一种可消除收缩气孔的铝合金压铸模具的制作方法

本实用新型涉及铝合金压铸模具技术领域，尤其是涉及一种可有效防止在压铸件内产生收缩气孔的铝合金压铸模具。

背景技术：

铝合金压铸模具通常包括上模、下模，上模上设置和产品的外侧适配的型腔，下模上设置和产品的内侧适配的模芯，压铸时，上下模合模，此时型腔的内成型面和模芯的外成型面之间的空隙即为成型腔体，高温熔融状的铝合金液体通过浇口进入成型腔体内，再经过冷却系统的冷却，即可形成铝合金产品，然后通过顶出机构将产品顶出。

当成型腔体内的液态铝合金在逐步冷却时会产生一定的收缩，从而在压铸件内形成一些收缩孔，进而降低压铸件的强度和质量。为了提高压铸件的质量，压铸机在进行压铸成型时会对压铸模具的浇口处保持一个持续的压力，以便对压铸件因冷却形成的收缩进行补缩。虽然该方法可在一定程度上改善压铸件的收缩孔问题，从而有利于提高压铸件的质量。但是我们知道，成型腔体内的铝合金在冷却时，壁厚较薄处的冷却会快于壁厚较厚处的冷却，因此，对于压铸件上一些厚度较厚或横截面尺寸有突变的部位，其内部的冷却会慢于其它部位，也就是说，当浇口以及其它厚度较薄的部位已经基本冷却时，厚度较厚的部位内部尚未冷却，此时，压铸机作用在压铸模具的浇口上的压力将无法传导给厚度较厚的部位，因此，在该部位的冷却过程中，浇口处的铝合金将无法补充过来，从而极易在压铸件表面形成收缩凹陷或者在压铸件内部产生收缩孔而影响压铸件的强度和质量。

虽然有人通过对原有的压铸件形成进行修改，从而使压铸件的壁厚保持基本一致，进而实现压铸成型时的均匀冷却，以改进压铸件的质量，但是对于一些无法更改设计形状的产品而言，仍然无法有效地避免在厚度较厚的部位形成收缩孔的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有的铝合金压铸模具所存在的容易在壁厚较厚部位形成收缩凹陷和收缩孔的问题，提供一种可消除收缩气孔的铝合金压铸模具，可在不更改产品外形设计的前提下有效地改善收缩凹陷和收缩孔问题，从而提高压铸件的强度和质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种可消除收缩气孔的铝合金压铸模具，包括位于压铸模具上部且具有型腔的上模、位于压铸模具下部的下模、设置在下模上的模芯以及顶板，在顶板与下模之间具有顶出间隙，所述模芯的外成型面由第一成型表面和第二成型表面构成，所述第二成形表面所对应的压铸件的壁厚大于第一成形表面所对应的压铸件的壁厚，所述模芯在第二成形表面处设有补缩孔，所述补缩孔内可轴向移动地设有与一驱动油缸相关联的压杆，驱动油缸可使压杆从成型位置轴向移动至补缩位置。

本实用新型通过在模芯上对应压铸件容易产生收缩孔的第二成形表面设置一个补缩孔，并在补缩孔内设置与驱动油缸相关联的压杆。这样，当压铸成型时，高温熔融状的铝合金液体充注到成型腔体内后，控制器可使驱动油缸动作，从而使压杆伸出，压杆形成一个类似柱塞的作用，对厚度较厚处的液态铝合金形成一个补缩压力，使原本容易产生冷却收缩孔的厚度较厚部位可得到有效的补缩作用，从而避免因冷却不均匀产生收缩凹陷和收缩孔，大大地提高压铸件的质量，并且无需改变产品原有的外形设计。

作为优选，所述驱动油缸内的活塞杆上端与压杆相连接，活塞杆上伸出驱动油缸的缸体与压杆连接部分螺纹连接有调节螺母和锁紧螺母，当压杆处于成型位置时，所述压杆的端面低于第二成形表面；当压杆处于补缩位置时，所述压杆的端面和第二成形表面齐平。

当驱动油缸的活塞杆向前伸出而推动压杆移动时，压杆的端面和第二成形表面齐平，从而有利于提高成型后的压铸件表面质量。当驱动油缸的活塞杆带动压盖回缩置成型位置时，调节螺母抵靠驱动油缸的缸体外端面。特别是，通过调整调节螺母在活塞杆上的位置，可限定活塞杆的回缩行程，从而确保压杆的行程与压铸件的补缩要求相适应。

作为优选，所述压杆的端面上设有口小里大的阶梯状的储液孔，所述储液孔的小孔内设有可轴向移动的自适应轴，自适应轴的内端设有可在储液孔的大孔内移动的限位盘，在储液孔的大孔内设有抵压限位盘的预紧弹簧。

