专利名称：交叉滑块型芯结构以及包括其的压铸模具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于压铸技术领域，涉及压铸成型中所使用的压铸模具，尤其涉及一模两腔式结构中使用交叉滑块型芯结构的压铸模具。
背景技术：
压铸工艺是指将通过高压方式将溶化的金属溶液快速压射至模具中、并冷却凝固使其成形的一种制造工艺，其中在铸造技术中被广泛使用。压铸中所使用的模具通常称为“压铸模具”，其是铸件成型的关键部件，压铸模具中的型腔一般根据欲成型的铸件结构特征来设计。对于结构相对特殊的铸件产品，例如，图1所示的在汽车上搭载的泵体铸件，其形状结构辅助，不但具有中心通孔，还有很多斜面、曲面台阶、侧壁通孔等(例如，侧壁通孔A和B);为成型侧壁通孔，通常需要使用一个或多个滑块型芯结构来成型，在开模的过程中，通过滑块型芯抽芯，将铸件的侧壁通孔中的滑块型芯部分(例如成型镶针(PIN))抽取出。现有技术中，以图1所示产品为例，需要按照锁模力的计算公式来计算锁模力，结合锁模力的要求以及铸件产品的气密性要求等，选择合适的压铸机产品类型(例如，图1所示铸件可以采用350吨(能提供的最大合模力)铸造压力的压铸机)。压铸机的更换成本高，因此，一般情况下不会轻易去更换设备，而是通过改变压铸模具的设计，使指满足压铸机的工作要求(例如，压铸模具的整体尺寸必须小于压铸机的大柱间距尺寸)。一般地，一个压铸模具中设计一个型腔，其一次压铸成型一个铸件，这种模具结构也称为“一模一腔”式模具。这种压铸模具结构相对简单，但是，一次压铸只能成型一个铸件。因此,生产效率低,模具成本高、铸件产品成本也高。
实用新型内容本实用新型的目的在于，在不需要更换压铸机的情形下，在一个压铸模具设置两个用于成型铸件的型腔，以实现一次压铸成型两个铸件。本实用新型的又一目的在于，提高生产效率、降低铸件的生产成本。为实现以上目的或者其他目的，本实用新型提供以下技术方案。按照本实用新型的一方面，提供一种交叉滑块型芯结构，包括第一滑块型芯和第二滑块型芯，所述第一滑块型芯用于对第一铸件的侧壁通孔成型，所述第二滑块型芯用于对第二铸件的侧壁通孔成型；所述第一滑块型芯中设置凹槽，所述第二滑块型芯在所述凹槽中交叉穿过并在其抽芯过程中在所述凹槽中滑动；设置所述凹槽的宽度大于所述第一滑块的抽芯行程；其中，所述第一铸件和第二铸件在同一压铸模具的两个型腔中分别成型。按照本实用新型一实施例的交叉滑块型芯结构，其中，所述第一滑块型芯包括:成型镶针，以及在所述成型镶针的冷却液管路与所述第一型芯滑块的凹槽下方的冷却液管路之间实现连接的Z形镶块。在之前所述实施例的交叉滑块型芯结构中，所述Z形镶块中的冷却液管路的两端分别与所述成型镶针的冷却液管路和所述第一型芯滑块的凹槽下方的冷却液管路接合。按照本实用新型又一实施例的交叉滑块型芯结构，其中，在开模状态或者合模状态，所述第二滑块型芯与所述凹槽的侧壁之间的间距在3mm至5mm之间。在之前所述任一实施例的交叉滑块型芯结构中，较佳地，所述凹槽的深度基本等于所述第二滑块型芯的高度。在之前所述任一实施例的交叉滑块型芯结构中，较佳地，所述凹槽处对应的第一滑块型芯的型芯本体的厚度大于或等于45_。在之前所述任一实施例的交叉滑块型芯结构中，较佳地，所述第一铸件和第二铸件均为汽车上搭载使用的泵体铸件。按照本实用新型的又一方面，提供一种压铸模具，包括:模具本体；所述压铸模具还包括以上所述及的任一种交叉滑块型芯结构；以及所述模具本体中设置有两个型腔以分别成型第一铸件和第二铸件。较佳地，所述模具本体包括可动模芯和固定模芯。较佳地，在所述可动模芯中对应于所述第一滑块型芯的滑块槽处设置排渣孔。较佳地，所述压铸模具还包括用来带动滑块型芯抽芯的油缸。本实用新型的技术效果是，通过滑块的交叉设计，在“一模两腔式”的压铸模具中，可以使模具的结构紧凑，体积相对较小，并且，锁模力并不成倍增加，所要求的锁模力相对较小；因此，可以在不更换原有“一模两腔式”压铸模具所使用的压铸机类型的情况下，大大提高压铸的生产效率，并降低压铸模具的成本和铸件的生产成本。
