压铸模具及压铸方法与流程

本发明涉及材料成型技术领域，尤其涉及一种压铸模具及压铸方法。

背景技术：

随着电子产品的飞速发展以及用户对轻薄化电子产品的需求，金属薄壁件也是向着越来越薄的方向发展，目前压铸成型工艺已经趋于成熟，但是对于超薄(厚度约小于0.6mm)的产品制作仍存在很多不足；由于超薄产品在进行压铸时，金属液会在极短时间内冷却；若在金属液凝固之前模腔充填不饱满，则会对成型件造成裂纹、缩陷、冷接纹、包气等不良影响；若为了在短时间内使金属液充满模腔而单纯的提高压射速度，会对模具造成冲蚀和烧腐等损害，因此如何对模具内浇口的面积及位置排布做合理调配，是解决超薄件压铸工艺缺陷的根本，也是本领域技术人员的技术难点。

技术实现要素：

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供一种内浇口排布合理，能够满足超薄压铸件制备的压铸模具及压铸方法。

为解决上述问题，本发明实施例提供的技术方案是：

一种压铸模具，包括定模和动模，所述定模及所述动模扣合形成一模腔，

所述模腔的腔体的第一侧具有侧内浇口，所述腔体的第二侧具有排气口，所述第一侧与所述第二侧为所述腔体的相对的两侧；

所述腔体还具有辅助内浇口，所述辅助内浇口位于所述第一侧与第二侧之间的腔体上。

作为优选，所述侧内浇口设置于所述定模上，所述动模上设有流道。

作为优选，所述辅助内浇口距离所述第一侧的距离为h1，所述辅助内浇口距离所述第二侧的距离为h2；其中，1/3＜h1/h2＜1/2。

作为优选，所述模腔为长方形结构，所述第一侧及所述第二侧均位于所述模腔的长边。

作为优选，所述第一侧上设有多个所述侧内浇口。

作为优选，所述压铸模具的流道由靠近所述第一侧的中部向左右两侧延伸，并与多个所述侧内浇口及辅助内浇口连通。

作为优选，所述模腔的两短边处的腔体宽度大于所述模腔的其他部分的宽度。

作为优选，所述模腔的其他部分的宽度为0.3-0.6mm。

作为优选，所述第二侧上均匀设有多个所述排气口。

一种压铸方法，其包括在压铸模具的模腔内喷涂润滑剂，然后关闭所述压铸模具，用高压将金属液通过侧内浇口及辅助内浇口注入所述模腔内，并保持压力至模腔内的金属液凝固。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：

本发明实施例的压铸模具能够减少压铸件充填不良、缩陷、冷接纹、包气等缺陷的发生，并有效降低对模具的冲蚀，对于局部较厚的压铸件可提供有效的保压压力，有效防止缩陷。

附图说明

图1为本发明实施例的压铸模具的结构示意图；

图2为本发明实施例的压铸件的结构示意图；

图3为本发明实施例的模腔内金属溶液在0.0056s时的充填状态示意图；

图4为本发明实施例的模腔内金属溶液在0.0059s时的充填状态示意图；

图5为本发明实施例的模腔内金属溶液在0.0063s时的充填状态示意图；

图6为本发明实施例的模腔内金属溶液在0.0073s时的充填状态示意图。

附图标记：

1-模腔；11-侧内浇口；12-辅助内浇口；2-流道；3-排气口。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明实施例的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

本发明实施例提供了一种压铸模具，包括定模和动模，定模上设有浇口，动模上设有流道2；具体的，如图1所示，定模及动模扣合形成一模腔1，模腔1的腔体的第一侧具有侧内浇口11，腔体的第二侧具有排气口3，第一侧与第二侧为腔体的相对的两侧；腔体还具有辅助内浇口12，辅助内浇口12位于第一侧与第二侧之间的腔体上。

