具开模和合模，顶杆将铸件从上型腔内顶出，避免上模具将铸件带起，上模具内的冷却水通道先通入冷却水，然后下模具内的冷却水通道再通入冷却水，使远离浇铸口位置的铝合金溶液优先冷却，以及铝合金溶液从下至上进入下型腔和上型腔内，可以避免铸件内部出现气孔、疏松、夹渣和裂纹等缺陷。本装置取消冒口设计，提高了材料利用率，并且提升了铸件质量。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型铝合金固定式双缸制动钳低压模具结构示意图；
18.图2为本实用新型第二通道结构示意图；
19.图3为本实用新型第三通道结构示意图；
20.其中，1、上模具；2、下模具；3、上板；4、中板；5、下板；6、垫块；7、顶杆；8、进水接头；9、出水接头；10、第一通道；11、第二通道；12、第三通道；13、浇口套；14、浇口杯；15、导柱；16、支撑杆；17、固定板；18、上型腔；19、下型腔。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
22.为使本实用新型的上述目的、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实用新型作进一步详细的说明。
23.参照图1-3，本实用新型提供一种铝合金固定式双缸制动钳低压模具，包括：
24.铸造组件，铸造组件包括上模具1和下模具2，上模具1具有上型腔18，下模具2具有下型腔19，上模具1和下模具2对应设置，下模具2底端贯穿开设有浇铸口；铝合金溶液经浇铸口流入上型腔18和下型腔19内，通过上型腔18和下型腔19完成制动钳的铸造。
25.支撑组件，支撑组件包括上板3、中板4和下板5，下板5固接于下模具2底端，下板5
贯穿开设有流液孔，流液孔和浇铸口对应设置，中板4位于下板5顶部，上板3位于中板4顶部，上模具1和中板4之间固接有垫块6，上板3和上模具1之间设有顶杆7；铝合金溶液通过流液孔和浇铸口进入上型腔18和下型腔19内，中板4带动垫块6上下移动，从而带动上模具1与下模具2开模和闭模，在上模具1打开后，顶杆7将上型腔18内的铸件顶出，放置上模具1带出铸件。
26.冷却组件，冷却组件包括若干进水接头8和若干出水接头9，上模具1和下模具2分别开设有冷却水通道，冷却水通道位于上型腔18和下型腔19外部，冷却水通道两端连通有进水接头8和出水接头9；铝合金溶液压铸完成冷却时，冷却水从进水接头8进入到冷却水通道，对上模具1和下模具2进行降温，从而加快铸件的降温，冷却水从出水接头9流出。
27.进一步优化方案，冷却水通道包括若干第一通道10、若干第二通道11和若干第三通道12，若干第一通道10和若干第二通道11位于上型腔18外部，若干第三通道12位于下型腔19外部；第一通道10、第二通道11和第三通道12可以加快上模具1和下模具2的冷却速度。
28.进一步优化方案，若干第一通道10之间并联设置，若干第二通道11之间并联设置，若干第三通道12之间并联设置，第一通道10、第二通道11和第三通道12之间并联设置，第一通道10、第二通道11和第三通道12两端分别连通有进水接头8和出水接头9；若干第一通道10之间和若干第二通道11之间并联设置可以使进入第一通道10和第二通道11内的冷却水最大程度的对上模具1进行快速冷却，保证模具快速降温，同理若干第三通道12之间并联设置是对最大程度对下模具2进行快速冷却。
29.进一步优化方案，浇铸口内安装有浇口套13，流液孔内安装有浇口杯14，浇口套13和浇口杯14连通；浇口套13和浇口杯14可以避免铝合金溶液与下模具2和下板5粘连，从而避免堵塞。
30.进一步优化方案，下板5上固接有若干导柱15，中板4贯穿开设有若干通孔，若干通孔和若干导柱15对应设置，导柱15在通孔内，导柱15与中板4通过通孔滑动连接；中板4沿导柱15滑动，可以使上模具1和下模具2实现精准合模具，避免上型腔18和下型腔19之间错位。
31.进一步优化方案，上板3和下板5之间固接有若干支撑杆16，中板4贯穿开设有若干支撑杆孔，支撑杆16与支撑杆孔间隙配合。