从结合附图的以下详细说明中，将会使本实用新型的上述和其他目的及优点更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。图1是在汽车上搭载的泵体铸件；图2是按照本实用新型一实施例的压铸模具的结构示意图；图3是图2所示压铸模具中的交叉滑块型芯结构在合模状态的结构示意图；图4是图2所示压铸模具中的交叉滑块型芯结构在开模状态的结构示意图；图5是图2中的交叉滑块型芯结构中被设置凹槽的滑块型芯的结构示意图；图6是图5所示滑块型芯中所使用的Z形镶块的立体结构示意图；图7是图5所示滑块型芯中所使用的成型镶针的立体结构示意图；图8是图2所示压铸模具的又一具体结构示意图。图9是包括如2所示压铸模具的模具整体结构示意图。
具体实施方式
下面介绍的是本实用新型的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本实用新型的基本了解，并不旨在确认本实用新型的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下具体实施方式
以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。在本文描述中，使用方向性术语(例如“上”、“下”、“底面”和“底部”等)以及类似术语来描述的各种结构实施例表示附图中示出的方向或者能被本领域技术人员理解的方向。这些方向性术语用于相对的描述和澄清，而不是要将任何实施例的定向限定到具体的方向或定向。在本文中，按照一个压铸模具可以成型铸件的数量，将其分为“一模一腔式”和“一模两腔式”压铸模具。图2所示为按照本实用新型一实施例的压铸模具的结构示意图，其中，包括了本实用新型一实施例提供的交叉滑块型芯结构。图9所示为包括如2所示压铸模具的模具整体结构示意图。在该实施例中，以铸造形成如图1所示的泵体铸件900为例进行说明。泵体铸件900的具体参数如下:产品尺寸:144x148x85(mm)产品平均肉厚:3.0 (mm)产品体积:303.71(mm3)产品材料:AlSi9Cu3产品重量:M0.02 (g)压铸模具200用于压铸形成泵体铸件900时，其采用铝合金精密压铸工艺成型。如图2所示，压铸模具200在本实用新型中采用“一模两腔式”结构，从而可以在一个模具中一次成型两个铸件产品；其中，压铸模具的模具本体210中设置有型腔221和222，每个型腔对应成型一个铸件产品。由于现有技术的压铸模具均采用“一模一腔式”结构，为生产成泵体铸件900的压铸机的类型已经确定；在采用如图2所示的压铸模具200时，必须在不改变压铸机类型的情形下设计，因此，在该实施例中，模具本体210的体积尺寸基本不作改变。这样，型腔221和222在模具本体210中分布更加紧密。具体地，模具本体210包括可动模芯(也称为下模仁)和固定模芯(也称为上模仁)，对准接合后形成型腔，在开模的过程中，上模仁与下模仁分开，以实现取件。如之前所描述，泵体铸件900中的侧壁通孔部分需要通过滑块型芯来成型。例如，图1中的通孔A和B分别需要一个滑块型芯来成型。因此，在图2所示实施例的压铸模具中，包括滑块型芯231和232。在该实施例中，滑块型芯231成型其中一个泵体铸件的侧壁通孔(例如A)，滑块型芯232成型另一个泵体铸件的侧壁通孔(例如B);为使压铸模具的整体结构紧凑，滑块型芯231的抽芯方向与滑块型芯232的抽芯方向被设计为相互交叉，其中滑块型芯232的本体上设置有凹槽2321，凹槽2321沿滑块型芯231的抽芯运动方向设置，滑块型芯231通过凹槽2321交叉穿过滑块型芯232，二者共同形成交叉滑块型芯结构，使压铸模具200在不增加体积的情况下可以设置两个型腔221和222 ;否则，会增加压铸模具的整体尺寸，超出规格标准压铸机的装模尺寸，无法实现小型压铸机的一模多腔高效开发和生产，从而需要投资更换更大型号的压铸机来对应。另一方面，两个铸件对应的滑块型芯交叉结构设计，会使型腔221和222的投影面积相对减小，不会使“一模两腔式”的压铸模具因模腔增加而使锁模力成倍增加，造成现有小型规格的压铸机无法提供足够的合模力而被迫更换更大型号的压铸机。图2所示的压铸模具200中还包括交叉滑块型芯结构之外的滑块型芯，例如，型腔221对应的泵体铸件的侧壁通孔B通过另一块滑块型芯成型(图中未示出)。图3所示为图2所示压铸模具中的交叉滑块型芯结构在合模状态的结构示意图，图4所示为图2所示压铸模具中的交叉滑块型芯结构在开模状态的结构示意图。