一种直接挤压铸造模具的锁模装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种直接挤压铸造模具的锁模装置，包括一个套设右侧模外部的上锁模环和一个套设在左侧模外部的下锁模环，所述上锁模环和下锁模环的环内表面与左侧模和右侧模合型位置的锥形面角度一致，使模具合型时能相互配合，形成的自锁角角度。模具预合型时，下锁模环在下锁模环驱动缸的驱动下运动至侧模下合型位置自锁，上锁模环在上模板的带动下运动至侧模上合型位置自锁；上、下锁模环到达合型位置后锁紧侧模，并与侧模、上模和下模共同形成封闭型腔，实现合模充型。充型完成后，上模下行加压，上锁模环上的连接螺杆退回到上模板孔中，使上锁模环与上模实现运动分离，上、下锁模环共同提供挤压过程中的锁模力。
【专利说明】一种直接挤压铸造模具的锁模装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及挤压铸造领域，尤其涉及一种直接挤压铸造模具的锁模装置。
【背景技术】
[0002]挤压铸造是指使浇入铸型型腔内的液态或半固态金属在较高的机械压力作用下成形和结晶凝固，从而获得晶粒细小、内部组织致密、表面光洁度高的优质制件的一种成形方法。目前国内外挤压铸造产品均有向大型化、复杂化、轻量化发展的趋势。
[0003]由于大型复杂零件具有体积较大、外形结构复杂、壁厚不均、局部成形困难等特点，在采用直接挤压铸造成形工艺生产时，主要有以下特点和要求:
[0004](I)对于大型复杂零件直接挤压铸造成形工艺，为了得到综合性能优良的成形铸件，需要在成形过程中通过使用较大的机械压力来获得理想的挤压铸造组织，而通常挤压铸造用压力机较难满足大型复杂零件直接挤压铸造成形的锁模力的要求，因此，需要模具结构能够提供额外的较大的锁模力。
[0005](2)对于大型复杂零件直接挤压铸造成形工艺，在铸件充型时所需要的金属熔液体积很大，为了保证金属熔液的质量，避免金属熔液产生严重的氧化和吸气现象，在金属熔液输送和充型的过程中，应尽可能地减小金属熔液与空气的接触和在料筒中的停留时间。因此，要求设计的模具结构要具有预合型功能，能够实现合模充型。
[0006](3)对于大型复杂零件直接挤压铸造成形工艺，由于其充型所需要的金属熔液体积很大，所需要的充型时间较长，金属熔液在充型过程中的热量损失较多，因此，为了减少充型完成后金属熔液外围硬壳层对施加挤压压力的影响，还需要要求模具具有快速在模腔内金属熔液中建立较高挤压力的能力。
[0007]中国专利201210396426.4利用一种浮动式直接挤压铸造模具实现了大型铝合金轮毂的直接挤压铸造成形生产，该浮动式模具通过采用刚性支撑的动圈结构的上下浮动来实现模具的预合型和对模腔内金属熔液的挤压，但该模具的动圈结构对挤压铸件外形要求很严格，不适用于具有复杂外形结构的零件；中国专利200510035694.3通过设计锁模拉杆结构来实现模具的连锁和解除模具连锁，从而增加模具的锁模力和实现模具合模浇注过程，但在实现合模浇注时，需将连锁的模具整体提升和下降，金属熔液与空气会有较长时间接触，影响金属熔液质量，且其动作过程较为复杂，对模具制造要求较高；中国实用新型专利93203245.1在立式挤压铸造设备上通过设计多个斜拉杆机构的模具实现了铝合金车轮的挤压铸造生产，模具中设计的斜拉杆主要用于模具的锁模、开模及顶料动作，但该装置不能增加挤压铸造生产时的锁模力，也无法实现模具的合模浇注。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种直接挤压铸造模具的锁模装置，以满足大型复杂零件直接挤压铸造成形过程中对模具大锁模力、合模充型和快速建立较大挤压力的要求。
[0009]本发明通过下述技术方案实现:
