减少壳体铸件侧壁缩孔的加工工艺的制作方法

文档序号:14879994发布日期:2018-07-07 09:32阅读:153来源:国知局

本发明涉及金属铸造的技术领域,具体公开了一种减少壳体铸件侧壁缩孔的加工工艺。



背景技术:

目前许多的壳体铸件都是通过铝合金压铸件采用浇注的方法制造的。制造过程中,由于壳体铸件的结构较为复杂、壳体壁的厚度不均匀,且熔融铝合金的流动性能不佳,会出现在浇注过程中熔融铝合金注射进入模腔时会出现卷入空气、熔融铝合金浇注不足的问题,造成壳体铸件出现气孔、缩孔等缺陷,影响性能。

另外,由于熔融铝合金的外部与模腔内表面发生接触,这就使得熔融铝合金的外部冷却速度高于内部冷却速度,壳体铸件最后凝固的部位(热节)往往在内部,在铸件的热节处经常有疏松出现,如果预定是要在该部位加工孔或者凹槽,往往会导致缩孔现象的发生;如果在该部位进行机械加工,内部的疏松组织就会暴露出来,导致铸件的致密度难以达到其耐压要求。



技术实现要素:

本发明意在提供一种减少壳体铸件侧壁缩孔的加工工艺,以解决壳体铸件在加工过程中易出现缩孔现象影响壳体铸件性能的问题。

为了达到上述目的,本发明的基础方案为:减少壳体铸件侧壁缩孔的加工工艺,包括以下步骤:

1)制备模具:在定模内设置刀具、第一滑块、第二滑块和用于推动第一滑块、第二滑块的液压缸,以及用于锁定第一滑块和第二滑块的插销;

2)合模:使用合模压力机将动模和定模合拢,形成供铸件成形的模腔;

3)预热模具:预热动模和定模至170-220℃间;

4)填料:将高温的液态物料以100-130mpa的压强从浇灌口压入模腔中,直至液态物料充满模腔;

5)压铸成型:在物料充满模腔后呈现半凝固状态时,拔出插销,启动定模内的液压缸,由液压缸驱动推杆推动第一滑块和第二滑块向模腔内滑动,第一滑块和第二滑块挤压半凝固状态的物料,半凝固物料被挤压成型,同时刀具下刀切割溢出模腔的物料;

6)取出铸件:启动合模压力机,将动模和定模分开,待温度降低至室温后,取出铸件。

本基础方案的工作原理在于:

1)制备模具:在定模内设置刀具、第一滑块、第二滑块和用于推动第一滑块、第二滑块的液压缸,以及用于锁定第一滑块和第二滑块的插销。

2)合模:使用压力合模机将动模和定模合拢,使得动模和定模间形成模腔。

3)预热模具:对动模和定模进行预热,使其温度上升至170-220℃间,避免模具因温差过大造成龟裂。

4)填料:将高温的液态物料以100-130mpa的压强从浇灌口压入模腔中,直至液态物料充满模腔;以100-130mpa的压强填充液态物料,提高液态物料的填充速度。

5)压铸成型:物料充满模腔后呈现半凝固状态时,拔出插销,启动液压缸,液压缸推动第一滑块和第二滑块向模腔方向移动,第一滑块和第二滑块对模腔内半凝固状态的物料施加压力,半凝固状态的物料上形成与第一滑块和第二滑块轮廓一致的凹陷;同时,第一滑块和第二滑块挤压半凝固状态的物料,使得物料在挤压作用下溢出模腔,刀具下刀对溢出的物料进行切割,最终刀具移动至定模的底壁,阻挡物料继续溢出模腔,对物料进行最终压铸。

6)取出铸件:压铸成型后,启动压力合模机,将动模和定模分开,待温度降低至室温后,取出铸件。

本基础方案的有益效果在于:

1、在物料处于半凝固状态时挤压物料,使得最终铸件产品的壁厚减小,避免产生缩孔缺陷,同时使得铸件产品的内部组织更为致密,提升铸件产品的耐压性能。

2、第一滑块和第二滑块挤压物料,物料表面上形成与第一滑块、第二滑块轮廓一致的凹槽,同时凹槽周围的物料受到挤压溢出模腔,利用刀具下刀切割溢出的物料,不仅减轻了最终铸件产品的重量,还使得最终铸件产品的侧壁上有序分布着凹陷与承重的凸起,增加铸件产品的耐压强度。并且,刀具还能够阻止物料持续溢出模腔,避免最终生产的铸件产品的壁厚过小。

3、在第一滑块和第二滑块的挤压作用下,多余的物料溢出模腔,避免物料挤压预定打孔的部位,影响该部位之后的机械加工。

4、刀具下刀切割后的物料能够被重复利用,节约材料,降低企业的生产成本。

进一步,所述步骤1)中,制备模具时,定模内设有用于切割半凝固物料的弧状刀具。这样使得物料的切割面更为圆滑,减少铸件产品的后续加工量,节约生产时间。

进一步,所述步骤1)中,制备模具时,定模的底壁开设有与刀具相配合的凹槽。刀具下滑至凹槽内与凹槽配合,进一步阻挡受第一滑块和第二滑块挤压的物料持续溢出模腔。并且,此时物料一面受到挤压力,一面受到刀具对其施加的反作用力,使得该部分的物料因挤压而变得更为致密,进一步提高铸件产品的耐压强度。

