专利名称：镁合金齿轮箱压铸模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属铸造，尤其是涉及一种镁合金齿轮箱的压铸模具。
背景技术：
镁合金具有密度小，比强度和比钢度高，良好的减震性和导热性，电磁屏蔽性好、可回收利用等性能的特点，已获得了越来越多的应用，被誉为21世纪最富有开发和应用价值的“绿色”工程材料。
作为结构使用的镁合金零件一般采用压铸方法成形，与铝合金压铸相比，镁合金压铸时凝固时间短，在制造诸如齿轮箱之类内部结构比较复杂的零件时，压铸件的成形难度大，因此对镁合金压铸模具设计制造和压铸工艺流程方面要求相当严格。由于要求成型时间短，填充速度快，因此对压铸模浇注系统的设计要求就很高。目前，许多厂家在采用镁合金材料作压铸件时，多沿用制作铝合金压铸件的思路设计压铸模具，结果导致压铸模具的结构设计不尽合理，压铸出的产品存在冷隔、欠铸、缩松、缩孔、花斑、变形等铸造缺陷，造成了镁合金压铸件的成品率较低。
本发明为了克服现有技术中镁合金压铸模具结构设计不合理、压铸件成品率低、压铸缺陷多、生产成本较高等技术问题，提供一种具有设计合理，能减少压铸缺陷、提高压铸件的成形质量，产品成品率高、生产成本低等优点的镁合金齿轮箱压铸模具。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种镁合金齿轮箱压铸模具，包括抽芯滑块、定模型芯、动模型芯、相对应的动模和定模及设置在动、定模分型面上的铸件浇注系统，所述的浇注系统包括浇口、主浇道和分浇道，所述的分浇道与型腔连接处设有内浇口，其特征在于所述的主浇道呈“U”字型结构，主浇道的截面积从“U”字型开口端向浇口端逐渐增大，所述的分浇道为若干个，截面积各不相同，间隔连接在主浇道的底部，其厚度小于主浇道的厚度，分浇道的厚度从上向下逐渐减小，分浇道的长度从上向下逐渐增大；作为优选，所述的主浇道的横截面类似矩形，其内侧面为向外倾斜的斜面，主浇道的宽度从“U”字型开口端向浇口端逐渐增大；所述的分浇道的横截面类似直角三角形，其内侧边的下部向内侧平行或大致平行地与上部相错开，与上部成阶梯状；作为优选，所述的分浇道的厚度为10mm～1.6mm；作为优选，所述的内浇口设于分浇道的底部，内浇口的厚度为1.5～1.6mm，长度为10～40mm；作为优选，所述的分浇道的个数为16～20个；作为优选，在所述的动模和定模上铸件表面有文字一侧的中空环形结构处设有搭桥结构；作为优选，所述的抽芯滑块的个数为4块，采用3个方向抽芯，滑块与其配合面之间的间隙在0.03mm以内；作为优选，所述的动模型芯、定模型芯与模具型芯孔的配合间隙在0.012mm以内；作为优选，在所述的浇口的左侧设有进料口，所述的浇口与进料口的连接处设置有台阶式结构，在浇口与进料口的连接处的一端还设置有冷料口；作为优选，在与所述的定模型芯相对应的动模型芯接触部还设有溢流槽。
因此，本发明与现有的技术相比，具有以下优点1).主浇道采用“U”字型的结构设计，主浇道的截面积和厚度呈递减式，逐渐变小和变薄，在金属液体流量一定时，有利于增大压力，提高金属液体的充填速度，使型腔迅速充满，避免了金属液体填充过程中出现喷溅、紊流等缺陷；2).根据齿轮箱的结构，分浇道设有若干个，其截面积各不相同，从上到下厚度逐级递减，间隔配置，以免损坏型芯，不利于压铸件出模，保证了金属液体同步充满型腔，提高了产品的成品率，降低了生产成本；3).内浇口的厚度设计为1.5～1.6mm，长度为10～40mm，因此构成的截面积很小，有利于去浇口，减少了机械加工工作量，提高了生产效率；4).采用搭桥结构，有利于保证产品的质量，而且在搭桥结构处还可设置顶杆，利于排气、顶出铸件、防止压铸件变形；同时当金属液体压力较小的时候，也有利于金属液体充满型腔；5).滑块与其配合面的间隙控制在0.03mm以内，提高了斜面之间的配合精度，克服了因滑块与其配合面的间隙过大，造成铸件分型面毛刺过多、滑块容易被卡住等缺点；6).浇口与进料口的连接处采用台阶式结构，对料筒起到了保护的作用，减少了压射头回位时对模具上料筒壁的磨损；7).冷料口设置在浇口的进料处，金属液体刚进入浇口时，冷料口将金属液体携带的一些杂质储存起来，保证了进入浇道的金属液体的质量。