进一步的，如图1所示，模腔1为长方形结构，第一侧及第二侧均位于模腔1的长边，模腔1的长宽比例为3:1，第一侧上设有多个侧内浇口11，辅助内浇口12距离第一侧的距离为h1，辅助内浇口12距离第二侧的距离为h2；其中，1/3＜h1/h2＜1/2。

进一步的，压铸模具的流道2由靠近第一侧的中部向左右两侧延伸，并与多个侧内浇口11及辅助内浇口12连通。模腔1的两短边处的腔体宽度(即定模与动模扣合后之间的间隙)大于模腔1的其他部分的宽度。

下面以具体产品为例对本发明实施例做详细解释(若无具体说明，下述侧内浇口11及辅助内浇口12统称为内浇口)；

如图2所示，本发明实施例提供的压铸件由压铸模具的模腔内压铸成型，进一步的，压铸件的产品尺寸为：长：290mm；宽：97mm；其中部厚度a为0.5mm；左右两端的局部厚度b为1.9mm。相应的本发明实施例压铸模具的模腔1与压铸件尺寸相匹配，即模腔1的尺寸为：长：290mm；宽：97mm；其中部厚度a为0.5mm；左右两端的局部厚度b为1.9mm。

进一步的，所述第二侧上设有多个所述排气口3，在本实施例中，多个所述排气口3在所述第二侧上均匀设置。

进一步的，对于该压铸件：

1、其理论充填时间t；

由t＝ct²；(t表示充填时间；c表示金属经验系数；t表示压铸件厚度)；其中，镁合金的经验系数c＝0.006；铝合金的经验系数c＝0.01；因此得出，压铸件厚度为0.3-0.6mm压铸件所需充填的时间，其中，镁合金所需的充填时间为0.54ms-2.16ms，铝合金所需的充填时间为0.9ms-3.6ms。

2、内浇口总面积ag

由ag＝w/(ρ*vg*t)；(w表示通过内浇口金属液的重量；ρ表示金属液比重；vg表示金属液通过内浇口速度；t表示金属液通过内浇口的时间)。

3、内浇口总长度lg

lg＝ag/t；

其中，内浇口的布置一般不能超过该侧边总长度的2/3,否则会造成紊乱、包气、充填不良等缺陷，且充填速度一般为80-100m/s，故得出压铸件厚度为0.3-0.6mm时，内浇口的理论总面积ag为129.3-161.7mm²，故内浇口的理论总长度为258.6-323.4mm，其理论长度已经超过290*2/3＝193.3mm的侧边总长度，因此，超出部分由辅助内浇口12弥补。

因此，辅助内浇口12的面积ac为：ac＝(lg-l*m)t；(l表示辅助内浇口12所在的该侧边的总长度；m表示经验值，一般小于2/3)；

另外，本发明实施例还对内浇口的充填速度vp进行了验证

vp＝ag*vg/ap；(ap表示活塞面积)

模具限界速度vd

vd＝c*(2g*fi*ag²/ρ*ap³)1/2；(c表示系数，一般压铸件材质为镁时取0.4；fi＝pp*ap，其中，pp表示活塞输出压强，ap表示活塞面积)；最后得出vp＜vd，因此合格。

另外，本发明实施例还对内浇口位置进行了大量实验分析：

如图3至图6所示，其中图中由左到右依次表示，流道一：未设辅助内浇口12、流道二：内浇口位置h1/h2＝1/3、流道三：内浇口位置h1/h2＝1/2、内浇口位置h1/h2＝1/1。

通过模流分析可以看出，流道四会产生包气、正面的冷料也不易排出，流道二和三的充填效果比较好，充填比较同步；综上，辅助内浇口12的位置满足：1/3＜h1/h2＜1/2时，充填效果较好。同时，辅助内浇口12还能直接给b区提供良好的保压压力，从而避免了缩陷等缺陷的发生。

另外，本发明实施例还提供了一种压铸方法，其包括在模具的模腔1内喷涂润滑剂，然后关闭模具，用高压将熔融金属注入模腔1内，并保持压力至模腔1内的金属凝固。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。