多孔真空澆鑄模具組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多孔真空澆鑄模具組件，適用于真空澆鑄技術(shù)。本發(fā)明包括模具主體，石墨蓋和石墨圈；模具主體由一個長方體的內(nèi)模和四個長方體的外模組成，內(nèi)模與外模相鄰的界面即為鑄模的分型面，在四周的分型面上對稱分布著多個?？祝粌?nèi)模開有中心孔，石墨蓋的柄部插入中心孔內(nèi)；石墨圈位于模具主體上面，石墨圈的中心有石墨圈孔；石墨蓋的頭部在石墨圈內(nèi)，兩者之間有空隙。本發(fā)明能同時完成多個鑄件的澆鑄，結(jié)構(gòu)更簡單合理，經(jīng)濟性好；采用石墨蓋分流、緩沖，較好地克服了頂注式澆注方式所存在的缺陷。
【專利說明】多孔真空澆鑄模具組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多孔真空澆鑄模具組件，主要適用于真空澆鑄技術(shù)中，屬于澆鑄模具領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的模具一般為一個工件一副模具，多個工件在澆鑄時需多套鑄模在轉(zhuǎn)盤中輪流澆鑄，將一爐原料分別澆鑄為多個鑄錠時操作過程復雜，而且由于定位不準容易倒在模具的外面。
[0003]對于現(xiàn)有的組合式澆鑄模具，雖然可實現(xiàn)一副模具多個工件，但是結(jié)構(gòu)較為復雜，模具生產(chǎn)成本較高，組裝過程復雜，對裝配精度要求高，易發(fā)生裝配錯位，同時脫模較為復雜，影響整體操作速度，所以不適合結(jié)構(gòu)較簡單鑄件的澆鑄。對于結(jié)構(gòu)簡單、壁厚均勻的鑄件，一般使用造型工藝簡單、模具制造方便的頂注式澆注方式，熔液利用自身重力作用自上而下沿壁進入型腔，充型能力強、充型速度快，但是對型壁的熱沖擊也較大，充型過程不平穩(wěn)會出現(xiàn)夾洛等缺陷。
[0004]另一方面，金屬型模具一般應由導熱性能好、力學性能也好的金屬材料制成，因為模具使用過程中會經(jīng)過反復的加熱和冷卻，會產(chǎn)生生長現(xiàn)象，使體積變大，與此同時密度減小、強度下降，容易產(chǎn)生裂紋以及內(nèi)部型腔的龜裂，這會導致鑄錠內(nèi)部氣孔增加，影響鑄錠的性能。
[0005]中國專利號201010517266公開了名稱為“一種真空澆鑄模具組件”的專利，該模具可一次澆鑄多個鑄錠，但是它是通過中注管和淌道結(jié)構(gòu)將熔液注入鋼錠模，其模具結(jié)構(gòu)設計復雜，結(jié)構(gòu)不夠緊密，沒有克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷。
[0006]中國專利號201220211292公開了名稱為“真空鑄錠裝置”的專利，該模具設置有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上有多個鑄錠模具，熔液通過鑄錠管從真空箱注入鑄錠模具，可通過轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動澆鑄多個鑄錠，但是其結(jié)構(gòu)設計更復雜，還需要驅(qū)動轉(zhuǎn)盤，定位精準度要求高，沒有克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設計簡單合理、熔液澆注均勻緩和、強度好、便于制作的多孔真空澆鑄模具組件。
[0008]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:該多孔真空澆鑄模具組件包括模具主體，其特征在于:還包括石墨蓋和石墨圈；所述的模具主體由一個長方體的內(nèi)模和四個長方體的外模組成，四個外模圍在內(nèi)模四周，相鄰的兩個外模采用定位銷連接；所述的內(nèi)模與外模相鄰的界面即為鑄模的分型面，在分型面上對稱分布著多個?？祝龅哪？子蓛?nèi)模四周的內(nèi)?？缀屯饽Ｒ粋?cè)的外模孔構(gòu)成，內(nèi)?？缀屯饽？?對應；所述內(nèi)模的中心開有中心孔，所述的石墨蓋包括頭部和柄部，柄部固定在頭部的下面，頭部的底面為直徑大于中心孔的圓形，柄部插入中心孔內(nèi)；所述的石墨圈位于|旲具王體上面，石墨圈的中心有石墨圈孔，石墨圈孔為通孔，石墨圈孔底部為圓形，該圓形的半徑大于中心孔圓心至模孔圓周的最小距離；所述石墨蓋的頭部在石墨圈內(nèi)，兩者之間有空隙；所述的模具組件所有接觸面平整貼合。