一种模具过滤装置及带该过滤装置的低压铸造模具的制作方法

本发明涉及低压铸造技术领域，具体涉及一种低压铸造模具及其过滤装置。

背景技术：

传统的输电线路上的螺栓耐张线夹一般采用KTH330-08可锻铸铁材料，但KTH330-08可锻铸铁螺栓耐张线夹铸造生产过程能耗高，环境污染严重，且可锻铸铁耐张在线路运行过程存在磁滞损耗。

用铸造铝合金材料能够克服KTH330-08可锻铸铁带来的负面影响，但目前的普通铸造铝合金材料暂时还无法达到KTH330-08可锻铸铁力学性能。因此，我公司研发了力学性能可媲美KTH330-08可锻铸铁的高强度铸造铝合金材料。但铝合金材料因自身容易氧化的特性，在将铝液从熔炼炉转移到保温坩埚时，铝液不可避免地接触到空气，同时在铸造过程中由于普通铸造环境无法做到完全隔绝空气，同样会发生铝氧化的现象，由此产生固态氧化铝薄片，进一步地固态氧化铝也会吸附溶液中的其他渣质，由此产生夹渣；夹渣的存在破坏了产品的整体性能，使得铝合金材料的综合性受影响，因此在低压铸造中对铸液中的夹渣过滤十分必要。

目前市面上常采用玻璃纤维过滤网，例如中国专利文献CN201676606U公开了一种低压铸造铝合金车轮用新型限位过滤网，该过滤网用耐高温玻璃纤维网布制成，圆弧形，网眼0.35-0.5mm，该过滤网由圆弧形设计，更便于铸造过程中铝液充型，由于过滤面积大、网孔均匀、双层过滤，更于清除铝液中铝、镁等氧化夹杂物，是一种更理想的过滤网。但上述专利文献中的过滤网采用玻璃纤维制成，玻璃纤维材质表面粗糙，因此与模具安放槽的配合面容易存在间隙，容易造成铝铸液渗漏或者空气进入；同时该过玻璃纤维滤网脆性大，操作稍有不慎容易碎裂；另外，该玻璃纤维过滤网要每一模都需安放，无法重复利用操作繁琐，且安放的过滤网铸造后要带入产品的浇口中，作为再次熔炼的夹渣回收。

市面上的另一种过滤网为泡沫陶瓷过滤网，泡沫陶瓷过滤网结构复杂，例如中国专利文献CN201815161U公开了一种过滤器，其采用泡沫陶瓷过滤网，泡沫陶瓷过滤网采用泡沫孔洞结构，内设有多层过滤孔洞且过滤孔洞之间相互错开，因此使用后难以清理铸渣再重复使用；另一方面泡沫陶瓷的生产制作成本较高，适用于精密铸造加工，不利于在普通铸造技术中的普及利用。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的过滤网无法精密配合且无法重复利用或者成本过高的缺陷，从而提供一种模具过滤装置以及带有该模具过滤装置的低压铸造模具。

为此，此处依次列出权利要求书记载的全部技术方案；一种模具过滤装置，其特征在于包括：基座，其与模具配合安装；过滤装置浇口，设置在所述基座上，所述过滤装置浇口的一端开口为铸液进口端，所述过滤装置浇口的另一端为与所述模具上的主浇口对应地设置的出口端；以及滤网结构，设置在在所述过滤装置浇口的出口端端面，由固定设置的板件及成型在所述板件上的多个贯通的滤孔构成。

进一步地，所述过滤装置浇口与所述滤网结构一体成型。

进一步地，所述基座与所述过滤装置浇口一体成型。

进一步地，所述过滤装置浇口的开口端直径大于所述过滤装置浇口的出口端直径。

进一步地，所述过滤装置浇口为碗状浇口。

进一步地，所述过滤装置浇口采用热作模具钢制作。

进一步地，所述过滤装置浇口内壁以及所述过滤装置浇口的进、出口端端面涂有氧化锌涂层。

进一步地，所述基座包括靠近所述出口端并垂直于所述铸液流动方向设置的基板，及设置在所述基板与所述过滤装置浇口之间，用于支撑所述过滤装置浇口的筋板。

进一步地，还包括把手，其设置在所述基板的两端。

进一步地，所述把手为拉环。

一种带过滤装置的低压铸造模具，其包括：模具本体，所述模具本体至少包括下模；以及上述任意一项权利要求所述的模具过滤装置；其中，所述模具过滤装置与所述下模上的浇口配合连接；所述模具过滤装置的过滤装置浇口与浇口杯连接。

