一种双法兰轴流风机机壳压铸模的制作方法

文档序号:15766129发布日期:2018-10-26 20:04阅读:208来源:国知局

本实用新型涉及交流风机,尤其涉及一种双法兰轴流风机机壳压铸模。



背景技术:

铝合金机壳是交流风机的重要零件,因而机壳压铸模是风机生产中最重要的工艺装备之一。实践证明,试图从外缘框架进料的侧浇口模具都以各种不足而失败。因此对该类由内外缘组成的框架型铸件宜采用由内向外填充的中心浇口,并且其内浇口断裂机构的方式较多,应做出合理的选择。此外,分型面的确定及在模具成型零件上的准确设计对保证铸件质量,降低模具的维护成本至关重要。



技术实现要素:

为了解决现有技术存在的缺陷,本实用新型提出了一种双法兰轴流风机机壳压铸模。

本实用新型达到上述目的所采用的技术方案是:

一种双法兰轴流风机机壳压铸模,包括定模固定板、螺旋槽浇口套、限位导柱、定模板、楔紧块、斜导柱、定模型芯、快换式内浇口镶件、滑槽板、动模型芯、外形滑块、动模盖板、复位杆、推杆固定板、推板、垫块和底板;

安装定模时:所述定模固定板上安装四个所述限位导柱;所述定模板上安装导套;所述定模固定板上压入所述螺旋槽浇口套;所述定模板上配入两块所述楔紧块、四根所述斜导柱、所述定模型芯和所述快换式内浇口镶件;将所述定模板对准相应的四个所述限位导柱后套入所述定模固定板,拧上四个螺母,定模装配结束;

安装动模时:所述滑槽板内配入所述动模型芯,两侧滑槽内配入所述外形滑块;合上所述动模盖板,敲入二定位销连接所述动模盖板和所述滑槽板成为一整体;将所有推杆和所述复位杆插入所述推杆固定板,盖上所述推板,采用螺钉将推出部件连接为一整体;所述滑槽板对应的孔内插入已装配成整体的所述推出部件;放上所述垫块,盖上所述底板,锁上紧固螺钉后,动模装配结束;

合模时:所述外形滑块面朝上,将定模的四个所述斜导柱的头部对准所述外形滑块的四个斜导柱孔合入后,整套模具装配完成。

可选的,机壳铸件推出时:压铸机的顶出油缸的活塞杆推动推板联接杆,所述推板联接杆推动所述推板,所述推板推动包括所述复位杆在内的所有推杆将机壳铸件推出。

可选的,机壳铸件包括内缘十字叉端盖和外缘四方框架;所述内缘十字叉端盖的中心为轴承孔槽,所述轴承孔槽的外围形成内缘槽,所述内缘槽的外围通过四条联接筋与所述外缘四方框架连接,所述外缘四方框架的前后两个侧面上均设有外缘槽。

可选的,所述压铸模还包括轴承孔型芯、内缘推杆、联接筋推杆和外缘推杆;

机壳铸件推出时:所述轴承孔型芯抵接在所述轴承孔槽上;所述内缘推杆抵接在所述内缘槽上;所述联接筋推杆抵接在四条所述联接筋上;所述外缘推杆抵接在所述外缘槽上。

可选的,四条所述联接筋分别为三条菱形辐条和一条U型出线筋。

可选的,所述螺旋槽浇口套的内壁铣出三条螺旋槽。

可选的,两个所述外形滑块采用凸凹嵌入式定位连接。

可选的,所述斜导柱和所述外形滑块的斜导柱孔之间沿抽芯方向留有间隙。

可选的,合模前:压铸机的顶出油缸的活塞杆先期退回,随着所述活塞杆的退回,与其刚性连接的推板联接杆拉动所述推杆固定板,所述推杆固定板带动所有推杆退至原位。

可选的,合模结束时:所述推杆固定板上的复位杆的右端面与所述定模板的左大平面吻合,以确保所有推杆回复到底。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

本实用新型提供的压铸模采用中心浇口,它的进料特点是金属流由内缘端盖经四条联接筋外缘填充,这样四条联接筋便充当了外缘实体的内浇口。此外,中心浇口可获得最小的压力损失,四条联接筋的充型能力相等,因此获得的机壳表面质量令人满意;