这样，我们可适当地增大压杆的行程，从而确保当压杆处于补缩位置时可对尚未冷却的压铸件壁厚较厚处形成持续的补缩压力。特别是，当压杆从成型位置伸出到补缩位置时，由于此时压铸件尚未完全冷却收缩到位，因此，此时受到挤压的铝合金可对自适应轴形成一个反向推力，从而使自适应轴克服预紧弹簧的预紧弹力而回缩，而后预紧弹簧则可对铝合金形成一个持续的补缩压力，避免壁厚较厚处的压铸件在冷却过程中产生收缩凹陷和收缩气孔。当然，我们需要使预紧弹簧的预紧弹力大于自适应轴所受到的铝合金压力。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可在不更改产品外形设计的前提下有效地改善收缩凹陷和收缩孔问题，从而提高压铸件的强度和质量。

附图说明

图1是上、下模处于分模状态的结构示意图。

图2是压杆的一种结构示意图。

图中：1、上模 2、下模 24、模芯 241、第一成型表面 242、第二成形表面 25、补缩孔 3、顶板 31、顶出间隙 4、压杆 41、驱动油缸 411、调节螺母 412、锁紧螺母 42、储液孔 43、自适应轴 431、限位盘 44、预紧弹簧。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示，一种可消除收缩气孔的铝合金压铸模具，其适用于成型壁厚有突变的铝合金压铸件。具体包括位于压铸模具上部且具有型腔的上模1、位于压铸模具下部的下模2、固定设置在下模上的模芯24以及位于下模下部具有顶杆的顶板3，在顶板与下模之间具有顶出间隙31。

此外，我们将模芯的外成型面区分为第一成型表面241和第二成型表面242，第一成形表面对应压铸件上壁厚较薄处，而第二成形表面对应压铸件上壁厚较厚处。也就是说，第二成形表面所对应的压铸件的壁厚大于第一成形表面所对应的压铸件的壁厚。为了避免压铸件壁厚较厚处在冷却时产生收缩凹陷和收缩气孔，我们可在模芯的第二成形表面处设置与脱模方向一致的补缩孔25，补缩孔内可轴向移动地设置压杆4，压杆的内端与一驱动油缸41的活塞杆相连接，从而通过驱动油缸使压杆从成型位置轴向移动至补缩位置。

当压铸成型时，高温熔融状的铝合金液体进入并充满成型腔体后，控制器可使驱动油缸动作，从而使压杆伸出，压杆形成一个类似柱塞的作用，对壁厚较厚处的液态铝合金形成一个补缩压力，使原本容易产生冷却收缩孔的壁厚较厚部位得到有效的补缩作用，从而避免因冷却不均匀产生收缩凹陷和收缩孔，大大地提高压铸件的质量，并且无需改变产品原有的外形设计。也就是说，在补缩阶段，压杆将储留在补缩孔开口内的少量铝合金补充到压铸件壁厚较厚部分。需要说明的是，我们可根据经验判断或试模结果确定压铸件上需要设置压杆的部位以及相应的补缩量，从而确定压杆的移动行程。

为了调节压杆的伸缩行程，我们可在伸出驱动油缸缸体的活塞杆上与压杆连接部分螺纹连接一个调节螺母411和锁紧螺母412，调节螺母和锁紧螺母相互贴靠地位于顶板和下模之间的顶出间隙内，以方便调整调节螺母在活塞杆上的位置。当活塞杆带动压杆回缩而使压杆处于成型位置时，压杆的端面低于第二成形表面，此时补缩孔内的空隙即为成型时的补缩量，并且调节螺母抵靠驱动油缸缸体的端面；当驱动油缸的活塞杆向前伸出而推动压杆移动至补缩位置时，压杆的端面和第二成形表面齐平，从而可确保成型后的压铸件表面的光滑。我们可通过拧紧锁紧螺母而实现调节螺母的自锁。

如图2所示，我们还可在压杆的端面上设置口小里大的阶梯状的储液孔42，储液孔的小孔内设置可轴向移动的自适应轴43，自适应轴的内端设置可在储液孔的大孔内移动的限位盘431，在储液孔的大孔内设置抵压限位盘的预紧弹簧44。这样，当压杆从成型位置伸出到补缩位置时，由于此时压铸件尚未完全冷却收缩到位，因此，此时受到挤压的铝合金可对自适应轴形成一个反向推力，从而使自适应轴克服预紧弹簧的预紧弹力而回缩，而后预紧弹簧则可对铝合金形成一个持续的补缩压力，避免壁厚较厚处的压铸件在冷却过程中产生收缩凹陷和收缩气孔。当然，我们需要使预紧弹簧的预紧弹力大于自适应轴所受到的铝合金压力。而如果成型后的压铸件在储液孔位置形成一个细小的工艺柱，则可方便地切除该工艺柱，从而确保压铸件表面的光滑。