进一步地，所述下模底部设置有适配槽，所述下模通过所述适配槽与所述模具过滤装置配合连接。

进一步地，所述基座与所述下模具的适配槽过盈配合。

进一步地，所述下模上还设置有减重槽，所述减重槽设置在所述适配槽的两侧。

进一步地，所述减重槽的内侧边缘及中部还设置有支撑装置。

进一步地，所述下模四角还设置有起吊装置。

进一步地，所述过滤装置浇口的进口端与浇口杯扣合。

进一步地，所述过滤装置浇口的进口端与所述浇口杯的表面过盈配合。

本发明技术方案，具有如下优点：本发明提供的模具过滤装置，因与下模配合制作，密封性能够得到保证，因此能够确保过滤的质量，同时也利于实现铸造的长期质量控制；过滤装置的碗状浇口部位均采用日本进口的SKD61模具钢，该材料具有高温不易变形的特点，即使与高温铝液接触面能够保持高的热硬性，不易变软；且该模具钢易在制造过程中保证加工精度，确保与模具下表面及浇注口上表面的紧密配合，不易造成铝液泄露和空气的进入。同时过滤装置碗状浇口内侧以及与浇口杯扣合的部位均涂有氧化锌涂料，由此保证过滤装置与铝液的隔离，减缓因铝粘附在过滤装置上对过滤装置的腐蚀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统电力金具螺栓耐张低压铸造模具的正视图；

图2为如图1所示的传统电力金具螺栓耐张低压铸造模具的A-A剖视图；

图3为如图1所示的传统电力金具螺栓耐张低压铸造模具的俯视图；

图4为本发明的电力金具螺栓耐张低压铸造模具的正视图；

图5为如图4所示的电力金具螺栓耐张低压铸造模具的的B-B剖视图；

图6为如图4所示的电力金具螺栓耐张低压铸造模具的俯视图；

图7为如图6所示的电力金具螺栓耐张低压铸造模具的的C-C剖视图；

图8为本发明的电力金具螺栓耐张低压铸造模具的下模正视图；

图9为图8所示的电力金具螺栓耐张低压铸造模具的下模俯视图；

图10为图8所示的电力金具螺栓耐张低压铸造模具的下模侧视图；

图11为图8所示的电力金具螺栓耐张低压铸造模具的下模仰视图；

图12为本发明的模具过滤装置的正视图；

图13为本发明的模具过滤装置的俯视图；

图14为本发明的模具过滤装置的侧视图；

图15为如图12所示的模具过滤装置的剖视图；

附图标记说明：

1-上模；2-下模；3-左边模；4-右边模；5-横腔；6-过滤装置；7-上下模主浇口；8-浇口杯；9-压铸工作台；10-保温坩埚；11-坩埚压盖；12-升液管；13-铝液；14-铝液上升通道；15-线夹本体；16-线夹压条；17-上下模内浇口一；18-上下模内浇口二；19-上下模内浇口三；20-过滤装置滤孔；21-过滤器拉环；22-下模起吊装置；23-山型凸台；24-过滤器配合槽；25-下模主浇口；26-模具减重槽；27-改进后下模增加高度；28-过滤装置减重槽；29-过滤装置底面；30-过滤器背面；31-过滤器侧面；32-过滤装置碗型浇口；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-3为现有技术的传统电力金具螺栓耐张低压铸造模具结构示意图，其中通过向保温坩埚10内注入空气压力(附图2中箭头所示为空气压力压力运动方向)使得浇铸铝液13经升液管12、浇口杯8、上下模主浇口7、上下模的内浇口进入上下模的本体、压条的模腔内进行铸造。但因铝合金材料自身具备易氧化的特性，在将铝液13从熔炼炉转移到保温坩埚10时，在倾倒过程中也使得铝液13与空气大面积接触氧化产生固态氧化铝薄片，而氧化铝薄片的密度与铝液接近，其悬浮在铝液当中，很难通过其他方式清除；同时在铸造过程中由于普通铸造环境无法做到完全隔绝空气，同样会发生铝氧化的现象，由此产生固态氧化铝薄片，进一步地固态氧化铝也会吸附溶液中的其他渣质，由此产生夹渣；而一旦产生上述夹渣与氧化铝薄片，会随着铝液进入模具内，随机停留在模腔的任意位置，因此，上述夹渣和氧化铝薄片的存在破坏了产品的整体性能，使得铝合金材料的综合性受影响，因此在低压铸造中对铸液中的夹渣过滤十分必要。