如图3和4所示，两个滑块型芯231和232之间可以自由地实现抽芯过程的，具体地，在滑块型芯232的凹槽2321的宽度W被设置成大于滑块型芯232的抽芯行程。在该实施例中，两个滑块型芯231和232的抽芯行程均为70mm，宽度W可以设置76_95mm，从而，开模和合模状态时，滑块型芯231并不会接触于滑块型芯232的凹槽2321的侧壁，保证滑块型芯231与凹槽2321的侧壁之间的间距在3-5mm。优选地，凹槽2321的深度可以基本等于滑块型芯231的高度，例如其深度尺寸设置为95mm。当然，为保证开槽后的型芯滑块232的机械强度，凹槽2321之下部分对应的型芯本体的厚度应达到45mm或45mm以上。滑块型芯231和232的具体交叉角度可以根据型腔221和222的位置关系确定，通过设计型腔221与型腔222之间的旋转角度，使该模具所需的锁模力(根据锁模力计算公式计算)小于预定值，从而能够在现有压铸机(例如350吨位的压铸机)设备条件下生产出相对高气密性要求的泵体铸件900。在压铸模具200中，凹槽2321除了适用于滑块型芯231滑动外，在合模状态下，滑块型芯232与滑块型芯231之间会有一定的距离，这个空间距离可以由定模侧设计的锁模块(图中未示出)进入，这样可以防止滑块型芯后退，起固定锁紧滑块型芯的作用。因为在交叉滑块型芯结构中，滑块型芯232被凹槽2321划分成前段和后段两段，后段是有正常的锁模块进行锁紧，而前段是通常锁紧块所不能锁紧的，所以采用这种结构可以改进前段的锁紧功能。在“一模两腔式”压铸模具的尺寸和锁模力符合压铸机的要求后，还必须使压铸模具冷却系统满足铸件产品性能要求。例如，在使用铝合金压铸时，铝液的温度在630°C 680°C，压铸模具的预热温度在120°C 220°C左右，在铸件生产过程中，压铸模具温度不断升高，当模温过高时，就会发生粘模现象，其中的运动部件会动作失灵，从而导致模具表面损伤，因此，应该设置冷却温控系统，保持压铸模具工作温度在一定的范围内。冷却温控系统一般地采用水冷方式，滑块型芯的成型部位也需要进行水冷。图5所示为图2中的交叉滑块型芯结构中被设置凹槽的滑块型芯的结构示意图，图6所示为图5所示滑块型芯中所使用的Z形镶块的立体结构示意图，图7所示为图5所示滑块型芯中所使用的成型镶针的立体结构示意图。如图5至图7所示，滑块型芯232的液体冷却管路被示出。在滑块型芯232中设置凹槽后，在该实施例中，在滑块型芯232设置循环液体冷却管路，其中，2326为进水管路，2327为出水管路，二者设置在凹槽2321之下，在凹槽2321的邻近于滑块型芯的成型镶针(成型镶PIN) 2324—侧，设置有Z形镶块2322，以使冷却液能从凹槽的下方转折流到成型镶针与滑块型芯232的接合部位，克服因凹槽结构导致的高低落差，从而流至成型镶针232的成型镶针的液体冷却管路中。在图示实施例中，成型镶针2324大致在Z形镶块2322的C处装配接合，从而，Z形镶块2322中的液体冷却管路2323与成型镶针2324的液体冷却管路2324分别对接，形成循环冷却回路。这样，Z形镶块2322有效地连接了成型镶针2324与压铸模具的集水座，可以达到滑块型芯的成型部位的冷却目的，模具相对不容易损伤，保证铸造生产的连续性。图8所示为图2所示压铸模具的又一具体结构示意图。实际压铸模具制作的过程中，局部分型面处配模间隙很难达到零配合的状态，所以在后续的压铸过程中，会产生一些飞边、铝屑；再加上由于脱模剂的沉淀，模具的伤痕，及模芯部分的凹陷，都会产生一些杂质，铝屑容易卡在模具配合不严密处。因此，针对交叉型芯滑块结构，为了防止杂质、铝屑进入两交叉配合处，致使两滑块型芯滑动不顺畅或者滑块型芯卡死、拉伤，在较佳实施例中，在压铸模具的可动模芯中对应于第一滑块的滑块槽处开设了直径约15_的排渣孔250，以便在模具喷涂时将杂质从排渣孔内吹出模具外，有利于型芯滑块的抽芯顺畅。在其它优选实施例中，图2所示的压铸模具还可以采用油缸来带动滑块型芯抽芯，油缸通过连接臂连接到滑块座上，油缸通过油压来控制滑块型芯的前进与后退，滑块型芯在运动过程中抽动非常平稳、顺畅，保证了在量产过程的生产连续性，同时也可以大大节约由斜销拉伤、折断带来的维修成本以及节省维修时间。