一种可降低包模力的铝合金压铸模具的制作方法
【专利说明】一种可降低包模力的铝合金压铸模具
[0001]本申请是对申请号为201410005609.8的发明专利申请的分案申请，原申请的申请日:2014年01月03日，原申请的发明名称:一种铝合金压铸模具。
技术领域
[0002]本发明涉及模具技术领域，尤其是涉及一种可降低包模力的铝合金压铸模具。
【背景技术】
[0003]现有的铝合金压铸模具通常包括具有型腔的上模和具有凸模块的下模，工作时，上模和下模相互合在一起，型腔和凸模块之间的间隙即构成成型的腔体，液态的铝合金由浇注系统进入到腔体内冷却后即成为所要的压铸件，最后由设于下模的顶出机构将压铸件顶出，即完成一次成型过程。对于一些具有很多通孔的产品，通常是在下模的凸模块上设置相应的型芯，成型时型芯的上端面与上模的型腔面贴合，从而在工件上形成相应的通孔。由于型芯的直径一般较细，成型时高温高压的液态铝合金会对型芯形成较大的冲击，因此极易因受力弯曲甚至断裂，此时即需要更换型芯以维持正常的生产。由于现有技术中型芯通常是固定在凸模块上的型芯固定孔上的，并且为了避免型芯从凸模块上拔出，需要在型芯的根部设置限位凸缘，相应地，在凸模块的型芯固定孔底部设置沉孔。上述结构虽然具有加工方便、固定可靠的优点，但是在出现故障需要更换时，需要先拆除下模的固定底板和顶出机构，然后从下模的下模板中拆出凸模块，最后才能从凸模块上取出型芯加以更换，接着再将凸模块等重新装配回去。不仅工作量大，影响正常生产，而且在多次维修拆装后，会增大凸模块和下模板之间的配合间隙，使模具损坏，从而使成型后的产品出现“飞边”。例如，一种在中国专利文献上公开的“锁具面板压铸模”，公布号为CN102527990A，包括模框，模框上设有凹槽，模框的凹槽内设有栽板，栽板内设有安装型芯通孔，栽板外设有脱料板，脱料板内也设有与栽板对应的通孔，且脱料板与栽板的外形一致，且两内通孔形状也一致，型芯插入脱料板与栽板的内通孔内，且与通孔紧配。该发明的一个模框可以配若干个不同型号产品的模芯，模框不需要整体更换，从而有利于降低成本，但在更换型芯时同样存在工作量大、容易损坏模具的问题。
[0004]此外，铝合金压铸模具在工作时会产生大量的热量，为了使模具维持正常的生产，通常需要在模具的上模和下模上设置横向的冷却通道以及相应的恒温冷却装置以维持模具温度的恒定，恒温冷却装置的工作介质一般为冷却油，冷却油进入模具的上模和下模的冷却通道内以吸收热量，当模具刚开始工作温度较低时，恒温冷却装置则对冷却油加热，从而使上模和下模较快地升温到模具正常的工作温度，减少废品的产生。由于冷却通道通常是用钻头加工而成，因此冷却通道一般是线性的通道，且必须有进出两个口，因此对于嵌设在下模上的凸模块或者是较小的镶嵌件无法直接设置横向的冷却通道，一般是在凸模块或者镶嵌件的底面设置圆柱形的冷却井，并用轴向设置的隔片将冷却井一分为二，下模上则在对应冷却井的周围设置密封圈，在下模上设置两条冷却通道，一条冷却通道内的冷却液由一侧进入冷却井，在翻过隔片后进入冷却井的另一侧，然后通过另一条冷却通道流回恒温冷却装置。上述冷却结构存在如下问题，首先对于铝合金压铸模具上的一些尺寸较小的镶嵌件，由于很难在其内部加工出直径较大的冷却井，因此，与其相连的冷却通道直径也需相应地缩小，从而使冷却井中冷却液的流量变小，镶嵌件无法得到有效的冷却。在工作时由于镶嵌件外侧面被高温的液态铝合金所包围，因而其散热不畅，温度高，从而会延长冷却时间，进而影响到模具的成型效率。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明的一个目的在于解决现有的铝合金压铸模具所存在的更换型芯时工作量大、并且容易损坏模具的问题，提供一种可降低包模力的铝合金压铸模具，其方便更换型芯，不会损坏模具。
[0007]本发明的另一个目的是为了解决现有的铝合金压铸模具所存在的无法对尺寸较小的镶嵌件进行有效冷却的问题，提供一种可降低包模力的铝合金压铸模具，其可有效地冷却小尺寸的镶嵌件，从而显著地提高模具的生产效率和产品质量。