附图1是本发明的总装结构示意图；附图2是本发明的动模浇道结构示意图；附图3是本发明的定模浇道的结构示意图；附图4是本发明的浇注系统结构示意图；附图5是本发明附图4的浇注系统F-F剖面图；附图6是本发明附图4的浇注系统A-A剖面图。
具体实施例方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。
实施例如附图1所示，本发明镁合金齿轮箱压铸模具包括抽芯滑块1、斜销9、定模型芯2、定模套板3、动模型芯4、动模套板5、垫块8、顶出机构6、动模底板7和浇注系统。垫块8的左端设置有动模底板7，垫块8的右端设置有动模套板5，通过螺钉，垫块8将动模底板7和动模套板5连接在一起，其中间形成了一个中空的空间，其内设置有顶出机构6。顶出机构6包括推板、推板固定板、导柱、导套和顶杆。动模套板5的外边缘部设置有斜销孔10，以利于斜销9进出。动模套板5内设置有动模型芯4，与动模型芯4相对应的是定模型芯2，两者共同构成了铸件的外形体，动模型芯4、定模型芯2与模具型芯孔的配合间隙在0.012mm以内。在动模型芯4与定模型芯2的接触面上设置有浇注系统。定模型芯2的外侧设置有定模套板3，导柱、导套设置在动模套板5和定模套板3上，对模具的合模起导向作用，使动、定模顺利合模。动、定模套板3外侧边缘之间设置有4个抽芯滑块1，达到可以从3个方向抽芯，以满足齿轮箱铸件一次成型的目的。滑块1与动模型芯4和定模型芯2配合面之间的间隙控制在0.03mm以内，以提高了斜面的配合精度，克服因滑块1与其配合面的间隙过大、分型面毛刺过多、滑块1容易卡住等缺点。在浇口12的左侧设置有进料口11，浇口12与进料口11相连接，其连接处设置有台阶13结构，以减少压射头回位时对模具上料筒壁的磨损，对料筒起到保护的作用。在浇口12与进料口11的连接处的一端还设置有冷料口14，使金属液体进入浇口12时，一些废料被储存在冷料口14内，从而保证了进入浇道的金属液体的质量。
如附图2、3、4和图6所示，在该压铸模具的分型面上，即动模型芯4和定模型芯2的分型面上，设置有浇注系统。浇注系统包括浇口12和浇道，浇道由主浇道15和分浇道16组成，分浇道16与型腔连接处设有内浇口17。浇注系统的侧面呈现桥架状，其上的主干部分为主浇道15，主浇道15大致呈“U”字型结构(如图5所示)，开口处较宽，主浇道15各处的截面积各不相同，主浇道15的截面积自“U”字型开口端向浇口12端逐渐递增。主浇道横剖面大致呈矩形(如图6所示)，内侧面为一倾角很小的向外倾斜的斜面，其外侧面棱角处采用圆弧过渡，以利于模具出模。主浇道15的底部间隔连接有18个大小不等的分浇道16，分浇道16的内侧面和外侧面大致为梯形，上窄下宽，外形似斧头，其内侧面为主浇道15的内侧面的延伸，分浇道16与主浇道15接口处大致呈矩形，其厚度小于主浇道的厚度，厚度在10～1.6mm间变化，厚度从与主浇道15的连接处向内浇口17处逐渐减小。分浇道16截面积各不相同，把大小、截面各不相同的分浇道16根据齿轮箱压铸件的结构按一定间隔配置，使分浇道16尽量避开了型芯，防止型芯被冲浇、不利于产品出模。分浇道16的截面大致呈直角三角形，其内侧边的下部向内侧平行或大致平行地与上部相错开，与上部成阶梯状。分浇道的底部设有内浇口17，内浇口17的厚度为1.5～1.6mm，长度为10～40mm。
在动模和定模上铸件表面中空环形结构处，设有搭桥结构。所谓的搭桥结构就是在铸件的浇口附近有一个很大的穿孔，而且此孔内为模具碰死面，不利于金属液填充。为了保证压铸件质量，在穿孔处设置一金属液体通道，称之为搭桥。在镁合金齿轮箱(如图2所示)箱体表面上设置有产品品牌等字体，在字体一侧的环形通道的中空部设置一液体通道，将环形通道的两侧连接。这样就提高了金属液体流入字体部位的流速，保证了产品细小、凸出部分的成形质量，同时，还可在搭桥结构18处设置顶杆，利于顶出铸件和排气。在与定模型芯2相对应的动模型芯4的接触部还设置有溢流槽19，溢流槽19的设置有利于浇注液体充满型腔，并将型腔内的气体、金属液体杂质等排出，大大减少了压铸件的冷隔、夹杂、欠铸、缩孔等压铸缺陷。
