一种立式挤压机铸造模具的制作方法

本发明涉及挤压铸造模具领域，尤其涉及一种立式挤压机铸造模具。

背景技术：

挤压铸造是工业上一种常见的轻型零部件成型技术。将一定量的被铸金属液通过料缸直接从浇口套处注射上料至型腔中，并通过动模和定模合模压紧，使金属液在型腔中按设定结构形成铸造件，冷却后进行脱模即得铸件产品。

但是现有的挤压机铸造模具仍存在以下缺陷：由于挤压铸造过程中料液流动速度较为缓慢，一方面为了保证流道内料液温度，另一方面为了防止流道内卷气，现有的流道管径均设置较大，内浇口厚实，且立式挤压铸造为中心进料，因此铸造时在内浇口及流道内形成的料饼整体较厚实粗壮，造成料饼取出困难，往往需要开模后手动挖除，费时费力，降低生产效率。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种立式挤压机铸造模具，能够通过模内热切机构，在铸造结束后于模具内切断内浇口处料饼，并向定模方向切断，顶出料饼，使料饼容易脱离流道，提高生产效率。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种立式挤压机铸造模具，包括定模框和动模框，所述的定模框内朝向所述的动模框的一端设置有定模芯，所述的定模框和所述的定模芯的中部竖直贯通设置有流道，所述的定模框内背向所述的动模框的一端设置有浇口套组件，所述的动模框内朝向所述的定模框的一端设置有动模芯，所述的动模芯和所述的定模芯之间合模后配合形成铸件的型腔，所述的流道的内端部为内浇口，所述的内浇口与所述的型腔连接，所述的流道的外端部与所述的浇口套组件连接，金属液经所述的浇口套组件和所述的流道进入至所述的型腔内，所述的动模框和所述的动模芯的中部设置有热切机构，所述的动模框外设置有热切驱动机构，所述的热切驱动机构与所述的热切机构连接，带动所述的热切机构向定模侧运动切断所述的内浇口处的料饼。

在一些实施方式中，所述的热切机构包括冲针和镶套，所述的冲针竖直贯通设置在所述的动模框和所述的动模芯的中部，所述的冲针的外端部与所述的热切驱动机构连接，所述的冲针的内端部与所述的动模芯的表面平齐，所述的冲针与所述的流道同轴，所述的冲针的直径略小于所述的内浇口的直径，在向定模侧运动时所述的冲针的内端部进入所述的内浇口并与所述的流道间隙配合，所述的镶套设置在所述的动模芯与所述的冲针之间，所述的镶套的外周壁与所述的动模芯固定，所述的镶套的内周壁与所述的冲针的外周壁间隙配合。热切驱动机构带动圆柱型冲针向定模侧运动切断内浇口13处的料饼7，该设计的热切机构具有较优的效果；镶套结构用于保护动模芯在冲针上下进行热切运动时不受损坏。

在一些实施方式中，所述的热切驱动机构包括油缸和活塞，所述的油缸内设置有供所述的活塞往复运动的活塞腔室，所述的活塞的一端部与所述的活塞腔室连接，所述的活塞的另一端部与所述的冲针的外端部连接，所述的活塞的行程范围为40～50mm。由此在铸造后未开模前，由油缸带动活塞向定模侧推动上述热切机构运动冲断流道内料饼，随后油缸带动活塞及热切机构回位。

在一些实施方式中，所述的定模框内背向所述的动模框的一端设置有进料口，所述的浇口套组件包括设置在所述的进料口内的定位环和浇口套本体，所述的定位环设置在所述的浇口套本体的上方，所述的定位环与所述的定模框固定，所述的浇口套本体的下端部伸入所述的定模芯内，所述的定位环的内周壁和所述的浇口套本体的内周壁共同形成由上至下呈台阶状递减的进料腔，所述的进料腔的下端与所述的流道连接。通过设置浇口套本体和定位环结构，减少浇口套本体的深度，使冲头行程变短，减少浇口套本体内壁上渣料的产生和附着，进而减少产品内部夹杂渣料，提高铸件的机械性能，提高产品合格率。

在一些实施方式中，所述的浇口套本体的下端部的深度为32～38mm，所述的浇口套本体的下端部的内侧壁设置成由上至下向内倾斜的倾斜面，该倾斜面的倾斜度为3～10°，所述的流道的内侧壁的倾斜度与所述的下端部的内侧壁的倾斜度一致。浇口套下端部内侧壁以及流道的内侧壁设置特定的斜度，能够在冲针继续向定模侧顶出一段距离后，使料饼更容易脱离流道随重力掉出。