本实用新型采用的刚性先复位机构工作的可靠度达到万无一失,且操作便捷、成本低廉;

本实用新型采用快换式内浇口镶件用以解决定模型芯内浇口断裂处易发生损坏而形成倒锥导致直浇道难以拔出锥孔的问题,而该快换式内浇口镶件可以方便修复更换;

本实用新型采用螺旋槽浇口套用以解决如何使压室余料和直浇道在内浇口处顺利断裂的问题。

当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的机壳的立体图;

图2为本实用新型一实施例的机壳的俯视图及其A-A向视图和C向视图;

图3为本实用新型一实施例的机壳的仰视图及其B-B向视图;

图4为本实用新型一实施例的一种双法兰轴流风机机壳压铸模的全剖视图;

图5为本实用新型一实施例的定模型芯的立体图;

图6为本实用新型一实施例的定模型芯的俯视图及其A向视图和B向视图;

图7为本实用新型一实施例的定模型芯的全剖视图;

图8为本实用新型一实施例的动模型芯的立体图;

图9为本实用新型一实施例的动模型芯的俯视图及其A向视图和B向视图;

图10为本实用新型一实施例的动模型芯的全剖视图;

图11为现有技术的弹簧式先复位机构的示意图;

图12为现有技术的楔杆摆杆式先复位机构的示意图,其中(a)图为复位后的示意图,(b)图为合模前的示意图;

图13为本实用新型一实施例的推板联接杆的结构图;

图14为本实用新型一实施例的压铸模首次分型的示意图;

图15为本实用新型一实施例的螺旋槽浇口套的俯视图及其剖视图;

图16为本实用新型一实施例的压铸模首次分型的示意图;

图17为本实用新型一实施例的二外形滑块的立体图;

图18为本实用新型一实施例的二外形滑块的俯视图及其前视图和侧视图。

图中,1-定模固定板;2-楔紧块;3-定模板;4-斜导柱;5-孔型芯;6-外形滑块;7-螺旋槽浇口套;8-轴承孔型芯;9-定模型芯;10-动模型芯;11-定模导套;12-限位导柱;13-导套;14-动模导柱;15-滑槽板;16-外六角螺母;17- 动模盖板;18-垫块;19-锁紧螺母;20-开口垫片;21-推板联接杆;22-推板导套;23-推板导柱;24-内缘推杆;25-联接筋推杆;26-外缘推杆;27-推杆固定板;28-推板;29-复位杆;30-底板;31-紧固螺钉;32-快换式内浇口镶件;33- 复位弹簧;34-推杆;35-复位杆;36-推板;37-推杆固定板;38-摆杆;39-动模盖板;40-推杆;41-楔杆;100-机壳;101-菱形联接筋;102-U型联接筋;103- 轴承孔槽;104-内缘槽;105-外缘槽;106-螺纹孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。

参考图1至图3,机壳采用YL102铝硅合金材料。它是一种复合结构,由内缘十字叉端盖和外缘四方框架两部分构成。内外缘之间由三根14×6的菱形辐条和根U型出线筋联成一体。

为满足用户的各种安装场合,该风机采用双侧正方形边框(俗称双法兰),这样虽然极大地增加了模具设计制造的难度和维修保养成本(因为此时的模具必须设计成二滑块外侧抽芯机构,如图4所示),但这样的结构造型美观,用户使用方便,符合国际潮流。

由于风机的轴承室位于内缘中心处,为了保证轴承的精度要求,轴承室必须经后道的车削加工和滚压加工才能满足其尺寸精度和表面硬度要求。因而此处不但必须严格保证不出现气孔、缩孔等缺陷,而且应确保压铸件组织的致密度和机械强度。

由图4可知,浇注系统采用了中心浇口,它的进料特点是金属流由内缘端盖经四条联接筋外缘填充,这样四条联接筋便充当了外缘实体的内浇口。此外,中心浇口可获得最小的压力损失,四条联接筋的充型能力相等。经计算和实践证明,无须增设辅助浇口便可顺利完成充型,机壳表面质量令人满意。