[0010]一种直接挤压铸造模具的锁模装置，包括左侧模23、右侧模7、压力机工作台板19、上模板26 ;还包括一个套设在右侧模7和左侧模23外部的上锁模环6和一个套设在右侧模7和左侧模23外部的下锁模环10，所述上锁模环6和下锁模环10的环内表面与左侧模23和右侧模7合型位置的锥形面角度一致，使模具合型时能相互配合，形成自锁角角度。[0011 ] 所述锁模装置还包括用于驱动下锁模环10运动的右驱动缸12和左驱动缸18 ；
[0012]右驱动缸12和左驱动缸18对称分布并固定安装在压力机工作台板19上，
[0013]下锁模环10与右驱动缸12和左驱动缸18固定连接；
[0014]上锁模环6通过多个均匀分布的连接件实现与上模板26的活动连接。
[0015]所述连接件包括连接螺杆3、螺杆套4和弹簧25 ;螺杆套4通过连接螺杆3固定连接在上锁模环6上，弹簧25两端分别固定连接在上锁模环6和上模板26上。
[0016]在上模板26和上连接板2上分别开有可供连接螺杆3和螺杆套4实现退回动作的孔。
[0017]本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果:
[0018](I)本发明的锁模装置结构可靠，锁模和解锁动作简单，不需要附加复杂的辅助控制机构，特别适用于采用垂直分型或者复合分型的模具，可满足大型复杂零件直接挤压铸造成形大比压、大锁模力的要求。
[0019](2)锁模装置中的上锁模环和下锁模环单独动作，下锁模环通过两个独立的液压缸控制其上下运动，上锁模环在压力机主液压缸带动下运动，上、下锁模环的运动不需要同步控制，其动作控制简单，避免了复杂油路的设计。
[0020](3)锁模装置的锁模环内表面锥形面角度为上、下锁模环与左、右侧模组成的配合面所形成的自锁角角度，对于具有不同模具材料、不同接触面静摩擦系数的情况，在设计时只需根据自锁角角度改变锁模环内表面锥形面角度和侧模合模位置锥形面角度，就能使该锁模装置在与侧模配合后自锁，锁模装置的适用性较强。
[0021](4)在模具预合型过程中，上、下锁模环运动至侧模合型位置提供锁模力，并与左、右侧模、上、下锁模环共同组成封闭的型腔，浇注时金属熔液通过定量输送系统由料筒侧壁孔直接输入料筒中，然后下冲头上行将金属熔液挤入模具封闭型腔，以实现模具的合模浇注。
[0022](5)由于上锁模环与上模板之间是通过连接螺杆、螺杆套和弹簧连接的，在挤压过程中上锁模环与模具连接架、上连接板、上模板和上模之间可实现运动分离，因此，上锁模环不影响上模加压动作，在充型完成后，上模可迅速在模腔金属熔液中形成较大挤压力，从而保证成形铸件的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明结构示意图；
[0024]图2为上锁模环6的俯视图；
[0025]图3为上锁模环6的截面结构示意图；
[0026]图4为下锁模环10的截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
[0028]实施例
[0029]如图1--3所示。本发明直接挤压铸造模具的锁模装置，包括左侧模23、右侧模7、压力机工作台板19、上模板26 ;还包括一个套设在右侧模7和左侧模23外部的上锁模环6和一个套设在右侧模7和左侧模23外部的下锁模环10，所述上锁模环6和下锁模环10的环内表面与左侧模23和右侧模7合型位置的锥形面角度一致，使模具合型时能相互配合，形成自锁角角度。
[0030]所述锁模装置还包括用于驱动下锁模环10运动的右驱动缸12和左驱动缸18 ；
[0031]右驱动缸12和左驱动缸18对称分布并固定安装在压力机工作台板19上，
[0032]下锁模环10与右驱动缸12和左驱动缸18固定连接；
[0033]上锁模环6通过多个(六个)均匀分布的连接件实现与上模板26的活动连接。
[0034]所述连接件包括连接螺杆3、螺杆套4和弹簧25 ;螺杆套4通过连接螺杆3固定连接在上锁模环6上，弹簧25两端分别固定连接在上锁模环6和上模板26上。
[0035]在上模板26和上连接板2上分别开有可供连接螺杆3和螺杆套4实现退回动作的孔。