在一些实施方式中，所述的定位环的底壁上设置有第一定位面，所述的定位环的内侧壁上设置有第二定位面，所述的第一定位面与所述的浇口套本体的上端部的上表面相抵接，所述的第二定位面与所述的浇口套本体的上端部的外侧壁相抵接，所述的定位环通过至少一对连接件与所述的定模框固定，每对所述的连接件呈圆周对称分布。由此通过定位面在两个方向上对浇口套本体进行卡合，使定位环紧紧地固定住浇口套本体；由于浇口套本体是耗材，易损坏，定位环除了起到固定浇口套本体、增加料筒高度的作用外，其与浇口套本体可拆卸连接，还具有便于安装和更换，节约成本的作用。

在一些实施方式中，所述的冲针的外端部包括第一定位凸台，所述的活塞的外端部包括第二定位凸台，所述的第一定位凸台与所述的第二定位凸台固定连接，且两者的直径相同，均大于所述的冲针和所述的活塞的直径，所述的第一定位凸台与所述的第二定位凸台的外周设置有用于稳固所述的第一定位凸台与所述的第二定位凸台之间连接的紧固抱环，所述的动模框内背向所述的动模芯的一端设置有用于在热切时容纳所述的紧固抱环的容置腔，所述的紧固抱环的内腔直径大于两端开口直径，所述的第一定位凸台与所述的第二定位凸台卡紧设置在所述的内腔中。由此冲针和活塞之间具有更加稳定的连接性能，提高冲针热切时的准确度，紧固抱环和容置腔的设置进一步保证结构的稳定性。

在一些实施方式中，所述的冲针内纵向设置有冷却水通道，所述的第一定位凸台内设置有进水口，所述的进水口上方设置有出水口，所述的冷却水通道的两端分别与所述的进水口、所述的出水口连接，所述的进水口和所述的出水口分别与外部水管连接，所述的紧固抱环上开设有供所述的外部水管穿过的开孔，所述的冷却水通道的相邻管路之间设置有隔水机构。由此具有更优的冷却效果和结构稳定性。

在一些实施方式中，还包括模脚，所述的模脚的上端与所述的动模框固定连接，所述的模脚的下端与所述的油缸固定连接。

在一些实施方式中，所述的冲针和所述的镶套的材料均采用热作模具钢。该材质制作而成的冲针和镶套具有较优的力学性能和热学性能，特别适用于热切机构。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过设置热切机构和热切驱动机构，在注射完成后未开模前，由热切驱动机构带动热切机构向定模侧运动冲切断流道内浇口处的料饼，并向定模方向切断，顶出料饼，使料饼容易脱离流道，随后料饼在重力作用下掉落至模具外，无需开模后手动挖除，能够省时省力，提高生产制造效率；此外，通过在进料口设置改进后的浇口套组件结构，减少浇口套的深度，由原先的98mm减至35mm左右，使冲头行程变短，减少浇口套内壁上渣料的产生和附着，提高铸件产品合格率从原先的51%升至90.5%左右，将浇口套和流道内壁设置成倾斜能够进一步使料饼更容易脱离流道，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明一种立式挤压机铸造模具的剖视图；

图2为本发明一种立式挤压机铸造模具热切前状态的剖视图；

图3为本发明一种立式挤压机铸造模具热切时状态的剖视图；

图4为本发明一种立式挤压机铸造模具的浇口套组件的剖视图；

图5为本发明一种立式挤压机铸造模具的浇口套组件的爆炸图；

图6为本发明一种立式挤压机铸造模具的热切机构的爆炸图。

其中，定模框1，浇口套组件10，定位环101，浇口套本体102，倾斜面103，第一定位面104，第二定位面105，定模芯11，流道12，内浇口13，动模框2，动模芯21，容置腔22，型腔3，进料口4，进料腔41，热切机构5，冲针51，镶套52，第一定位凸台53，紧固抱环54，冷却水通道55，隔水机构56，开孔57，热切驱动机构6，油缸61，活塞62，活塞腔室63，第二定位凸台64，料饼7，水管8，模脚9。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明一种立式挤压机铸造模具作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

实施例一

如图所示，一种立式挤压机铸造模具，包括定模框1和动模框2，定模框1内朝向动模框2的一端设置有定模芯11，定模框1和定模芯11的中部竖直贯通设置有流道12，定模框1内背向动模框2的一端设置有浇口套组件10，动模框2内朝向定模框1的一端设置有动模芯21，动模芯21和定模芯11之间合模后配合形成铸件的型腔3，流道12的内端部为内浇口13，内浇口13与型腔3连接，流道12的外端部与浇口套组件10连接，流道12的外端部连接进料口4，金属液依次经浇口套组件10、流道12进入至型腔3内，动模框2和动模芯21的中部设置有热切机构5，动模框2外设置有热切驱动机构6，热切驱动机构6与热切机构5连接，带动热切机构5向定模侧运动切断内浇口13处的料饼7。