从机壳三维图可知,模具除主分型面A外,Φ160±0.2是机壳外框内腔的最小投影面处,需增设辅助分型面B,此外由于三条联接筋的端面形状为菱形,因而在联接筋断面的中间对称处必须再增设辅助分型面C。

为了使上述分析在模具结构上得以实现,相对于图1中的三个分型面,设计在定模型芯和动模型芯上所述的位置如图5至图10所示。当合模时,A动与A定、B定与B动、C定与C动一一吻合。辅助分型面B、C所属的配合椎体取 8°斜度,这样当动模型芯的凸出部插入定模型芯的下凹部时既保证了合模精度,又可有效保障在成千上万次的合模中平稳吻合。这种分型面具有如下优点: (1)定模型芯和动模型芯在具有交集的结合部具有相对等同的强度;(2)定、动模芯的分型面结合部加工方便,仅需普通工具铣床便可完成;(3)模具成型零件采用了表面氮化处理工艺,因此可直接加工配作到位,不必担心热处理变形导致的合模精度下降;(4)由图6和图9的A向视图和B向视图可知,联接筋处分型面采用8°的楔型凹凸结合,确保了联接筋两瓣结合面无错位(其宽度只要稍宽于菱形断面满足强度要求即可)。

结合图4可知,安装定模时:模具架采用外购的标准模架,定模固定板1 已安装有四个限位导柱12,定模扳3已安装有两组共8个导套,包括定模导套11和导套13。在定模固定板1压入螺旋槽浇口套7,在定模扳3配入两块楔紧块2、四根斜导柱4、定模型芯9(含四个孔型芯5)和快换式内浇口镶件 32,将定模扳对准相应的四个限位导柱12后套入定模固定板1,拧上四个外六角螺母16,定模部分即告完成;

安装动模时:在滑槽板15内配入动模型芯10(含有轴承孔型芯8的大型芯),在两侧滑槽内配入外形滑块6,注意外形滑块6应停留在四个斜孔与定模的四个斜导柱4的头部刚好对准的位置;合上动模盖板17,敲入二定位销并锁上圆柱头内六角螺钉,使动模盖板17和滑槽板15成为一整体;将所有推杆、复位杆29插入推杆固定板27,盖上推板28,在相应螺孔内锁上圆柱头内六角螺钉,使推出部件成为整体;在滑槽板15对应的孔内插入已装配成整体的推出部件;放上垫块18,盖上底板30,锁上两组共6个紧固螺钉31,动模装配结束;

合模时:使外形滑块6面朝上,将定模的四个斜导柱4的头部对准动模的外形滑块6的四个斜孔,铅锤合入,整套模具装配即告完成。

因压铸机顶出油缸的活塞杆通过推板联接杆21与推板28进行了刚性连接,如图4所示,故机壳压铸件的顶出过程为:压铸机顶出油缸的活塞杆推动推板联接杆21,推板联接杆21的Φ30台阶推动推板28,推板28推动所有推杆(含复位杆29)将机壳铸件推出;合模前压铸机顶出缸的活塞杆将先期退回,则随着该活塞杆的退回,与其刚性连接的推板联接杆21借助锁紧螺母19 和开口垫片20拉动推杆固定板27,推杆固定板27带动全部推杆(含复位杆 29)退至原位;此时合模开始,当合模完全结束,即II-II分型面完全吻合时,位于推杆固定板27的四根复位杆29的右端面亦与定模扳3的左大平面吻合,确保全部推杆回复到底,所以复位杆29起到了推出机构的精定位作用。

结合图2和图4,机壳铸件包括内缘十字叉端盖和外缘四方框架;所述内缘十字叉端盖的中心为轴承孔槽103,所述轴承孔槽103的外围形成内缘槽 104,所述内缘槽104的外围通过四条联接筋(包括三根菱形联接筋101和一根U型联接筋102)与所述外缘四方框架连接,所述外缘四方框架的前后两个侧面上均设有外缘槽105,外缘槽105的外围还设有螺纹孔106。进一步地,压铸模还包括轴承孔型芯8、内缘推杆24、联接筋推杆25、外缘推杆26和孔型芯5;机壳铸件推出时:所述轴承孔型芯8抵接在所述轴承孔槽103上;所述内缘推杆24抵接在所述内缘槽104上;所述联接筋推杆25抵接在四条所述联接筋上;所述外缘推杆26抵接在所述外缘槽105上,孔型芯5与螺纹孔106 连接,而形成的螺纹孔106便于用户安装机壳铸件。