由于本交叉滑块型芯(231和232)设计时，考虑到通常情况下由于油缸顺序设定失误造成模具重大损坏的状况，在滑块型芯232中设定了适用于滑块型芯231滑动方向、并满足与滑块型芯232交叉方向滑动行程的凹槽，所以该结构不受油缸设定先后顺序的影响，给连续生产带来了便利并保证生产的稳定性。另外，在实际的铝合金压铸生产过程中，压铸生产实际上是一个动态热力学过程，在这个过程中型腔表面受到铝液高压、高速、高温的冲刷，同时，铝合金对压铸模具型腔表面又有很好的润湿作用，因此有很强的附着在型腔表面的趋势。那么，在型腔221、222的表面喷脱模剂，可以在型腔表面形成一层薄膜使之与铝液隔离，使铝液充填顺畅，有利于成型，防止粘模，使铸件获得光亮、光滑、平整的表面质量。本领域技术人员应当理解，根据以上的教导和启示，以上“一模两腔”结构的压铸模具的设计思想可以类推地应用到“一模多腔式”压铸模具的设计中，例如，同样采用交叉滑块型芯设计。以上例子主要说明了本实用新型的交叉型芯滑块结构以及使用该交叉型芯滑块的压铸模具。尽管只对其中一些本实用新型的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本实用新型可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本实用新型精神及范围的情况下，本实用新型可能涵盖各种的修改与替换。
权利要求1.一种交叉滑块型芯结构，包括第一滑块型芯和第二滑块型芯，所述第一滑块型芯用于对第一铸件的侧壁通孔成型，所述第二滑块型芯用于对第二铸件的侧壁通孔成型，其特征在于， 所述第一滑块型芯中设置凹槽，所述第二滑块型芯在所述凹槽中交叉穿过并在其抽芯过程中在所述凹槽中滑动； 设置所述凹槽的宽度大于所述第一滑块的抽芯行程； 其中，所述第一铸件和第二铸件在同一压铸模具的两个型腔中分别成型。
2.如权利要求1所述的交叉滑块型芯结构，其特征在于，所述第一滑块型芯包括: 成型镶针，以及 在所述成型镶针的冷却液管路与所述第一型芯滑块的凹槽下方的冷却液管路之间实现连接的Z形镶块。
3.如权利要求2所述的交叉滑块型芯结构，其特征在于，所述Z形镶块中的冷却液管路的两端分别与所述成型镶针的冷却液管路和所述第一型芯滑块的凹槽下方的冷却液管路接合。
4.如权利要求1或2所述的交叉滑块型芯结构，其特征在于，在开模状态或者合模状态，所述第二滑块型芯与所述凹槽的侧壁之间的间距在3mm至5mm之间。
5.如权利要求1或2所述的交叉滑块型芯结构，其特征在于，所述凹槽的深度等于所述第二滑块型芯的高度。
6.如权利要求5所述的交叉滑块型芯结构，其特征在于，所述凹槽处对应的第一滑块型芯的型芯本体的厚度大于或等于45mm。
7.一种压铸模具，包括模具本体，其特征在于， 所述压铸模具还包括如权利要求1至6中任一项所述的交叉滑块型芯结构； 所述模具本体中设置有两个型腔以分别成型第一铸件和第二铸件。
8.如权利要求7所述的压铸模具，其特征在于，所述模具本体包括可动模芯和固定模-!-HΛ ο
9.如权利要求8所述的压铸模具，其特征在于，在所述可动模芯中对应于所述第一滑块型芯的滑块槽处设置排渣孔。
10.如权利要求7所述的压铸模具，其特征在于，所述压铸模具还包括用来带动滑块型芯抽芯的油缸。
专利摘要本实用新型提供一种交叉滑块型芯结构以及包括其的压铸模具，属于压铸技术领域。该交叉滑块型芯结构，包括第一滑块型芯和第二滑块型芯，第一滑块型芯用于对第一铸件的侧壁通孔成型，第二滑块型芯用于对第二铸件的侧壁通孔成型；第一滑块型芯中设置凹槽，第二滑块型芯在凹槽中交叉穿过并在其抽芯过程中在凹槽中滑动；设置凹槽的宽度大于所述第一滑块的抽芯行程；其中，第一铸件和第二铸件在同一压铸模具的两个型腔中分别成型。该压铸模具使用该交叉滑块型芯结构形成“一模两腔式”的压铸模具。因此，压铸模具可以在不更换原有“一模两腔式”模具所使用的压铸机类型的情况下实现生产，生产效率高，并且压铸模具和铸件的成本低。
文档编号B22C9/10GK202963413SQ20122034386
公开日2013年6月5日 申请日期2012年7月16日 优先权日2012年7月16日
发明者高正大, 王俊 申请人:美诺精密压铸(上海)有限公司