实施例二

本实施例提出的一种立式挤压机铸造模具，其在实施例一的基础上对热切机构5的结构进行了进一步限定。本实施例中，热切机构5包括冲针51和镶套52，冲针51竖直贯通设置在动模框2和动模芯21的中部，冲针51的外端部与热切驱动机构6连接，冲针51的内端部与动模芯21的表面平齐，冲针51与流道12同轴设置，冲针51的直径略小于内浇口13的直径，在向定模侧运动时冲针51的内端部进入内浇口13并与流道12的内壁间隙配合，镶套52设置在动模芯21与冲针51之间，镶套52的外周壁与动模芯21固定，镶套52的内周壁与冲针51的外周壁间隙配合。镶套结构用于保护动模芯在冲针上下进行热切运动时不受损坏。

实施例三

本实施例提出的一种立式挤压机铸造模具，其在实施例一的基础上对热切驱动机构6的结构进行了进一步限定。本实施例中，热切驱动机构6包括油缸61和活塞62，油缸61内设置有供活塞62往复运动的活塞腔室63，活塞62的一端部与活塞腔室63连接，活塞62的另一端部与冲针51的外端部连接，活塞62的行程范围为40～50mm。

实施例四

本实施例提出的一种立式挤压机铸造模具，其在实施例一的基础上对浇口套组件10的结构进行了进一步限定。本实施例中，定模框1内背向动模框2的一端设置有进料口4，浇口套组件10包括设置在进料口4内的定位环101和浇口套本体102，定位环101设置在浇口套本体102的上方，定位环101与定模框1固定，浇口套本体102的下端部伸入定模芯11内，定位环101的内周壁和浇口套本体102的内周壁共同形成由上至下呈台阶状递减的进料腔41，进料腔41的下端与流道12连接。

本实施例中，浇口套本体102的下端部的深度为32～38mm，浇口套本体102的下端部的内侧壁设置成由上至下向内倾斜的倾斜面103，该倾斜面103的倾斜度为3～10°，流道12的内侧壁的倾斜度与下端部的内侧壁（倾斜面103）的倾斜度一致。倾斜度优选为5°。

本实施例中，定位环101的底壁上设置有第一定位面104，定位环101的内侧壁上设置有第二定位面105，第一定位面104与浇口套本体102的上端部的上表面相抵接，第二定位面105与浇口套本体102的上端部的外侧壁相抵接，定位环101通过至少一对连接件与定模框1固定，每对连接件呈圆周对称分布。

实施例五

本实施例提出的一种立式挤压机铸造模具，其在实施例三的基础上对热切机构5和热切驱动机构6的结构进行了进一步限定。本实施例中，冲针51的外端部包括第一定位凸台53，活塞62的外端部包括第二定位凸台64，第一定位凸台53与第二定位凸台64固定连接，且两者的直径相同，均大于冲针51和活塞62的直径，第一定位凸台53与第二定位凸台64的外周设置有用于稳固第一定位凸台与第二定位凸台之间连接的紧固抱环54，动模框2内背向动模芯21的一端设置有用于在热切时容纳紧固抱环54的容置腔22。

本实施例中，紧固抱环54的内腔直径大于两端开口直径，第一定位凸台53与第二定位凸台64卡紧设置在内腔中。

实施例六

本实施例提出的一种立式挤压机铸造模具，其在实施例二的基础上对热切机构5的结构进行了进一步限定。本实施例中，冲针51内纵向设置有冷却水通道55，第一定位凸台53内设置有进水口，进水口上方设置有出水口，冷却水通道55的两端分别与进水口、出水口连接，冷却水下进上出。冷却水通道55的相邻管路之间设置有隔水机构56。

本实施例中，进水口和出水口分别与外部水管8连接，紧固抱环54上开设有供水管8穿过的开孔57。水管8可采用钢材质，容置腔22还包括容纳外部水管8部分。

实施例七

本实施例提出的一种立式挤压机铸造模具，其在上述实施例的基础上对其他结构进行了进一步改进。本实施例中，还包括模脚9，模脚9的上端与动模框2固定连接，油缸61与模脚9的下端固定连接。

冲针51和镶套52的材料均可以采用skd61热作模具钢，由此具有较优的力学性能和热学性能。

本发明一种立式挤压机铸造模具的工作原理如下：动模与定模合模后，金属液依次经浇口套组件、流道注射进入型腔进行挤压铸造，铸件铸造完成后在流道内形成料饼。在未开模前，由油缸带动活塞向定模侧推动冲针运动，冲针冲切切断流道内浇口处的料饼，冲针继续向定模侧顶出一段距离使料饼更容易脱离流道，随后油缸带动活塞及冲针回位。冷却成型后进行开模，料饼顺重力方向掉落至模具外，无需开模后手动挖除，能够省时省力，提高生产制造效率。

值得注意的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限定本发明的专利保护范围，本发明还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本发明的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本发明所涵盖的范围内。