模具組件結(jié)構(gòu)簡單合理，開模方便，能滿足產(chǎn)品批量生產(chǎn)的要求；組模、拆模方便，可實現(xiàn)一次澆鑄得到多個工件；針對頂注式澆注系統(tǒng)的缺陷，本發(fā)明選擇在內(nèi)模中心開一中心孔，由石墨蓋堵住，石墨蓋的頭部可緩沖，使熔液分流入各個?？仔颓?；石墨蓋柄部插入內(nèi)模中心孔內(nèi)，使石墨蓋固定，不會移動和浮動；石墨圈可防止?jié)茶T過程中熔液向外溢濺，節(jié)約原料；所述的頭部與石墨圈之間的空隙圍繞在頭部周圍，且均勻分布，形成澆鑄流道，頂部即作為澆口，便于澆鑄過程中熔液分散流入各個模孔型腔中形成鑄件；所述的所有接觸面包括內(nèi)模和四個外模的接觸面，四個外模之間的接觸面，模具主體和石墨蓋的接觸面，模具主體和石墨圈的接觸面。
[0009]本發(fā)明優(yōu)選所述石墨蓋的頭部的底面半徑小于等于中心孔圓心至?？讏A周的最小距離；所述的石墨圈孔底部的半徑小于中心孔圓心至?？讏A周的最大距離。更優(yōu)選的，石墨圈孔的底部內(nèi)圓半徑大于中心孔圓心至?？讏A心的距離?？刂祁^部和石墨圈孔的大小可調(diào)節(jié)頭部與石墨圈之間的空隙大小，使溶液更平穩(wěn)地注入模孔內(nèi)，同時減少模具主體面上殘留的熔液量，節(jié)約原料。
[0010]本發(fā)明所述的石墨圈的外形可為長方體、圓柱體和圓臺等。
[0011]本發(fā)明所述內(nèi)模的應用面為正方形，外模的應用面為長方形，且四個外模形狀、大小一致；所述內(nèi)模的應用面邊長與外模的應用面短邊邊長之和等于外模的應用面長邊邊長，應用面整體呈正方形。模具主體形狀規(guī)整，結(jié)構(gòu)緊密，組裝完成后采用夾持框固定夾緊，可防止?jié)沧⑦^程中漏料；所述的應用面為說明書圖1所表示的面。
[0012]本發(fā)明所述的多個模孔直徑相等。?？滓恢?，可得到形狀大小一致多個的鑄錠。
[0013]本發(fā)明所述石墨蓋的頭部和柄部連成一體。
[0014]本發(fā)明所述石墨蓋的頭部為圓臺結(jié)構(gòu)、錐形結(jié)構(gòu)、半圓拱形結(jié)構(gòu)或其他相類似結(jié)構(gòu)。澆鑄過程中，熔液先與石墨蓋的頭部接觸，借助沖擊作用，熔液流向四周并沿有一定的坡度的側(cè)面較均勻地流入?？祝捎谑w表面光滑，而且高溫熔液在石墨上的流動性能佳，澆鑄過程中石墨蓋表面不會留下殘留物，能夠減少澆鑄過程中廢料損失；一方面，石墨蓋能起到分流的作用，使各孔液流分配相當，整個充型過程均勻平穩(wěn)，減少鑄件缺陷的產(chǎn)生；另一方面，石墨蓋能降低澆鑄速度，起到緩沖作用，降低熔液對模具壁的熱沖擊，延長模具的使用壽命，較好地克服了一般頂注式澆注方式所存在的缺陷。
[0015]本發(fā)明優(yōu)選石墨蓋的頭部為錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)脫模更方便。
[0016]本發(fā)明優(yōu)選的所述石墨圈孔的內(nèi)徑上小下大。石墨圈孔的結(jié)構(gòu)設計與石墨蓋的結(jié)構(gòu)相適應，上部半徑小可更好地防止熔液向外溢濺，下部半徑大可使熔液更順利平緩地流入?？變?nèi)，并且使脫模方便。
[0017]本發(fā)明所述的模具主體、石墨蓋和石墨圈同軸分布。同軸情況下，整個模具組件整體結(jié)構(gòu)更規(guī)整，有利于熔液向四周更均勻地流下。
[0018]本發(fā)明所述的模具主體所使用的制作材料為鐵素體型球墨鑄鐵或可鍛鑄鐵。鐵素體型球墨鑄鐵力學性能較高，具有良好的耐熱、耐蝕性能，致密性良好，能保證鑄錠的質(zhì)量要求；而且其生長傾向小，在使用過程中溫度的變化對模具的破壞小，模具使用壽命長。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果:組件能同時完成多個鑄件的澆鑄，與普通一個工件式模具相比更適合真空環(huán)境澆鑄生產(chǎn)的要求；與現(xiàn)有組合式澆鑄模具相t匕，結(jié)構(gòu)更簡單合理，各組件間通過定位銷固定，組模、拆模方便，更適用于結(jié)構(gòu)簡單鑄件的批量生產(chǎn)，且模具可反復使用，經(jīng)濟性好；與熔液直接澆注進入型腔相比，用頭部為圓臺結(jié)構(gòu)的石墨蓋堵住中心孔，采用石墨蓋分流、緩沖，對模具壁的沖擊會大大降低，模具的使用壽命較長，而且使熔液較平穩(wěn)進入型腔，可減少鑄件缺陷的產(chǎn)生，較好地克服了一般頂注式澆注方式所存在的缺陷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明模具主體的結(jié)構(gòu)示意主視圖(顯示應用面)。