结合图5至图10,图6中的A向剖视图与图9中的A向剖视图对应,两者吻合以浇注形成U型联接筋,U型联接筋数量为一根;图6中的B向剖视图与图9中的B向剖视图对应,两者吻合以浇注形成菱形联接筋,菱形联接筋数量为三根。

在斜导柱侧抽芯机构中,最常用的是将斜导柱固定在定模、侧向滑块安装在动模侧,此时必须严防侧向滑块与推杆在合模复位过程中发生干涉现象。侧向滑块型芯与推杆发生干涉的可能性出现在两者在垂直于开合模方向平面(分型面)上的投影发生重合的情况下。如图4所示,合模过程中,斜导柱4插入外形滑块6的斜孔中使外形滑块6向模具内侧复位,而此时模具推出机构的复位杆还未使推杆推至原位,这就必将发生外形滑块6与外缘推杆26(共8个) 相撞的干涉现象。为解决这一无法回避的问题,传统上最常用的弹簧式先复位机构和楔杆摆杆式先复位杆机构两种方式。

(1)弹簧式先复位机构

如图11所示,复位弹簧33被压缩安装在复位杆35上,合模时,注塑机顶杆与模具推板已脱离接触,推杆固定板在复位弹簧33回复力的作用下后退,则安装在推杆固定板上的全部推杆34也随之回复至初始位置。

(2)楔杆摆杆式先复位杆机构

如图12所示,楔杆摆杆式先复位杆机构合模时,安装于定模固定板的楔杆41推动装有滚轮的摆杆38,迫使摆杆38绕着转轴作逆时针方向旋转,同时它又推动推板36向左移动,使推杆40的复位先于侧抽芯滑块的复位。其中 (b)图是合模过程中楔杆尚未接触摆杆的状态。

上述两种结构中,前者的缺点时当推杆稍出现弯曲变形等有碍于推出机构运动情况时,由于阻力骤增,复位弹簧将无力完成推出机构的复位,并且复位弹簧容易失效;而后者的楔杆属悬臂梁构件,当其斜面推动滚轮、滚轮推动推板,若遇推杆数量较多,尤其是推杆略有弯曲变形等阻力增加情况,楔杆弯曲上翘,甚至被折断,并且容易造成楔杆摆杆式先复位杆机构松动问题。这两种结构共同的缺陷时使用寿命短、风险大、维护成本高,不适合压铸模这种使用环境差的场合。

在总结上述弊端的基础上,图4所示的先复位机构已经实践证明不失为一种结构简单、操作方便且无需维护的零风险方案。本实用新型采用的结构的操作方法是:①分别将两根推板联接杆21(图13所示)穿过压铸机动模板,左端螺纹部分旋入压铸机顶杆联接板的两相应螺孔中;②安装时吊装模具缓慢下降,当两根推板联接杆21的右端对准模具底板30的相应二孔时驱动压铸机动模板右行靠住,再操纵顶出缸顶板伸出,使联接其上的两根推板联接杆21穿过模具推板28的相应二孔,抵接后在推板联接杆21右端的螺纹上分别插入开口垫片20并旋紧锁紧螺母19。

当完成上述模具先复位机构与压铸机顶出缸的联接后,每当进行一次推出,随着压铸机顶出缸的抽回,模具的推杆也会随之一起被拖回至初始位置。值得对比强调的是此刚性先复位机构工作的可靠度达到万无一失,且操作便捷、成本低廉。

中心浇口最大限度地减少铸件在模具和浇注系统再分型面上的投影面积,且具有金属液流程最短压力损失少、省略横浇道的优点。熔融的铝合金经直浇道流直接注入型腔,因而具有流动阻力小,有利于消除型腔深处不易排出的气体,排气通畅,模具结构紧凑,模具承受压射力均匀等优点。鉴于定模型芯9 内浇口断裂处易发生损坏而形成倒锥导致直浇道难以拔出锥孔并使内缘十字叉端盖右端面右凸变形而影响其平面度,特紧配一“快换式内浇口镶件32”,以方便修复更换。