如图12-15所示为本发明的模具过滤装置的结构示意图，其中该模具过滤装置6包括：基座，设置在所述基座上的过滤器装置碗状浇口32和滤网结构。其中如图4所示过滤装置6的基座与下模2配合安装；参见附图15，过滤装置碗状浇口32的一端开口为铝液13的进口端，所述过滤装置碗状浇口32的另一端为与所述模具上的上下模主浇口7对应地设置的出口端，所述过滤装置碗状浇口32的开口端直径大于所述过滤装置碗状浇口32的出口端直径；参见附图13，滤网结构设置在所述过滤器浇口的出口端端面，由固定设置的板件及成型在所述板件上的多个贯通的滤孔构成。其中该过滤装置碗状浇口32与滤网结构一体成型，并且，所述基座也与所述过滤装置碗状浇口32一体成型。本实施例中，所述基座包括靠近所述出口端并垂直于所述铸液流动方向设置的基板及设置在所述基板与所述过滤器浇口之间、用于支撑所述滤装置碗状浇口32的筋板，参见附图15，为节约材料降低成本该基板与筋板之间构成为过滤装置减重槽29。本实施例中，为方便装卸所述过滤装置6，在过滤装置6的所述基板的两端还设置有把手，所述把手设置为过滤器拉环21。

同时由于铸造过程中铝液高温的特性所述过滤装置碗状浇口32采用热作模具钢为日本进口的SKD61模具钢，其具有高温不易变形，与铝液接触面能够保持高的热硬性，不易高温变软。同时过滤装置碗状浇口32的内壁以及所述过滤装置碗状浇口32的进口端端面与浇口杯扣合位置处均涂有氧化锌涂层，采用氧化锌涂层能够确保过滤装置表面与铝液隔离，减缓铝液粘附在过滤器上；由于铁能够熔接到铝里面，如无氧化锌保护层，铝液会逐渐腐蚀过滤装置，因此氧化锌涂层的使用非常重要。

如图4-7所示为采用本发明的模具过滤装置的低压铸造模具的整体结构示意图，该带过滤装置的低压铸造模具，具体包括：模具本体，所述模具本体包括上模1、下模2、左边模3、右边模4以及上述模具过滤装置6；其中，参见附图4，模具过滤装置6上端面与下模2上的浇口配合连接，模具过滤装置6的过滤装置碗状浇口32与浇口杯8连接。参见附图10，本实施例中下模2的底部设置有过滤器配合槽24，所述下模通过过滤器配合槽24与所述模具过滤装置6配合连接，同时过滤装置碗状浇口32的进口端与浇口杯8扣合；为确保配合紧密防止铝液外漏以及空气进入，本实施例的模具过滤装置6的基座与下模具2的过滤器配合槽24过盈配合，所述过滤装置碗状浇口32的进口端与所述浇口杯8的表面过盈配合；进一步地，生产过程中过滤装置的出口端与下模的过滤器配合槽的配合粗糙度控制在6.3微米以下，过滤装置进口端与浇口杯顶面的配合度也要达到表面粗糙度6.3微米以下，以保证铝液上升过程铝液不侧漏。

本实施例中，为减轻模具整体重量降低成本，如图11所示，在下模2上还设置有模具减重槽26，所述模具减重槽26设置在过滤器配合槽24的两侧；所述模具减重槽26的内侧边缘及中部还设置有支撑装置，该制成装置整体构成为下模2两侧的两个山型凸台23。同时，为了便于起模所述下模2四角还设置有下模起吊装置22。

由于使用了该模具过滤装置，在浇口杯与上下模的主浇口之间形成关卡，使铝液中的夹渣与氧化铝薄片不能进入模腔内，由此提高了产品质量。同时每台低压铸造机备3个过滤器装置在生产使用过程中，因氧化铝报批及夹渣会在过模具过滤装置的滤孔周围逐渐富集，因此通常在50模左右，将左、右边模抽出停留在低压铸造机的两侧，通过下模起吊装置22将上下模吊起，将压死的模具过滤装置6抽出，换上备选的另一个模具过滤装置6，然后再将上、下模放下进行下一步铸造工作。在空闲的时候，利用空气喷嘴等工具将过滤装置碗状浇口32上的氧化铝薄片等聚集物清理干净。并刷上氧化锌涂料置于保温炉侧边烘干。

本发明提供的模具过滤装置，因与下模配合制作，密封性能够得到保证，因此能够确保过滤的质量，同时也利于实现铸造的长期质量控制；过滤装置的碗状浇口部位均采用日本进口的SKD61模具钢，该材料具有高温不易变形的特点，即使与高温铝液接触面能够保持高的热硬性，不易变软；且该模具钢易在制造过程中保证加工精度，确保与模具下表面及浇注口上表面的紧密配合，不易造成铝液泄露和空气的进入。同时过滤装置碗状浇口内侧以及与浇口杯扣合的部位均涂有氧化锌涂料，由此保证过滤装置与铝液的隔离，减缓因铝粘附在过滤装置上对过滤装置的腐蚀。最后本发明将过滤器与基座设置为整体式样、在过滤装置上直接设置过滤孔，无须另外安置过滤网，因此也无须考虑过滤网回收的问题。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。