[0021]圖2是本發(fā)明石墨蓋的結(jié)構(gòu)示意主視圖。
[0022]圖3是本發(fā)明石墨蓋的結(jié)構(gòu)示意俯視圖。
[0023]圖4是本發(fā)明石墨圈的結(jié)構(gòu)示意主視圖。
[0024]圖5是圖4的A-A剖面圖。
[0025]圖6是本發(fā)明組裝完成時的結(jié)構(gòu)示意主視圖。
[0026]圖7是圖6的B-B剖面圖。
[0027]圖中:模具主體1，內(nèi)模11，外模12，定位銷13，?？?4，內(nèi)?？?41，外?？?42，中心孔15，石墨蓋2，頭部21，柄部22，石墨圈3，石墨圈孔31 ;內(nèi)模11的應用面邊長a，外模12的應用面短邊邊長b，外模12的應用面長邊邊長C，中心孔15圓心至?？?4圓周的最小距離m,中心孔15圓心至?？?4圓周的最大距離η。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0029]參見圖1-圖7，本實施例包括:模具主體1、石墨蓋2和石墨圈3，所述的模具主體I由一個應用面為正方形的長方體的內(nèi)模11和應用面為長方形的四個長方體的外模12組成，四個外模12形狀、大小一致，且內(nèi)模11的應用面邊長a與外模12的應用面短邊邊長b之和等于外模12的應用面長邊邊長C，模具主體I應用面為正方形；所述的四個外模12圍在內(nèi)模11四周，相鄰的兩個外模12采用定位銷13連接；所述內(nèi)模11的四周各開有兩個內(nèi)?？?41,每個外模12 —側(cè)開有兩個外模孔142,內(nèi)?？?41和外?？?42均為半圓柱體結(jié)構(gòu)且一一對應，構(gòu)成八個圓柱體結(jié)構(gòu)的?？?4，且八個?？?4的直徑均為18mm ;所述的石墨蓋2包括頭部21和柄部22，柄部22固定在頭部21的下面并連成一體，頭部21為圓臺結(jié)構(gòu)；所述的內(nèi)模11中心開有直徑35mm的中心孔15，所述的頭部21的底部直徑大于35mm且半徑小于中心孔15圓心至模孔14圓周的最小距離m,柄部22卡入中心孔15內(nèi)；所述的石墨圈3位于模具主體I上面，石墨圈3中心的石墨圈孔31為圓臺結(jié)構(gòu)通孔，上部半徑小、下部半徑大；所述的頭部21位于石墨圈3內(nèi)，兩者之間有空隙；所述的石墨圈孔31底部的半徑大于中心孔15圓心至模孔14圓周的最小距離m,且石墨圈孔底部的半徑小于中心孔15圓心至?？?4圓周的最大距離η ;所述的模具主體1、石墨蓋2和石墨圈3同軸，所有接觸面平整貼合。
[0030]在本實施例中，模具主體I所使用的制作材料為鐵素體型球墨鑄鐵。鐵素體型球墨鑄鐵力學性能較高，具有良好的耐熱、耐蝕性能，致密性良好，能保證鑄錠的質(zhì)量要求；而且其生長傾向小，在使用過程中溫度的變化對模具的破壞小，模具使用壽命長。
[0031]本發(fā)明的組裝過程如下:在內(nèi)模11四周各放置一個外模12，外模12的外模孔142
與內(nèi)模11的內(nèi)?？?41--對應，一個外模12的短邊與相鄰的一個外模12的長邊垂直相
接，通過定位銷13進行固定，且內(nèi)模11卡在四個外模12中間，形成一個形狀規(guī)整的長方體并帶有八個直徑為18_的?？?4，組裝完成后的模具主體I采用夾持框固定夾緊，可防止?jié)沧⑦^程中漏料。然后，將石墨蓋2放入內(nèi)模11的中心孔15，堵住中心孔15，再將石墨圈3放置于模具主體上，使石墨蓋頭部21位于石墨圈3內(nèi)，整個模具組件組裝完成。
[0032]本發(fā)明在澆鑄過程中，溶液從中心注入，從頭部21與石墨圈3之間的空隙流向模孔14。由于石墨蓋2的頭部21為圓臺結(jié)構(gòu)，頂部有一較小平臺，熔液先與平臺接觸，借助沖擊作用，熔液流向四周并沿有一定的坡度的圓臺側(cè)面較均勻地流入八個模孔14，在?？?4中進行自然成型。由于石墨蓋2表面光滑，而且高溫熔液在石墨上的流動性能佳，澆鑄過程中石墨蓋2表面不會留下殘留物，能夠減少澆鑄過程中廢料損失。澆鑄時，有一定量熔液流到模孔14四周的面上，且有一定熔液溢濺，這部分熔液會被石墨圈3阻擋，繼而流入孔內(nèi)，其中少部分會留在模具主體I的上面。澆鑄完成后，可得到高度一致的鑄錠，模具主體I上面的少部分熔液形成的殘留物作為廢料回收處理。