最困扰中心浇口使用的是开模后如何使压室余料和直浇道内浇口处顺利断裂的问题。如图14所示,开模时定模处的I-I分型面首先被打开,因为在浇口套内壁铣出了三条螺旋槽(图15所示),致使冷压室余料所产生的右向拉力与型芯对铸件的左向包紧力处于平衡状态,在开模力的作用下内浇口同时被拉断,开模结束后,再次开启压射冲头快速左行,将压室内的浇口余料沿着螺旋槽方向推出并落下。有一种内浇口断裂方式是浇口套不铣出螺旋槽,如图16 所示,开模后I-I分型面被打开后需中停,此时浇口余料随直流道被拖出浇口套并紧靠在定模型芯的右侧,借助手锤等外力击落浇口废料后方可继续开模直至II-II分型面彻底打开。

如图4所示,压射冲头将熔融的铝合金经压铸机的冷压室压入模具的螺旋槽浇口套7,又经中心浇口直流道注入模具型腔,增压(使模具在高压下凝固)、冷却后开模。I-I分型面随之被打开,在螺旋槽浇口套7内的三条螺旋槽的扭力作用下,机壳铸件与浇口余料在内浇口处实现强行拉断分离,留在螺旋槽浇口套7内的余料将被再次启动压射冲头击落;继续开模,模具II-II分型面被打开,由于外形滑块6位于动模,且产生包紧力的外形滑块6成型部分深深嵌入机壳二法兰之间,为避免II-II分型面与外形滑块6的分型同时进行而导致模具损坏,斜导柱4与外形滑块6的斜孔之间沿抽芯方向必须留有2mm间隙,以便当动模初始分型2/sin25°=4.73mm的距离后,外形滑块6的斜孔与斜导柱4开始接触,于是开始抽芯动作,目的是外形滑块6的抽芯动作滞后于定、动模的主分型,从而使外形滑块6的斜面有机会先脱离楔紧块2的斜面的压迫。依托斜孔,外形滑块6沿斜导柱4作斜向的抽芯运动,当外形滑块6脱离斜导柱4时抽芯运动结束。此时,外形滑块6前部的成型段也已脱离机壳铸件。继续开模到底,因已将压铸机顶出油缸的活塞杆通过推板联接杆21与模具进行了刚性连接,在顶出机壳铸件后,顶出油缸退回时带动模具推板退回至原位,以使顶杆获得先复位(避免合模时外形滑块6与尚未退出干涉区的8个外缘推杆26发生相撞)。在此之后,动模照例前移合模,外形滑块6亦沿斜导柱4 斜向运动,当模具主分型面可靠地合紧时,外形滑块6的斜面也被楔紧块2 的斜面锁紧,在此时二外形滑块6也按线切割的割缝正确地吻合,以确保由两侧外形滑块6组成的腔体(即机壳外形)不错位,如图17和图18所示。重复上述操作即可进入下一循环。

本实用新型提供的一种双法兰轴流风机机壳压铸模具有以下特点:

(1)模具结构(图4所示)简单,作为关键零件的螺旋槽浇口套7结构简单、扭断效果优异、制造和更换都极为方便;

(2)定模型芯9的内浇口断裂处紧配一“快换式内浇口镶件32”,以方便定模型芯9的内浇口断裂处发生损坏而形成倒锥时快速修复更换;

(3)由于采用了中心浇口,机壳内缘轴承室处组织致密度高。轴承室是熔料首先到达处,且在凝固前直接承受增压的作用,车削后不会出现气孔等缺陷,孔距尺寸稳定,铸件一致性好;

(4)去浇口相对简单。只需在车床上以软爪装夹,割去浇口即可;

(5)废料少。除正常的浇口套料饼,中心浇口余料和溢流废料的总重量极轻(仅30克);

(6)机壳致密度高,外观无缺陷,滑块、型芯等工作零件使用寿命长;

(7)二外形滑块6整体加工完毕后再按图18所示线切割剖切线切开,在两件结合部形成60°的凸凹嵌入式定位,以便合模时两件外形滑块6按切割的割缝正确地吻合,确保由两侧外形滑块6组成的腔体(即机壳外形)不错位。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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