镁合金齿轮箱压铸模具工作时，定模部分固定不动，动模部分在压铸机作用下向定模部分靠拢，与定模合模，抽芯滑块1也同时到达预定位置，形成了型腔、溢流槽19及浇注系统；合模完毕后，将熔融的金属液体压入进料口11，金属液体进入进料口后流向浇口12，液体进入时携带的一些杂质被排进冷料口14，液体进入浇口12沿着主浇道15快速流向分浇道16，从多个不同部位进入型腔，在压铸机压力的作用下，液体迅速充满型腔，一部分液体携带着型腔内的气体、金属液体杂质等排入溢流槽。浇注完毕后，铸件成形，动模部分在压铸机作用下与定模部分分离，铸件随动模一起脱离定模，此时，推板在外力作用下，带动推杆固定板及顶出杆向前运动，在顶出杆的作用下，压铸件即可脱离动模型芯4和动模销子，压铸件再被取出。
权利要求
1.一种镁合金齿轮箱压铸模具，包括抽芯滑块、定模型芯、动模型芯、相对应的动模和定模及设置在动、定模分型面上的铸件浇注系统，所述的浇注系统包括浇口、主浇道和分浇道，所述的分浇道与型腔连接处设有内浇口，其特征在于所述的主浇道呈“U”字型结构，主浇道的截面积从“U”字型开口端向浇口端逐渐增大，所述的分浇道为若干个，截面积各不相同，间隔连接在主浇道的底部，其厚度小于主浇道的厚度，分浇道的厚度从上向下逐渐减小，分浇道的长度从上向下逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的镁合金齿轮箱压铸模具，其特征在于所述的主浇道的横截面类似矩形，其内侧面为向外倾斜的斜面，主浇道的宽度从“U”字型开口端向浇口端逐渐增大；所述的分浇道的横截面类似直角三角形，其内侧边的下部向内侧平行或大致平行与上部相错开，与上部成阶梯状。
3.根据权利要求1或2所述的镁合金齿轮箱压铸模具，其特征在于所述的分浇道的厚度为10mm～1.6mm。
4.根据权利要求1或2所述的镁合金齿轮箱压铸模具，其特征在于所述的内浇口设于分浇道的底部，内浇口厚度为1.5～1.6mm，长度为10～40mm。
5.根据权利要求1或2所述的镁合金齿轮箱压铸模具，其特征在于所述的分浇道的个数为16～20个。
6.根据权利要求1所述的镁合金齿轮箱压铸模具，其特征在于在所述的动模和定模上铸件表面有文字一侧的中空环形结构处设有搭桥结构。
7.根据权利要求1所述的镁合金齿轮箱压铸模具，其特征在于所述的抽芯滑块的个数为4块，采用3个方向抽芯，滑块与其配合面之间的间隙在0.03mm以内。
8.根据权利要求1所述的镁合金齿轮箱压铸模具，其特征在于所述的动模型芯、定模型芯与模具型芯孔的配合间隙在0.012mm以内。
9.根据权利要求1所述的镁合金齿轮箱压铸模具，其特征在于在所述的浇口的左侧设有进料口，所述的浇口与进料口的连接处设置有台阶式结构，在浇口与进料口的连接处的一端还设置有冷料口。
10.根据权利要求1所述的镁合金齿轮箱压铸模具，其特征在于在与所述的定模型芯相对应的动模型芯接触部还设有溢流槽。
全文摘要
一种镁合金齿轮箱压铸模具，包括定模型芯、动模型芯、相对应的动模和定模及设置在动、定模分型面上的铸件浇注系统，所述的浇注系统包括浇口、主浇道和分浇道，分浇道与型腔连接处设有内浇口，主浇道呈“U”字型结构，主浇道的截面积从“U”字型开口端向浇口端逐渐增大，分浇道为若干个，截面积各不相同，间隔连接在主浇道的底部，其厚度小于主浇道的厚度，分浇道的厚度从上向下逐渐减小，分浇道的长度从上向下逐渐增大；本发明具有设计合理，能减少压铸缺陷、提高压铸件的成形质量，产品成品率高、生产成本低等优点。
文档编号B22D25/02GK1748909SQ200510060259
公开日2006年3月22日 申请日期2005年8月2日 优先权日2005年8月2日
发明者陆如辉 申请人:陆如辉