进一步,所述步骤1)中,制备模具时,定模内的液压缸连接有推杆,推杆与第一滑块、第二滑块螺纹连接,实现第一推块和第二推块在通槽内的往复滑动。

进一步,所述步骤1)中,制备模具时,定模开设有连通内腔与外界的第二通道,便于回收被刀具切割下来的物料,节约成本。

进一步,所述步骤3)中预热动模和定模至200℃。

进一步,所述步骤4)中的填料压强为130mpa。这是由于在允许范围内,压射压强越大,液态物料的填充速度越快,而填充速度越快,液态物料由于其与动模、定模之间的摩擦作用而升温的幅度越大,相较于采用100mpa的压射压强时,采用130mpa的压射压强使得进入模腔内的液态物料的温度更高。

附图说明

图1为本发明实施例中模具的结构示意图;

图2为图1中挡板的左视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明:

说明书附图中的附图标记包括:动模1、定模2、模腔3、内腔4、挡板5、通槽6、第一滑块7、第二滑块8、门体9、插销10、液压缸11、推板12、推杆13、第一齿轮14、第二齿轮15、齿条16、刀具17。

本实施例提供一种减少壳体铸件侧壁缩孔的加工工艺,包括如下步骤:

步骤一、制备模具:本步骤中需要对现有的模具进行改进,改进后的模具如图1、图2所示,该模具包括动模1和定模2,动模1和定模2合拢时形成模腔3;定模2开设有浇灌口,定模2的右侧内壁上开设有内腔4,内腔4的左端固定连接有挡板5,挡板5内开设有两个横向的通槽6,通槽6内滑动连接有第一滑块7和第二滑块8,第一滑块7和第二滑块8均铰接有门体9;第一滑块7与门体9的铰接处、第二滑块8的与门体9的铰接处均设有扭簧,挡板5、第一滑块7、第二滑块8和门体9与定模2的右侧内壁相齐平并形成密封面;挡板5滑动连接有用于锁住门体9的插销10,插销10的下端伸出定模2设置;内腔4内固定安装有液压缸11,液压缸11的输出端固定连接有推板12,推板12的左侧固定连接有推杆13,推杆13的左端分别与第一滑块7和第二滑块8螺纹连接;推杆13包括齿条部,齿条部啮合有第一齿轮14,第一齿轮14啮合有第二齿轮15,第二齿轮15啮合有齿条16,齿条16滑动连接于挡板5内,齿条16的下端固定连接有用于切割铸件的刀具17,刀具17呈弧状,挡板5内开设有供刀具17移动的第一通道,定模2底壁开设有与刀具17配合的凹槽,定模2开设有连通内腔4与外界的第二通道。

步骤二、合模:使用合模压力机将动模1和定模2合拢,形成供铸件成形的模腔3。

步骤三、预热模具:将动模1和定模2预热至200℃。

步骤四、填料:将高温的液态物料以130mpa的压强从浇灌口压入模腔3中,直至液态物料充满模腔3。

步骤五、压铸成型:在物料充满模腔3后呈现半凝固状态时,拔出插销10,启动液压缸11,液压缸11推动推板12向左移动,固定连接在推板12上的推杆13推动第一滑块7和第二滑块8向左移动,第一滑块7和第二滑块8对模腔3内半凝固状态的物料施加向左的压力,半凝固状态的物料上形成与第一滑块7和第二滑块8轮廓一致的凹陷;同时,第一滑块7和第二滑块8挤压半凝固状态的物料,使得物料对门体9施加向右的压力,门体9转动打开,扭簧受到挤压而具有弹性回复力;此时部分半凝固状态的物料在挤压作用下进入挡板5的通槽6内;上述过程中,推杆13向左移动时,推杆13上的齿条部与第一齿轮14相互啮合,带动第一齿轮14顺时针转动,由于第二齿轮15和第一齿轮14啮合,因此,第二齿轮15开始逆时针转动,与第二齿轮15啮合的齿条16向下滑动,固定连接在齿条16下端的刀具17切割进入通槽6内的物料,最终刀具17移动至定模2底壁的凹槽内,阻挡物料继续进入通槽6,对物料进行最终压铸。

步骤六、取出铸件:启动合模压力机,将动模1和定模2分开,待温度降至室温后,将成型的铸件取出。启动液压缸11向右拉回推板12,推杆13向右拉回第一滑块7和第二滑块8,第一滑块7和第二滑块8退回通槽6内,取出铸件;同时,由于推杆13上的齿条部和第一齿轮14相啮合,第一齿轮14逆时针转动,与第一齿轮14啮合的第二齿轮15顺时针转动,与第二齿轮15啮合的齿条16带动刀具17向上滑动,刀具17复位,清理回收通槽6内被刀具17切割下来的物料以便重复利用;门体9在扭簧的弹性回复力的作用下回复原位,此时将插销10重新插入挡板5内以锁住门体9。

通过上述工艺步骤制备出的壳体铸件,因其侧壁在半凝固状态下受到挤压,因此侧壁的厚度减小,避免了产生缩孔缺陷,壳体铸件的生产质量得以提升;并且,侧壁在挤压作用下提高了自身的致密度,增加了壳体铸件的耐压强度。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

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