[0008]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种可降低包模力的铝合金压铸模具，包括上模、下模、设置在上、下模之间的导向定位结构、以及设置在上、下模上与恒温冷却装置相连接的冷却通道，所述下模包括固定凸模块的下模板、以及位于下模最底部的固定底板，所述凸模块上设有贯穿至固定底板底面的型芯固定孔，型芯固定孔在固定底板底面的开口端设有带螺纹的沉孔，型芯固定孔内设有成型用的型芯，在型芯的根部设有位于沉孔内的限位凸环，沉孔内螺纹连接有抵接限位凸环底面的堵头，所述型芯包括用于成型一端的调节段和靠近限位凸环一端的固定段，固定段的上端面设有调节孔，固定段的侧面设有螺旋状且贯通调节孔的调节槽，调节段的下端插接在调节孔内，调节段的侧面设有径向地伸入调节槽内的第一限位销钉。
[0009]本发明的型芯是固定在下模最底部的固定底板上的，这样，安装时可直接从固定底板底面的型芯固定孔插入，然后用堵头封堵即可。而需要维修更换时，则可方便地从固定底板的型芯固定孔中拔出，从而避免将整个下模拆卸，大大地提高了安装和维修的效率。型芯的端部在成型时被工件所包裹，因此具有较大的包模力，特别是对于发动机支架压铸模这样具有多个型芯的压铸模具，其总体的包模力较大，因此在顶出时需要较大的顶出力，一方面会增加压铸机的顶出负载，同时在模具上需要设置更多的顶杆，而工件也容易在顶出时产生变形等瑕疵。本发明的型芯采用分段式结构，并且调节段和固定段之间可相对轴向移动，而且调节槽呈螺旋状，这样，在顶出机构开始动作时，被包裹在工件上的型芯调节段会随着工件一起被顶出，因而此时的顶出机构只需克服凸模块的包模力，也就是说，将总的包模力分解成两部分，因而相同的产品结构所需的顶出力大大降低，可极大地降低压铸机的顶出负载，工件则因较小的顶出力而不会产生变形等瑕疵。与此同时，第一限位销钉沿着螺旋状的调节槽移动，使型芯的调节段在调节孔内转动，进而使调节段的成型端部与工件之间产生松动，当顶出机构动作一定行程后，第一限位销钉被调节槽卡住限位，此时的型芯调节段不再随工件移动，从而使型芯与工件相分离。由于型芯调节段在转动时是位于工件的成型孔内的，因此其不会发生弯曲，而当型芯调节段不再随工件移动并与工件相分离时，由于此时的包模力极小，因此工件可轻松地与型芯相分离，从而可有效地避免型芯在顶出过程中出现弯曲现象。当上、下模合模时，上模的型腔面即可推动调节段回缩复位。特别是，分段式结构的型芯在成型的头部发生断裂需要维修更换时，只需更换调节段，因而降低维修和生产成本。
作为优选，所述限位凸环包括套设在型芯根部的限位垫片、以及叠压在限位垫片外表面并与型芯螺纹连接的限位螺母，型芯的根部端面设有贯通圆周面的防转卡槽，限位垫片的内孔设有与防转卡槽适配的限位条。
[0010]在现有技术中，型芯根部的限位凸环一般都是通过将型芯根部镦粗的方式一体制成的，以节省材料并简化加工工艺。但是镦粗加工属于塑性加工工艺，一方面需要专用的冷镦机，另一方面由镦粗而来的限位凸环抗拉强度低，与型芯之间容易发生断裂。特别是，加工好的型芯长度难以改变，为减少型芯备件的型号规格以便于生产，一般是按较长的型芯长度规格准备备件，使用时再按实际长度切割型芯的端部，从而造成材料的浪费。本发明的型芯与限位凸环则采用组合式结构，限位凸环是通过组装方式完成的，限位垫片的限位条卡在防转卡槽内，一方面起到轴向限位作用，另一方面可避免转动，限位螺母则紧贴限位垫片以构成完整的限位凸环，同时避免限位螺母的松动。特别是，备件可按直径制成线材，并准备相应的限位垫片和限位螺母，需要使用时，按实际长度切割一段线材，并在其一端切割防转卡槽，然后安装限位垫片和限位螺母即可形成型芯，以有效地减少材料的浪费。
[0011 ] 作为优选，所述调节槽的螺旋角为60度至75度，确保型芯调节段在顶出的开始阶段与工件的成型孔之间产生松动的同时，避免第一限位销钉与调节槽之间出现卡死现象，有利于调节段的复位。
[0012]作为优选，所述型芯固定孔包括上部靠近凸模块的成型表面的配合段、以及下部的扩孔段，配合段的直径与型芯调节段的直径相适配，扩孔段的直径大于型芯固定段的直径，调节段上外露于调节孔的侧面设有径向的第二限位销钉，该第二限位销钉位于型芯固定