32.进一步优化方案，上板3底端固接有固定板17，固定板17底端与顶杆7固接，上模具1贯穿开设有若干顶杆孔，顶杆孔与上型腔18连通，顶杆7位于顶杆孔内；支撑杆16固定在固定板17上，便于上模具1抬起时将铸件顶出。
33.使用本装置铸造固定式双缸制动钳的方法：
34.本装置在实际使用时，先将下模具2固定在下板5上，上模具1固定在垫块6上，本实施例中在下板5底部安装有溶液储存室，溶液储存室内倒入金属溶液，通常制动钳的材料为碳素钢，含碳量小于1.35％，含有少量的硅、锰、磷、硫杂质，使用碳素钢重量较大，不利于减轻整车重量。而本实施例中采用铝合金材料，铝合金材料配比如下，其组分按重力百分比计算，其中si含量在6.5％-7.0％之间，mg含量0.4％-0.6％之间，ti含量在0.1％-0.2％之间，re含量在0-0.5％之间,其余成分为al，铝合金原料首次配比完成后，需要进行测试，并根据测试结果对铝合金原料进行化学成分调整，加入细化剂alti5b1、精炼剂，以及通入氮气精炼除气，除气时间优选在12-15min内，可以减少原料在铸造成型后铸件内的气孔或夹渣问题，采用铝合金材料不仅重量轻，而且加入的si、mg、ti、re使材料性能得到提升。
35.本实施例中浇口杯14通过升液管与溶液储存室连通，同时升液管伸入溶液内部，溶液储存室连通有排气管，排气管连通有加压系统，加压系统在开启后会向溶液储存室排入惰性气体，此时溶液储存室只有升液管与外界连通，其它位置均为密封状态。
36.通过其它设备使中板4抬起，中板4带动垫块6抬起，从而带动上模具1打开，对上型腔18和下型腔19表面采用火焰预热，预热温度为300-400℃，预热可以防止铝合金溶液在上型腔18和下型腔19过早的降温，从而降低了溶液的流动性，在上型腔18和下型腔19表面均匀喷涂保温涂料及脱模剂，保温涂料使铝合金溶液在流动时不会过早降温，脱模剂有利于铸件脱离上型腔18和下型腔19，铝液浇铸温度为685
±
5℃，再通过其它设备带动中板4向下移动，从而带动上模具1向下移动，将上模具1和下模具2合模烫模提温。
37.准备工作完成后开始铸造，开启加压系统，溶液储存室内的压力上升，压力为180
±
10mbar，加压时间10
±
2s，此时铝合金溶液到达浇口套13底端；然后加压系统调整为230
±
10mbar，加压时间10
±
2s，铝合金溶液由浇口套13逐渐进入上型腔18和下型腔19；然后调整加压系统压力改为500
±
10mbar，加压时间10
±
2s，可以保证铝合金溶液在上型腔18和下型腔19内完全填充到位；当铝合金溶液在上型腔18和下型腔19内充满后，保持压力500
±
10mbar，保压时间140
±
20s，避免铝合金溶液在上型腔18和下型腔19内出现气孔或疏松问题；保压完成后进入冷却泄压阶段，冷却时间50
±
10s；通过进水接头8在第一通道10、第二通道11和第三通道12内依次充入冷却水对上模具1和下模具2进行降温，冷却水经出水接头9排出；冷却水加快上模具1和下模具2的冷却速度，在实际使用时，先对第一通道10内充入冷却水，再向第二通道11内充入冷却水，最后向第三通道12内充入冷却水，使上模具1从远离浇口套13的位置优先冷却，避免中间部位的铝合金溶液提前冷却，造成铸件内部出现裂纹缺陷。
38.冷却完成后取出铸件，通过其它设备抬起中板4，从而带动上模具1抬起，在上模具1抬起时，顶杆7在固定板17的作用下保持不动，将铸件顶出上型腔18，使铸件更容易脱模，再将铸件从下型腔19内取出。
39.本装置采用低压铸造生产铝合金固定式双缸制动钳，将铝合金溶液压入下型腔19和上型腔18内，不仅可以提高制动钳的综合性能和内在质量，而且通过不使用冒口，提高材料利用率，降低生产成本；采用压入铝合金溶液的方法，可以使铝合金溶液更易充满下型腔19和上型腔18中的细小部位，从而促进制动钳轻量化发展。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型，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实用新型的限制。
41.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。