[0033]本發(fā)明模具組件能同時完成八個鑄件的澆鑄，結(jié)構(gòu)更簡單合理，各組件間通過定位銷13固定，組模、拆模方便，更適用于結(jié)構(gòu)簡單鑄件的批量生產(chǎn)，且模具可反復使用，經(jīng)濟性好；用頭部為圓臺結(jié)構(gòu)的石墨蓋2堵住中心孔15，采用石墨蓋2分流、緩沖，對模具壁的沖擊會大大降低，模具的使用壽命較長，而且使熔液較平穩(wěn)進入型腔，可減少鑄件缺陷的產(chǎn)生，較好地克服了頂注式澆注方式所存在的缺陷。
[0034]本發(fā)明實施例中設置了八個模孔14，實際應用時，?？?4的數(shù)量，即內(nèi)?？?41和外模孔142的數(shù)量，可根據(jù)需要設置。
[0035]通過上述描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員已能實施。
[0036]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，只要其零件未明確說明具體形狀和尺寸的，則該零件可以為與其結(jié)構(gòu)相適應的任何形狀和尺寸；同時，零件所取的名稱也可以不同。雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明的保護范圍，任何熟悉該項技術(shù)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多孔真空澆鑄模具組件，包括模具主體，其特征在于:還包括石墨蓋和石墨圈；所述的模具主體由一個長方體的內(nèi)模和四個長方體的外模組成，四個外模圍在內(nèi)模四周，相鄰的兩個外模采用定位銷連接；所述的內(nèi)模與外模相鄰的界面即為鑄模的分型面，在分型面上對稱分布著多個模孔,所述的?？子蓛?nèi)模四周的內(nèi)?？缀屯饽Ｒ粋?cè)的外模孔構(gòu)成，內(nèi)?？缀屯饽？滓灰粚?；所述內(nèi)模的中心開有中心孔，所述的石墨蓋包括頭部和柄部，柄部固定在頭部的下面，頭部的底面為直徑大于中心孔的圓形，柄部插入中心孔內(nèi)；所述的石墨圈位于|旲具王體上面，石墨圈的中心有石墨圈孔，石墨圈孔為通孔，石墨圈孔底部為圓形，該圓形的半徑大于中心孔圓心至?？讏A周的最小距離；所述石墨蓋的頭部在石墨圈內(nèi)，兩者之間有空隙；所述的模具組件所有接觸面平整貼合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔真空澆鑄模具組件，其特征在于:所述內(nèi)模的應用面為正方形，外模的應用面為長方形，且四個外模形狀、大小一致；所述內(nèi)模的應用面邊長與外模的應用面短邊邊長之和等于外模的應用面長邊邊長，應用面整體呈正方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔真空澆鑄模具組件，其特征在于:所述的多個?？字睆较嗟?。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔真空澆鑄模具組件，其特征在于:所述石墨蓋的頭部和柄部連成一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的多孔真空澆鑄模具組件，其特征在于:所述石墨蓋的頭部為圓臺結(jié)構(gòu)、錐形結(jié)構(gòu)和半圓拱形結(jié)構(gòu)中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔真空澆鑄模具組件，其特征在于:所述石墨圈孔的內(nèi)徑上小下大。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔真空澆鑄模具組件，其特征在于:所述的模具主體、石墨蓋和石墨圈同軸分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多孔真空澆鑄模具組件，其特征在于:所述的模具主體所使用的制作材料為鐵素體型球墨鑄鐵或可鍛鑄鐵。
【文檔編號】B22D7/06GK103464725SQ201310357556
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】范仲華, 計興鑫, 卜永周, 黃杜錢, 李艷, 方健 申請人:杭州華光焊接新材料股份有限公司