[0036]下模20通过螺栓连接固定在压力机工作台板19上，左侧模23和右侧模7位于下模20上，并分别通过左侧模护座22和右侧模护座8与左侧模驱动机构21及右侧模驱动机构9相连,在下模20上设有侧模导向块,在左侧模23和右侧模7合模时可起导向和定位的作用；中心杆24通过定位分流机构11固定连接在下模20上；上模27通过螺栓固定连接在上模板26上。
[0037]本锁模装置主要的动作过程如下:
[0038](I)在模具预合型时锁模装置的动作顺序为:首先模具中心杆24通过下模20上的定位分流机构11固定在下模上，左侧模23和右侧模7分别在左侧模驱动机构21和右侧模驱动机构9的驱动下合闭；在左侧模23和右侧模7合闭后，下锁模环10在下锁模环的左驱动缸18和下锁模环的右驱动缸12的同步驱动下向上运动至已经合闭的侧模下端合型位置自锁，下锁模环10的左驱动缸18和下锁模环10的右驱动缸12保压以保证下锁模环10处于锁模位置；然后压力机主液压缸驱动模具连接架1、上连接板2、上模板26和上模27向下运动合模，上模板26带动上锁模环6向下运动至已经合闭的侧模上端合型位置自锁，模具完成充型前预合型。
[0039](2)在模具合模充型时，由于模具完成预合型后上锁模环6和下锁模环10已到达锁模位置，因此，可由上锁模环6和下锁模环10提供合模充型时所需要的锁模力。
[0040](3)在合模充型完成后，模具连接架1、上连接板2、上模板26和上模27在压力机主液压缸驱动下继续向下运动加压，此时，连接上锁模环6和上模板26的连接螺杆3和螺杆套4退回至上模板26和上连接板2的孔中，实现上锁模环6与上模27挤压过程中的运动分离，以保证上模27能在模腔内金属熔液中迅速建立较大的挤压力。
[0041](4)在成形铸件保压凝固完成后，模具开模取件时锁模装置的动作顺序为:压力机主液压缸卸压带动模具连接架1、上连接板2、上模板26和上模27向上运动，当上模板26运动至模具预合型位置时，连接螺杆3和螺杆套4被拉紧，带动上锁模环6与左侧模23和右侧模7分离；同时下锁模环左驱动缸18和下锁模环右驱动缸12卸压回退，带动下锁模环10与左侧模23和右侧模7分离，从而解除锁模环对模具的锁模作用；然后左侧模驱动缸21和右侧模驱动缸9卸压回退，使左侧模23和右侧模7分离，最后取出铸件。
[0042]如上所述，便可较好地实现本发明。
[0043]本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种直接挤压铸造模具的锁模装置，包括左侧模、右侧模、压力机工作台板、上模板，其特征在于还包括一个套设在右侧模和左侧模外部的上锁模环和一个套设在右侧模和左侧模外部的下锁模环，所述上锁模环和下锁模环的环内表面与左侧模和右侧模合型位置的锥形面角度一致，使模具合型时能相互配合，形成自锁角角度。
2.根据权利要求1所述的直接挤压铸造模具的锁模装置，其特征在于，所述锁模装置还包括用于驱动下锁模环运动的右驱动缸和左驱动缸； 右驱动缸和左驱动缸对称分布并固定安装在压力机工作台板上， 下锁模环与右驱动缸和左驱动缸固定连接； 上锁模环通过多个均匀分布的连接件实现与上模板的活动连接。
3.根据权利要求2所述的直接挤压铸造模具的锁模装置，其特征在于，所述连接件包括连接螺杆、螺杆套和弹簧；螺杆套通过连接螺杆固定连接在上锁模环上，弹簧两端分别固定连接在上锁模环和上模板上。
4.根据权利要求2所述的直接挤压铸造模具的锁模装置，其特征在于，在上模板和上连接板上分别开有可供连接螺杆和螺杆套实现退回动作的孔。
5.根据权利要求1所述的直接挤压铸造模具的锁模装置，其特征在于，所述自锁角角度为6°。
【文档编号】B22D18/02GK104139170SQ201410339952
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】邵明, 张明伟, 张大童, 游东东 申请人:华南理工大学